OPPO VOOC闪充解决方案

责任编辑:王德清 2017.12.29 11:16 来源:通信世界全媒体

“充电5分钟通话2小时”就是OPPO手机的VOOC闪充技术。

VOOC闪充是OPPO独立自主研发的快速充电技术,并申请18项专利,将最快充电速度提升了4倍以上,并有无懈可击的智能全端式五级防护,是全世界最快最安全的手机充电技术。

一、      VOOC闪充的研发背景

锂离子电池技术无质变性的发展

1991年Sony成功开发锂电池。它的商用化使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。但经过了近二十年的发展,不管是智能手机、平板电脑,还是如今异常火爆的特斯拉电动车,所有电子设备使用的锂电池技术,与索尼公司当年开发的锂离子电池在技术使用上并无本质差别。锂电池技术似乎走进了一个死胡同,从电子行业的推动者一下子成为了行业的制约者。

虽然锂电池没有太大的发展,但仍然没有其他类型的化学电池能够取代它。锂电池是迄今为止所有商业化使用的二次化学电池中性能最为优秀的电池,其特点主要有:比能量高、循环寿命长、拥有较宽的充电功率范围、倍率放电性能好等。

智能手机硬件及功耗日新月异

虽然锂电池从发明到现在,没有太大的发展。但是手机的发展却是日新月异的,尤其是从2011年开始,智能手机硬件飞速发展。屏幕越来越大,通讯的带宽越来越宽,智能手机中的各种通讯模块越来越多,并行计算的能力都越来越强。它们背后的代价都是更高的功耗,更快的电池消耗速度。续航时间如今已经成为了限制智能手机发展的最大瓶颈之一。

相应的,手机电池的容量在不断增长。从以前的功能机的时代,基本小于2000mAh,到现在一个屏幕比较大的智能手机,电池可能接近4000mAh。那么这种情况就给充电这件事带来了比较大的挑战。如果想要保证和小容量电池一样充电时间的话,那么大容量电池需要更快的充电技术,而OPPO的VOOC闪充就是在这种背景下研发的。

二、        VOOC闪充技术原理及和其他快充的差异

VOOC闪充的技术原理

VOOC闪充创新性改变电路拓扑结构,在不改变充电电压的情况下,提高充电电流,将充电速度提升四倍以上。同时,VOOC闪充技术首次打造从适配器到接口再到手机的全端式五重防护技术,在手机充电时,降压环节全部在充电器端完成,不调用手机内部的降压电路,充电时手机温度低。

VOOC闪充在适配器当中加入了一颗MCU智能芯片,从而实现了革命性的开电压环、分段恒流技术。

假如把手机比做一辆车,普通充电的油门只有1.2L,即使踩满油门,也只能缓慢起步,慢速前进。VOOC闪充的开电压环将排量提升到3L以上,只要轻踩油门,就可以飞速前进。得益于MCU对电流的精准调节,VOOC实现了分段恒流和变档技术,起步时,VOOC会挂上高速档,中间时,会自动跳到中速档,让你快速前行,结尾时又会切换成为低速档,让你平稳到站。

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相较于传统过大电流保护,VOOC首次打造了从适配器到接口再到手机内部的全端式五重防护技术。

第一级,适配器过载保护。在前端,电流进入适配器时,其中的传感器会实时检测电压电流,当检测安全可靠时,MOSFET(保护)开关会自动打开闪充。异常就会立即关闭。

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第二级,闪充条件鉴定保护。电流通过适配器时,其中的MCU芯片会识别设备是否为支持闪充,只有支持才能开启闪充,同时开启第二级过载保护。

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第三级,接口过载保护。在中段,电流进入手机时,在特别定制的7pinUSB接口处,手机内的MCU会控制第三个MOSFET(保护)开关,实行第三级过载保护。

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第四级,电池过载保护。在末端,电池内的特殊IC和MOSFET(保护)开关构成了第四道防线,负责对进入电池的电压电流实行过载保护。

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第五级,电池熔丝保护。在出现异常时,电池内的保险丝会当即熔断,物理性断绝电流输入。

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这五重保护将充电安全指数从PPM(百万分之一)提升至航天级别DPM(十亿分之一),此外,VOOC还用MCU接管了手机内导致发热发烫的降压电路,解决手机充电发热问题。所以除了安全,VOOC还是世界上“最凉快”的闪充。

VOOC闪充和其他快充的差异

1.     充电效率高

首先,看一下一般手机的充电过程,首先适配器将220V交流电降压成5V直流电,在手机端通过电压调控电路调整为4.2V左右(不是固定值)给电池充电。一次充电有两次降压环节,而降压电路中的能量损耗和电路中正常功率损耗成为了手机充电时发热的主要原因。高通QC方案是220V交流电,降压到9V直流电,再降压到电池的4.2V。

对比下,OPPO VOOC闪充最大的不同,是在适配器中加入了MCU智能控制芯片,创新性的将电压调控电路放在了适配器端,在适配器端即可一次性把220V交流电,调整为4.2V适合给手机电池充电的电压。整个充电过程只进行了一次电压的转换。减少了降压电路带来的损耗,从而大大提高了适配器输出到电池的转化率。

VOOC闪充技术,可以将手机充电的转化率提高到了97%,而传统的手机充电技术转化效率只有80%多;同时VOOC闪充将电压调控电路放在了适配器端,降压电路中的能量损耗在适配器端得到解决,大大降低了手机端的发热问题。

2.充电电路安全压力更小

充电过程是从高电压的地方,向低电压的地方输入电荷。原理上和高位的水池向低位的水池流水是同样的道理。Quick Charge方案,可以理解为两边的池子有更大的水位差,那么高水位水池势必给低水位水池施加更大的压力。那么对整个传输系统中的管道和低水位水池有更高的压力要求。

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Quick Charge快充简单来说就是用可以输出高压9V或12V的AC adaptor给手机进行充电。类似于高压输电网,在相同电流下传输更大的功率。可以有效解决手机在大电流充电时,由于USB线缆上的压降过大,造成手机的充电电流上不去的问题。对比5V2A的充电器和9V1.2A的,两者可以传递的最大功率相同,但是后者可以明显降低线缆上的功率损耗。虽然线损减少了,但压力差增加,会对手机充电电路的可靠性提出更高的要求。

三、        VOOC闪充生活圈

VOOC闪充技术,给用户提供了极致的充电体验。但手机配套配件里,标配了一个充电头,只能享受在家或者在办公室的狂飙充电。而手机作为一个移动通讯工具,如何全方位提供无缝衔接的闪充服务呢?OPPO给出的答案是VOOC闪充生活圈。它由“VOOC闪充移动电源”、“ VOOC 车载闪充”和“1560多家OPPO闪充加油站 ”组成。另外,OPPO还提供单独包装的“VOOC mini电源适配器”售卖。

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OPPO根据一个人生活的主要活动范围,针对性的提供了解决方案。在家或者办公室可以使用“VOOC电源适配器”;在出差时可以使用“VOOC闪充移动电源”;在开车的路上,可以使用“ VOOC 车载闪充”;即使你在逛街时,没有带上述任何周边配件,也可以到1560家OPPO体验店去享受免费充电服务。而这1560家OPPO体验店,基本上涵盖了所有地级以上城市的核心商圈。我们也开始陆续在一些城市的机场和高铁站设置了闪充加油站,为OPPO手机用户提供更无缝衔接的闪充快生活。


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