USB PD能否一统快充江湖？
作者：王伟
发布日期：2018-11-15
如今，在电池技术不会有突飞猛进的条件下，快速充电就成了手机解决续航问题的一个有效的解决方案。但是现在市面上各种各样的快充协议却让人眼花缭乱，它们之间有怎样的关联，最终哪一种快充协议会成为主流呢？
快速充电原理及协议对比
快速充电的严格定义如下：一个由适配器、线缆和终端组成的充电系统，从初始充电状态开始，至充电30分钟，期间进入电池的平均电流大于等于3A或总充电量大于等于电池额定容量的60%的充电方式，即为“快速充电模式”。快速充电的实现方式有以下几种：
（一）低电压高电流模式
要提升功率，最简单的方法莫过于提升电流，将电流拉高即可快速充电，于是高通Quick Charge(QC)技术出现了，在检测USB的D+D-之后，允许输出最大5V 2A的电，但5V 2A哪够?现在的快充动不动就18W起跳。也许你说那就提升到3A呀?不行，电流提升后，对于充电线的要求也提升，充电线需要更粗，以传输如此大的电流，所以下一种快充方法出现了。
（二）高电压恒定电流模式
在电流有限的情况下，拉高电压实现快充成了第二个解决方案，于是这时高通Quick Charge 2.0(QC2)登场，借由将电源提升至9V 2A，实现了最高18W的充电功率，然而9V的电压不符合USB的规范，所以同样地借由D+D-来判断设备是否支持QC2快充。但是，高电压意味着更多的耗损，手机的锂电池一般为4V，为了充电，手机内有颗充电IC来控制充放电的过程，以及将5V的电压降到锂电池的运作电压(约为4)，如果将充电电压提升至9V会造成能耗损失更严重，以致手机发烫，所以此时新一代的快速充电技术又出现了。
（三）动态提升电压电流
既然单方面提升电压、电流有缺点，那就两个都提升吧。依据设备/充电器/充电线的状态微幅调整电压，得以拥有大电流、大电压两者的优点，且手机在充电时不会发生过热，这就是高通Quick Charge 3.0(QC3)，然而这技术也不是没有缺点--成本高。
介绍完了原理，我们来谈谈各家厂商的充电规范，依据其原理来分类:
(一)低电压高电流模式
高通Quick Charge(QC)：最高支持5V2A(10W)，为最常见的快充方案，只是因为这方案太常见了，所以通常小于等于10W的方案已不会称为快充了。
OPPO VOOC/OnePlus DASH：同样是提升电流，但OPPO/OnePlus做得更进阶，VOOC/DASH最高支持5V4A(20W)，足足比高通的QC快了一倍，且因电压不高，所以发热量少，但是此方案需要特规充电器、特规充电线，手机也只有OPPO/OnePlus自家部分手机支持，在支持性上较弱。
华为Super Charge Protocol(SCP)：一样为提升电流，不过最低电压可达4.5V，支持5V4.5A/4.5V5A(22W)两种模式，相较于VOOC/DASH又快了一些。
（二）高电压恒定电流模式
高通Quick Charge 2.0(QC2)-最高支持9V2A(18W)，第二常见的方案，包含华为Fast Charge Protocol(FCP)/三星闪充都是由QC2.0延伸出来的，但是此方案因电压较高，易发热。
联发科Pump Express Plus(PE+)-支持5/7/9/12V 3/4.5A(最高15W)，使用此方案的手机很少。
USB Power Delivery 1.0-支持多种方案，5/12/20V 1.5/2/3/5A(最高100W)，针对多种设备设计，可为笔电充电。(需要新款的接头、安培数够大的线)
（三）动态提升电压电流
高通Quick Charge 3.0(QC3)-最高20V 18W动态调整电压200mV
高通Quick Charge 4.0(QC4)/4+(QC4+)-相容USB-PD
USB Power Delivery 2.0/3.0-支持多种方案最高100W，针对多种设备设计，可为笔电充电，特别的是只支持Type-C，为未来的充电协定趋势。
联发科Pump Express Plus 2.0(PE+2)-5~20V动态调整电压0.5V
联发科Pump Express Plus 3.0(PE+3)-绕过充电IC进行充电，可减少发热，但鲜少设备支持。
USB PD缘何成为主流？
USB PD 全称USB- Power Delivery，是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范。USB PD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力。该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。
目前，USB PD标准分10W、18W、36W、60W和100W五级“规格”，电压采用5V、12V和20V，电流为1.5A、 2A、3A和5A，如此灵活的配置，让各种电子设备都能通过一条USB线缆满足供电需求，不但可以为移动设备供电，甚至还能给笔记本、显示器直接供电，并且它可以实现双向充电，也就是说两台电脑用USB线连接可以互相充。
USB PD标准能够支持100W以内，5V、12V、20V不同电压的装置，且将电源及讯号整合至同一条线内，所以除了能够给手机、平板充电以外，还可给笔记本电脑等以往无法通过USB供电进行驱动设备的快速充电，苹果新MacBook就是使用USB Type-C+USBPD来实现的。有了谷歌和苹果两大巨头的支持，USB Type-C+USBPD标准非常有希望成为未来的统一标准，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都可以实现通用一个充电器和数据线。
USB PD现在已经发展到了USB PD3.0版本，支持PPS充电（低压快充模式也叫做直充模式），涵盖了高压低电流与低压高电流两种模式，无论是高通的 QC 3.0 与 4.0 、华为的 SCP 与 FCP 、 MTK 的 PE3.0 与 PE2.0 、还有 OPPO 的 VOOC ，都可以很好地兼容。此外，USB PD获得了中国工信部的支持，此举更加促进了 USB-PD 协议的发展，有望在不久统一目前混乱的快充市场。