從閃充到超級(jí)閃充，OPPO是如何把充電高速路改造成立交橋的？

　　從閃充到超級(jí)閃充，OPPO是如何把充電高速路改造成立交橋的？2014年Find 7誕生，憑借VOOC閃充讓它成為彼時(shí)充電最快的手機(jī)產(chǎn)品。如今，經(jīng)歷了閃充技術(shù)的迭代，OPPO重啟Find 系列，直接在Find X蘭博基尼版及超級(jí)閃充版上帶來(lái)了超級(jí)閃充SuperVOOC。

　　35分鐘充滿一部手機(jī)

　　四年前，VOOC閃充打出的“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”傳遍大街小巷。四年后，OPPO又試圖通過(guò)SuperVOOC超級(jí)閃充讓你牢牢記住“35分鐘充滿一部手機(jī)”。

　　也就是說(shuō)，當(dāng)你在使用Find X超級(jí)閃充版及蘭博基尼版時(shí)，SuperVOOC超級(jí)閃充則是提供了在手機(jī)上，讓你擁有了一個(gè)類(lèi)似跑車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。

　　2014年，智能手機(jī)處于一個(gè)野蠻生長(zhǎng)的狀態(tài)，年初的時(shí)候全球智能手機(jī)年出貨量已經(jīng)突破10億部大關(guān)。然而，彼時(shí)的手機(jī)市場(chǎng)不僅山寨廠商層出不窮，智能手機(jī)的功能也是備受用戶(hù)詬病，但另一方面隨著頭部手機(jī)廠商凸顯，用戶(hù)在選擇產(chǎn)品上逐漸進(jìn)入一個(gè)成熟期。

　　續(xù)航，當(dāng)時(shí)成為用戶(hù)選擇智能手機(jī)考量的關(guān)鍵因素，倒逼手機(jī)廠商在續(xù)航上做功夫，以滿足消費(fèi)者的硬性需求。兩種改變續(xù)航的解決方案擺在廠商面前：鋰電池、石墨烯，他們期望從電池材料突破。

　　問(wèn)題來(lái)了，鋰電池技術(shù)更新受阻，無(wú)重大突破，石墨烯電池遙遙無(wú)期，手機(jī)續(xù)航就不得不從手機(jī)充電下手找出路。OPPO瞅準(zhǔn)這一時(shí)機(jī)，拿出了VOOC閃充技術(shù)，并且通過(guò)Find 7旗艦機(jī)在舞臺(tái)上亮相，隨后更是在旗下R系列、N系列覆蓋使用，在安全性和用戶(hù)體驗(yàn)上充分得到了驗(yàn)證。

　　數(shù)據(jù)顯示，截至目前累計(jì)搭載VOOC閃充的OPPO手機(jī)出貨量已經(jīng)超過(guò)9000萬(wàn)臺(tái)。

　　VOOC閃充研發(fā)成功對(duì)于其他手機(jī)廠商是沖擊性的，誰(shuí)也沒(méi)想到OPPO會(huì)一聲不吭的放出了這樣一個(gè)大招。要知道，當(dāng)年手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)，只有三家公司掌握了快充的核心技術(shù)，除了OPPO，其它兩家高通和聯(lián)發(fā)科均是芯片廠商，OPPO是唯一一家手機(jī)終端廠商。

　　VOOC閃充技術(shù)，帶來(lái)的直接好處是把充電速度提升了4倍，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)的落地實(shí)踐也驅(qū)動(dòng)了行業(yè)對(duì)充電技術(shù)的變革，在過(guò)去幾年快充技術(shù)快速發(fā)展，行業(yè)普遍采用高電壓低電流快充方案的情況下，OPPO另辟蹊徑采用了低電壓大電流的充電方案。

　　在那之后，幾乎所有手機(jī)廠商都開(kāi)始在快速充電層面下功夫，快速充電也開(kāi)始成為智能手機(jī)的標(biāo)配。

　　接下來(lái)的事情就很明晰了，OPPO憑借“充電五分鐘，通話兩小時(shí)“，讓VOOC閃充火遍大江南北。如今，升級(jí)后的超級(jí)閃充SuperVOOC伴隨著Find X超級(jí)閃充版及蘭博基尼版而來(lái)，又一次對(duì)“怎樣充電還可以更快”發(fā)出挑戰(zhàn)。

　　是時(shí)候披露一下閃充背后的技術(shù)難題了

　　事實(shí)上，縱觀當(dāng)下手機(jī)市場(chǎng)，主流的快充方案是以O(shè)PPO的VOOC閃充為代表的低電壓大電流方案，以及以高通的QC為代表的高電壓低電流方案。兩種方式都可以實(shí)現(xiàn)快速充電，但背后的原理卻不甚相同。

　　現(xiàn)在，是時(shí)候來(lái)科普下VOOC閃充技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的了，以及OPPO如何把市場(chǎng)上常見(jiàn)的18W-22.5W充電功率提升到SuperVOOC超級(jí)閃充的50W。

　　如前文所說(shuō)，當(dāng)前電池材料技術(shù)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性突破的情況下，提升快充速度的發(fā)展方向只能集中在提高充電的功率上，而提高充電功率最直接的方式就是電流和電壓，VOOC也不例外。

