解读TI MaxCharge快速充电解决方案

　　电池容量大了，充电时间怎么缩短？

　　在介绍快充技术和TI MaxCharge快速充电解决方案之前，让我们先来回顾一下智能手机和过去几代电池的发展历程。智能手机经历了四代的发展后，电池容量终于有所突破。究其原因，并非是电池密度提升，而是因为手机屏幕变大后，电池的空间、容量也相应地得到了一点提升；其次，电芯电压有所提升，4.2V电池现在成为了4.3V，并且今年已经有很多厂商开始做4.4V电芯。

　　发展到第五代智能手机，当电池容量能够做到3000mAh时，已经对整个系统架构都带来了挑战，原来的适配器已经落伍了。这是因为很多标配的适配器都是 5V/1A的，包括iPhone5s在内，这意味着其输出功率仅为5W。要给更大容量的电池充电，提升适配器的输出功率是非常必要的。

　　那么，只要提升了适配器的功率，就能让电池充电速度加快吗？假设电池的容量只有200mAh，是不是用个大功率的适配器能够让充电更快？答案是否定的。在这个过程中有一个误区需要澄清一下，即：电池充电速度和电池大小没关系。正常情况下，大容量和小容量的锂电池，所需的充电时间是一样的。

　　假设电池容量为3000mAh，如果用3000mA的电流给电池充电，那么1h就充满了，即充电速率为1C。而目前业界的标准要求充电速率为0.5C，即需要1500mA的电流充电，这样就要2h充满。当前市面上大部分的充电器都是以0.5C的规格来充电，这也是为什么几乎所有的手机、笔记本、平板电脑的充电时间都是2~3个小时。

　　如果继续提升至较为安全的0.7C的充电速率，即充电电流=3000mAh×0.7C=2.1A。那么问题就来了，2.1A显然已经突破了当前适配器的最大电流（5V/1.5A）。由此可见，今天的适配器在电池容量提升到3000mAh时，会导致充电速率降低，延长充电时间。

　　因此，探讨快速充电有两个问题需要重点把握，一是面对大容量电池如何提高充电速率，二是如何将充电时间进一步缩短。

　　提升电流还是电压？

　　为了加速手机充电速度，就必须在电池的充电功率上面下功夫。而为了达到大功率，根据功率＝电压×电流，就意味着要在电压和电流这两个方面着手。当前市场上的快速充电解决方案，也不外乎是通过提升电流或是电压这两种方式来实现。

　　因为充电线缆的粗细程度有一定的规定，这些连线普遍不能支持2A以上的电流。根据P=I2R，电流提升则要求线缆的阻抗更小，因此需要更换现有的硬件才能实现。

　　提升电流方面典型的代表当属OPPO的VOOC技术，通过自有电路控制更大的电流稳定输入到手机上，同时还要保证手机电池的稳定以及电路的健康。这样一来，就需要定制的电源适配器以及特别的电路设计来实现，采用了VOOC技术的Find 7和一般手机有三个不同，一是电源适配器，一般手机上的适配器最大输出电流超不过2A，而OPPO为Find 7配备的适配器电流输出高达4.5A，同时它的体积也比一般充电器大很多，原因是内部电路丰富；第二是Find 7的电池上有八个触点，一般手机上只有四个；第三是手机的USB接口针脚为7pin，一般MicroUSB是5pin，这多出来的四个触点和两个针脚都是为VOOC服务的。

　　为了在不增加 USB 连接器成本的情况下提供较高的充电功率，似乎提高输入电压是更为合乎需要的选项。这方面的代表是高通的Quick Charge，早在去年高通骁龙 800 处理器发布之际，高通就为这新一代的处理器升级了 2.0 版的快速充电技术协议。从之前在骁龙 S4 Pro 处理器搭载的 Quick Charge 1.0 升级至如今的 Quick Charge 2.0。

　　这项技术能够将固定的直流电压转变为可变的直流电压，可以接受快速充电所需的高电压输入，从而达到提升手机充电功率完成充电提速的最终目的。通过采用 Quick Charge 2.0 技术的电源适配器，可以让搭载骁龙 800 处理器的智能手机，安全使用较大的充电功率来为手机提速充电。该项技术也是需要在充电器以及手机内部芯片上面做一定的处理，此外，它是与高通的处理器芯片捆 绑在一起的，目前还无法支持其他的处理器平台。

　　那么，我们还能不能有更多的选择？

　　TI MaxCharge快速充电解决方案

　　TI刚推出的MaxCharge技术让人眼前一亮。与高通的做法一样，TI也是通过提升输出电压来减少充电时间。所不同的是，MaxCharge技术不需依赖处理器，可以独立识别并兼容普通的5V以及更高电压输出的专有适配器。

　　MaxCharge技术最大的优势是能提升功率而不增加损耗，因为功率=电压×电流，在提升电压的时候功率也是提高的，但由于电流没有变，保持在2A以下，线缆、适配器接口都不需更换。

TI电池管理产品（BMS）