泰尔实验室环境与安全部副主任刘伟:快充现状与标准化进程

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-06-21
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  我们主要是做检测和标准化工作的,今天主要是来介绍一下标准的快充的现状,首先是非常感谢主办方邀请我们来,这次我在这,这么长时间也是学习到了很多知识,接触到了最新的技术。我的内容跟刚才前面所讲的内容可能都不太一样,大家可能需要转换一下风格。

  刚才也说了,快充主要是由于电池的容量,或者说它的能效比跟不上,才发明了快充的技术,快充的技术虽然不能彻底解决手机的续航问题,但是它是目前最好的解决方案。这是我大概统计的,这个数据可能有些老了,这是一些目前使用快充技术的产品和它们相应的一些功率,目前来说,主要集中在18W、24W的水平,技术上主要分为两种,一个就是以OPPO为代表的低压大电流的方案,其他的更多的都是以高压的方案为主。我们以前可能遇到最大的问题就是充电器都不能互换使用,充电器接口没有统一之前,是不能互换使用,现在这么多技术出来了,也逐渐存在这么一个问题,就是我使用这家的充电器是快充,用那家的是快充,但是互换了就不是快充。

  现状有这么几条:第一个是技术真的在不断地发展,现在的速度越来越快,效率越来越高,快充已经深入人心,成为刚需,成为痛点,现在大家选手机,包括我也是,看看有没有快充。不过也有一个问题,就是现在各家在做产品、做技术,也是自己做自己的,各自为阵,作为一个企业来说,我觉得这无可厚非,他把自己的产品做大,把自己的范围做得更广,这是他自己的工作,没有问题,感觉都是为了扩大自己产品影响力,但是也有一些,像刚才说了很多的名词,也有一些个别的,不是主流的,为了区别而区别,不是为了多大的创新而创新,而是为了卖点,为了跟别人有点区别,所以他自己做了一些区别出来,而不是真的他在技术上,在其他方面有多强,但是我觉得今天我们来的企业,在这里跟大家交流经验的企业,都不是这样的,但是我说我要看得更广一些,毕竟我们中国的市场那么大,这种情况还是有的。

  我就想起了十年前的充电接口,那个时候是手机的物理接口跟手机都是搭配的,各厂家为了跟别家不一样,创造了很多新型的接口,当时统一接口的难度也很大,所以在十年前,我们用充电器给手机充电器,都是自己买的手机就只能给自己充电,这就造成了很大的浪费,为了这个事,其实人大、政协,有很多的代表提这个提案,要统一手机接口,要不然电子的浪费,电子垃圾是非常大的。

  实际上,2014年在中国信息通信研究院在中国通信标准化协会申请标准移动通信终端用快速充电技术要求和测试方法的立项。

  2014年下半年就开始了正式的编制工作。到今天,我们共进行了4次标准起草组讨论会,5次标准化协会工作组讨论,包括本周前几天,也在做标准讨论的工作。目前还是在送审稿阶段,但是预计今年应该发布阶段性的成果,总算有一个结果。

  这个标准的起草组,这个图里面是我们第一次参加讨论的单位,后面就有很多的企业加进来了。如果说一个市场无序地发展下去,最终的结果不一定是好的,虽然竞争是一个好的驱动力,但是市场的真正发展,如果完全的无序,最终的结果未必是好的。

  做这个标准要坚固未来和现在的亿情况,为未来的发展进行平滑过渡。做标准还有一个目的,就是提高产品的准入门槛,剔除低劣产品。保障产品的安全性,促进兼容性。

  我们还有一个想法,就是将一些好的技术方案推荐给产业,好的东西如果能跟所有人共享出来,大家一块来做,对整个市场发展,对产品的发展,对未来也是有好处的。

  下面我就主要说一下标准的内容,快充其实是一个系统,它包含了终端、电池,线缆、快速电源适配器,这是一个系统,这个系统缺一不可,在有的方案下,可能不是那么重要,但是在有的方案中非常重要,今天听了大家的介绍内容,觉得以后低压大电流这种方案可能还挺多,这种方案是一个非常重要的内容。

