OPPO的黑科技 SuperVOOC超級閃充告別充電焦慮症

OPPO在今年月發表旗艦機Find X的同時,正式發表SuperVOOC超級閃充,目前包括Find X超級閃充版、R17 Pro兩款提供35分鐘完全充滿電的技術,是目前業界最快的手機充電技術。自從2014年Find 7推出四年來,市面上已經販售超過1億支有VOOC閃充技術的手機,由於低溫低壓的充電特性,極少聽到VOOC閃充有危害電池或是燃燒的事件,不只要快也兼顧安全,以下就是VOOC閃充的完整介紹與回顧。

智慧型手機發展已逾十年,硬體規格雖突飛猛進,但電池技術卻沒有相應的跳躍性發展,停滯不前的電池技術成為了一部智慧型手機最難解的習題,有一群人不是在為手機充電,就是在找手機充電的過程中。面對這樣的現狀,OPPO決定著手提升充電速度,為了讓使用者節省一小時甚至是更久的充電時間,OPPO VOOC閃充技術應運而生,而SuperVOOC超級閃充則是以VOOC閃充為基礎的又一次突破,進一步提升充電效率,縮短充電時間。

◉VOOC閃充誕生:

2014年OPPO發表旗艦機款Find 7,VOOC閃充也同步問世。採用5V/4A的充電規格,高達20W充電功率,達到「充電5分鐘,通話2小時」。VOOC閃充創新地採用低壓大電流充電方案,將手機內部的降壓轉換器放置於充電器上,降低機身發熱之狀況,並率先將5針腳升級為7針腳,突破傳統的充電結構,大幅縮減手機充電時間。

◉SuperVOOC超級閃充誕生:

OPPO於2016年MWC首次發表SuperVOOC超級閃充的概念,並展示出產品原型。今年發表的OPPO Find X超級閃充版則真正落實SuperVOOC超級閃充的商化,最大充電功率近50W,只要35分鐘即能夠充滿一部Find X。於此同時,為了讓更多使用者能體驗更暢快的充電體驗,於隨後發表的R17 Pro上也搭載了SuperVOOC。

◉50W 超級閃充:

SuperVOOC超級閃充採用10V5A充電規格,最高充電功率達50W,是VOOC(5V4A)閃充最高充電功率的2.5倍,搭載SuperVOOC的R17 Pro只要充電10分鐘,就能獲得40%的電量。

為了達到最高10V的輸出電壓,SuperVOOC技術採用串聯雙電芯設計。根據串聯分壓的原理,將充電器端輸出的高壓電載入到電芯上時,每塊電芯上的電壓只有輸出電壓的一半,即5V,以確保兩塊電芯在充電過程中皆保持在安全電壓下,同時串聯雙電芯分壓去掉了高電壓進入手機內部再降壓的過程,避免發熱與效率的損失,充電轉化率高達98%,對比傳統充電技術轉化效率僅有80%左右,串聯雙電芯流過的都是不變的電流,整體功率加倍。

電芯為整個充電系統中最基礎的硬體,直接決定著充電的效能。SuperVOOC是OPPO首次採用3C規格的ATL電芯(所謂1C電芯、1.5C電芯、3C電芯,指的是電池的充放電倍率,也就是在相同容量下充放電倍率越高,電池能乘載的電流越大)。相較於傳通1.5C規格的電芯,3C電芯的承載能力提升至100%,體質更好的電芯為SuperVOOC大電流充電提供硬體基礎,讓SuperVOOC能夠承載最高5A的輸出電流,從而實現充電速度的大幅提升。

◉VCU控制晶片:

SuperVOOC創新性的在充電系統中加入VCU控制晶片,是OPPO與其供應商耗時兩年的研究成果,其功能包含VOOC協議的解讀(解讀交換資訊)、VOOC充電流程的智慧控制。線纜辨識(只辨識OPPO閃充線)、線纜阻抗監測(檢測線纜接觸是否有問題),同時承擔過壓過流過溫辨識。透過VCU智慧控制成就了革命性的開電壓環、分段恆流技術,讓充電更快更高效。

◉VFC(VOOC Flash Charge)快充演算法:

一般的充電過程中,比較耗費時間的都是最後的涓流充電,OPPO針對這個階段自主研發了全新的VFC閃充演算法。透過對電壓電流的精確控制,讓涓流充電的功率保持在相對更高的水準(對比VOOC閃充),大幅縮減使用者在充電末期的等待時間。根據實驗資料顯示,SuperVOOC充滿最後10%的時間,從原來的30分鐘縮短至10分鐘,涓流速度提升67%。

