扒一扒OPPO的闪充“黑科技”

在国内，打开电视，走在地铁站，到处都看得到OPPO这句“充电5分钟，通话2小时”的广告。今天我们就来扒一扒OPPO所谓的“闪充”核心技术。首先我表明观点：

1. OPPO闪充并不比魅族，小米，华为等的技术更先进，只不过路线不同而已；

2. OPPO的低压充电并没有比其他快充方式更安全；

3. OPPO的“闪充”是没有前途的。

下面请听我一一道来。

电池的表面一般会表明电池的容量，比如iPhone6的电池容量是1810 mAh，魅族Pro6的容量在2560，OPPO R9的电池容量是2750 mAh。以OPPO R9为例，2750 mAh意味着以2750毫安（即2.75 A）的电流充电，需要一小时（1 h）充满电。在电池界，这叫1 C的倍率，表示在该电流密度下，能够在1小时充满该电池。如果换用5.5 A的电流来充电，则充满电池需要半小时，此时5.5 A的充电电流密度为2 C。至于充电电压则是由电池材料决定的，并不能随意调节。一般来说消费电子产品的充电电压范围在3.3 ~ 4.5 V之间。所以决定充电速度的是进入电池的充电电流，充电电流越大，充电速度越快。无论是高通的QC 3.0，联发科的PEP 3.0，还是OPPO的VOOC最终都是需要有大电流输入到电池里面。

通过上面的介绍，我们知道要实现快充的关键是大电流，但是手机现有的USB 2.0能够支持的最大电流是2A，如果按照2A来给2560 mAh的电池充电，则需要1.28h充满，达不到快充的要求。高通和联发科走的是高压充电的路线，比如魅族的Pro6用的是联发科的技术，充电器的输入电压是12V，输入电流是2A，充电功率则为12 V * 2A = 24 W。12V的电压是没有办法直接给手机电池充电的，需要对输入的电流进行降压操作，目前高通是集成有降压芯片。不用高通芯片的华为，魅族等就需要另外购买德州仪器的降压芯片，将12V的输入电压降到USB2.0通常使用的5V。按照能量守恒的原则，如果在降压的过程中没有能量损失，那么降压前是24W的输入功率，降压后的功率应该还是24W。因此，降压后的电流就变为24/5=4.8A，这个电流就可以直接充给电池了。于是通过高压变低压的方式，在不触碰2A“电流红线”的情况下，增加了最终充给电池的充电电流，实现了快充。但是在实际的降压过程中，转换效率现在做到最好也只有93%左右。这就意味着有24W * 7%=1.68W，大约有2W的能量是以热的形式浪费掉了。本来浪费点电也没什么问题，但是降压过程中产生的热会导致手机温度升高，容易导致电池出现安全问题。所以当电池温度升得太快了，为了安全，控制芯片又不得不把充电功率降下来以减少充电过程中的发热，如此一来又达不到快充的目的。这是高通和联发科高压快充技术的痛点所在，不过发展到快充3.0后，已经能够做到以200 mV为步长对充电功率进行微调，让充电过程实时处于最优状态。就我本人使用魅族Pro 5的24W快充的体验而言，快充的时候是会发热，但是可以接受。

不同于高通和联发科，OPPO走的是低压大电流路线。由于USB 2.0最大只支持2A的电流，OPPO对传统的USB 2.0的5针进行了改造，在两侧各引入一个针脚，变成了7针，如下图所示。

这多引入的两个针脚是用作额外的电流输入，不进入手机主板，直接进入充电线路对电池进行充电。通过改造硬件的方式，OPPO将输入电流从2A提高到了4A，从而实现了快充。按照下图，OPPO的官方标示来看，它的充电功率为5V * 4A = 20 W。这个充电功率还不如魅族的24 W了。即便考虑魅族快充从高压转电压过程中的能量损失，OPPO的充电功率也并不比魅族高。从实际充电效率曲线上来看，魅族和OPPO都是半小时充电到70%左右。但是OPPO却取了一个装逼味十足的名字——“闪充“。

OPPO一再标榜自己的低压大电流充电方式要比别人的高压小电流方式更加安全。我对OPPO莫名其妙的优越感表示呵呵。首先人体的安全电压是36 V，长期接触安全电压是24 V，无论哪一个值都是远远高于高压快充方式的12 V，根本不存在触电的风险。其次，无论是哪种路线，最后充到手机电池的电压都在3.3 ~ 4.5 V之间，电流在4 A左右。既然输入电池的电压和电流都差不多，那么对电池的影响也应该是一样的，并不存在谁比谁更安全。当然，高压转低压的过程中，存在能量损耗，理论上，发热是会比OPPO技术更加严重。但是2W的能量损耗，快充半小时，产生的热量也不过1 Wh，这点热量通过优化散热设计是可以克服的。只要电池质量过关，还没听说哪家手机由于高通或者联发科的快充技术而出现问题的。

无论是高通，联发科还是OPPO这么费劲地开发快充技术，本质上都是受制于USB 2.0的电流限制。现在USB 3.1呼之欲出，USB 3.1天然就能够支持5A的大电流，最大供电电压20 V，为20 V * 5A=100 W的传输能力做好了准备了。有了支持5A电流的USB 3.1这个利器，就没有必要像高通和联发科那么先输入高电压，在降到适于给电池充电的5V电压。因为直接用5 V * 5A=25 W就可以超过12 V*2 A=24 W，而且一举解决降压过程中的能量损耗和发热问题。对于OPPO，重新设计硬件，搞出个奇奇怪怪的7针USB也不过将充电电流从2A提高到了4A，而USB 3.1天生自带5A电流负载能力的光环。不过USB 3.1的全面普及，还需要一系列芯片组做相应的调整。现在魅族，乐视等虽然使用上了支持USB 3.1的type C接口，但是除了不用区分正反面，目前似乎也没啥其他有点，原因就在于手机主板上的其他芯片还没有跟上USB 3.1的节奏。

总结一下，OPPO走了一条与众不同的低压大电流充电路线，代价是改造现有通用的USB接口和手机充电线路，孤芳自赏。但是在充电速度和安全性上并不比其他品牌的快充方式有明显优势。最后，无论是高通，联发科还是自鸣得意的OPPO的VOOC技术都将被USB 3.1的大潮所淹没。