  还有一个快充的很重要的因素,这里有通信的协议,我们实现大电流充电的方案,不是无限制的,只是加大了适配器的输出能力,我们不是说做一个5A的适配器给手机充,它是里边有一个充电协议在里面,来保障安全性,来保证快充功能的实现。这是快充的主要组成部分。

  刚才也问快充的定义是什么?其实这个很难定义,因为大家也知道,快就是个相对的概念,什么叫快?你可能快,我可能比你更快,快是个相对的概念,这个事情也是讨论了很多次,到底什么叫快?有人提以速率,这一块我们也都兼顾,为什么呢?就是说现在的定义,30分钟充电进入电池的平均电流要大于3A,这是我们目前划到一道线,这道线不算太高,但是也还可以,因为现在的产品,就我们了解,能够达到这个水平的还不多,可能以后会越来越多,我觉得这也是标准的目的,就是把水平线慢慢地提高,还有一个为什么是3A呢?就是我们现在手机的充电器,可能稍微大一点是在5V2A,对一个3000毫安的电池,基本上是1C了。为什么还要加了一个充电30分钟要进60%呢?主要是为一些小容量电池考虑的?比如说1000的电池,你要它大于3,那就是3C了。

  标准还定义了一个I型快速充电,通过提高电源适配器的输出电压来提高终端充电功率和速率的充电模式。II型快速充电就是通过提高电源适配器的输出电流来提高终端充电功率和速度的充电模式。

  现在标准里规定的接口类型主要是三种:USB A型,这个主要用在标准输出适配器上,还有USB MICRO-B,USB Type-C。现在的手机,终端的接口,基本都统一到这两种。

  电气的输出是这样的,我们给充电器定义了四个级别,首先充电器的充电电压分为5V、9V、12V,I型充电电流是1.67A、2A,2.5A、3A,二型快充目前定义到6A,今天看可能6A在未来会变小了。其他的指标还有空载功耗、平均能耗等,我就没有把标准的所有内容都列出来,只是捡了一部分列,还有电压的稳定性、电流的稳定性等等,没有列出来了。

  安全要求,标准里规定了安全要求,首先作为产品,必须要满足GB4943.1的要求,其他还有短路保护、温度监控,过压保护。快充,以前老是说在安全上一定要特别注意,因为毕竟电流、电压都提高了。电磁辐射方面也有要求,辐射骚扰、传导骚扰、谐波电流等等。

  环境和可靠性的要求,插拔力、插拔寿命、高低温、湿热、振动、跌落等等。现在我也发现这个问题了,有些适配器,特别是线缆,使用时间长了以后,可能阻抗,或者接触就会有问题了,快充就有时候有,有时候没有,这是我已经感受到这个问题了,真的是这样的,时间长了以后,快充就不那么可靠,它的接口就有问题了,就可能要换线了。

  公开4种推荐协议供选择,主要是免费和公平无歧视的授权,适用于适配器采用USB A接口的情况。

  下一步的工作,我今天也感触特别多,主要是Type-C,大家关注,真的是越来越多,包括今天的研讨会,现在Type-C的接口,应该说还没有普及,但是在逐渐增多,终端上使用C的接口越来越多。

  所以,C到C接口的应用,应该是未来的趋势。所以,这是一个很好的时间窗口,在C口已经开始使用,但是还没有普及,争取我们在C到C接口上能够统一起来,减少资源的浪费,方便消费者的使用。我们希望未来有一种,关于快充协议上,确实是国家的长处,但是这个长处都不一样,有时很难兼容在一起,如果我们能够做到统一的协议,对消费者是有好处的,对社会总体是有好处的,但我不敢说对每个企业是有好处的。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强
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