　　為了研發(fā)出功率高達(dá)50W的SuperVOOC超級(jí)閃充，OPPO前期做了一系列嘗試和探索。

　　第一種解決方案，從提升電流方向的切入。對(duì)于電芯來(lái)說(shuō)，一般充電的電壓和電芯的電壓接近（適配器）才是安全的，同時(shí)也是效率較高的，OPPO最初的設(shè)想是把提升電流到10A,電壓維持在5V，但大電流帶來(lái)的最大問(wèn)題就是發(fā)熱，并且高于以往充電時(shí)的4倍，這個(gè)量級(jí)的發(fā)熱提升對(duì)于包括適配器、線材、接口、電池的整個(gè)充電電路來(lái)說(shuō)是很?chē)?yán)重的問(wèn)題。

　　如果想解決大電流下的發(fā)熱問(wèn)題，就必須要減小在充電電路中各個(gè)器件的阻抗，但是按照以上標(biāo)準(zhǔn)去制造這些器件的話，就帶來(lái)了限制：器件的制造難度以及最終制造出來(lái)的形態(tài)不美觀，這就意味著提升電流的方式受到的客觀限制太多。

　　于是，OPPO開(kāi)始測(cè)試，如果從提升電流的方向轉(zhuǎn)向提升電壓的方向是否可行？同樣面臨著很多的問(wèn)題。

　　首先，簡(jiǎn)單粗暴的去直接提升電壓，對(duì)于手機(jī)電芯來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槭謾C(jī)電芯存在耐受電壓的限制，一般都是比電芯本身電壓略高一點(diǎn)，非VOOC方案的高電壓快充方案，雖然適配器輸出的是高電壓，但是在手機(jī)內(nèi)部會(huì)有一個(gè)降壓的機(jī)制，降到電芯能夠承受的電壓，一般為5V以下，所以提高電壓一定要解決電芯電壓的問(wèn)題。

　　“把高速路改造為立交橋”

　　如何解決電芯電壓？OPPO的解決方案是，在SuperVOOC版的手機(jī)上采用串聯(lián)雙電芯設(shè)計(jì)?！叭绻娏鞒^(guò)5安培左右的話，實(shí)現(xiàn)難度、成本控制難度就會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)，可能努力能做到，但是它會(huì)花很多的工夫，我們就通過(guò)把單電芯變成雙電芯”，OPPO研究院硬件研究中心電離層實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人張俊表示。

　　串聯(lián)雙電芯，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是根據(jù)串聯(lián)分壓的原理，在適配器端輸出的高電壓加載到電芯上，每塊電芯上的電壓只有輸出電壓的一半，這樣一來(lái)，在充電過(guò)程中每塊電芯的電壓就會(huì)保持在安全電壓以下，并且串聯(lián)雙電芯分壓避免了高電壓進(jìn)入手機(jī)內(nèi)部再降壓的過(guò)程。同時(shí)串聯(lián)的雙電芯流過(guò)的都是不變的大電流，所以整體的功率是加倍的。

　　張俊把VOOC比喻為一條高速公路，串聯(lián)雙電芯直接把兩條高速公路并在一起，相當(dāng)于加了一個(gè)立交橋，效率提升1倍。

　　雙電芯解決了充電過(guò)程中的穩(wěn)定性，但是問(wèn)題又接踵而至，那就是雙電芯在放電過(guò)程中的，由于串聯(lián)的電芯要給手機(jī)供電時(shí)，總電壓是相加的，這個(gè)電壓又無(wú)法直接給手機(jī)供電，必須要降壓。

　　于是，為了在電池輸出端將低電壓，SuperVOOC采用了電荷泵技術(shù)（Chargepump），天生就具有1/2高效率降壓功能，比如輸入的功率是8伏，就可以直接降到4伏去。

　　電荷泵也稱(chēng)為開(kāi)關(guān)電容式電壓變換器，是利用電容器儲(chǔ)能的器件，它能使電壓成倍升高或降低，一般用在高電壓低電流方案的充電過(guò)程中降壓，而OPPO巧妙的將它用在了電芯的放電過(guò)程中，利用電荷泵可以給雙電芯的電壓減半，達(dá)到能夠給手機(jī)供電的電壓。

　　值得一提的是，針對(duì)電荷泵降壓，OPPO還為其設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)立的降壓芯片，來(lái)控制整個(gè)放電電路。

　　可見(jiàn)，超級(jí)閃充這個(gè)手機(jī)上的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，不僅限于一個(gè)充電的角色，而是協(xié)調(diào)著整個(gè)手機(jī)核心部件充電、放電，甚至是使用過(guò)程中的平衡性。

　　顯然，從VOOC閃充到SuperVOOC，每一次技術(shù)升級(jí)背后都充滿著假設(shè)、推翻、再重來(lái)的過(guò)程，最終才得出一個(gè)可投入使用的解決方案。我們也不難看出，一項(xiàng)新技術(shù)的誕生，從來(lái)都不是一蹴而就，這背后的研發(fā)歷程是用戶(hù)看不到的，但好在作為消費(fèi)者的我們有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到了，感知到了。

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