若把手機比喻為一輛車,普通充電的油門只有1.2L,即使踩滿油門,也只能緩慢起部,慢速前進。SuperVOOC超級閃充的開電壓環將排量提升到3L以上,只要輕踩油門,就可以飛速前進。受益於充電晶片電流的精準調解,SuperVOOC作到了分段恆流和變檔技術,起步時,SuperVOOC會掛上高速檔,中期則會自動跳到中速檔,讓你快速前行,結尾時(涓流充電階段)又會切換為較低速檔,讓你平穩到站。

SuperVOOC採用業界首創的串聯雙電芯設計,在充電的過程中,串聯雙電芯可將10V的輸出電壓進行分壓,讓每塊電芯上的電壓減半,也就是說每塊電池上的實際電壓僅有5V,和標準的VOOC閃充一樣。在標準的VOOC閃充上,已採用5V4A充電規格,5V的低壓非常接近鋰電池的極限電壓,能夠確保鋰電池的使用安全。

◉打造軍事級配件:

為了達到大電流充電,OPPO為SuperVOOC超級閃充打造了全套的IC配件,包含充電器、電池電芯、傳輸線、電路到充電介面,品質標準達到軍事標準,以保障大電流充電的安全。

◉五重防護:

同時SuperVOOC超級閃充具備五重防護全程監控,從充電器、傳輸線到手機端等,共有五顆晶片進行全方位的充電保護,分別是ACDC(負責轉換電壓及電路監控)、MCU(負責功率即時控制)、線纜辨識晶片(負責超級閃充條件辨識)、BMS(負責電池智慧管理)和VCU控制晶片。智慧晶片控制可以自動辨識當下使用之充電設備是否支援SuperVOOC超級閃充,若是支援,將會輸出大電流達到快速充電;若檢測到不支援,則會自動使用穩定充電電流完成慢速充電。

◉航太級安全指數:

全套專屬IC配件和全方位五重防護,讓SuperVOOC的充電安全指數從PPM(百萬分之一)提升至航太等級的DPM(十億分之一)。若把快充技術比喻為一輛車,SuperVOOC的安全防護技術就像從馬達、外殼、輪胎、整套配件都專屬打造的跑車,才能在路上極速、安全的前進。

◉邊充邊玩不發燙:

此外,SuperVOOC創新的將充電控制電路(發熱源)移置於充電器上,將發熱源和電池分離,有效的解決了手機充電發熱的問題。同時受益於串聯雙電芯的設計,在充電過程中,整個系統承載的最大電流不超過5A,根據焦耳定率Q=I²Rt,相較10V電流,能夠減少許多發熱,因此SuperVOOC可以說是最涼快的超級閃充技術。

使用手機時,尤其是玩遊戲等狀態下,手機CPU、螢幕等元件同時運轉容易發熱,如果同時間使用高壓快充,手機內降壓電路運作導致功耗而發熱。兩種熱源疊加會急速升溫,不僅帶來不良使用體驗,更會影響安全性,所以市面上許多高壓快充手機,皆設定於手機使用狀態下不啟用快充,即便插上高壓快充充電器,依然是一般充電。而SuperVOOC則因為溫升控制好,可以邊充邊玩,不存在此問題。

充電過程是從高電壓的地方,向低電電壓的地方輸入電荷。與水由高處向低處流相同原理。高壓方案,可以理解為兩個水池有更大的水位差,因此高水位水池勢必為低水位水池帶來更大的壓力,因而對整個傳輸系統中的管道和低水位水池有更高的壓力需求。

高壓快充簡而言之就是用可以輸出高壓9V或12V的AC充電器為手機進行充電,類似於高壓輸電網,在相同電流下傳輸更大的功率,可以有效解決手機在大電流充電時,由於線纜上的壓降過大,造成手機的充電電流上不去的問題。比較5V2A和9V1.2A的充電器,兩者能夠傳遞的最大功率相同,但是後者可以明顯降低線纜上的功率耗損,雖然線損減少了,但壓力差增加,對於手機充電電路的可靠性會有更高的要求。

◉TÜV認證(萊茵認證):

OPPO聯合國際知名的德國萊茵實驗室對SuperVOOC超級閃充方案進行嚴格的安全測試。德國萊茵實驗室為有著146年歷史的安全專家,OPPO R17 Pro所搭載的SuperVOOC通過了極其嚴苛的安全和快充測試,安全測試包括遠超業界要求的1,000次迴圈測試、600次獨立快充快放電池壽命測試、帶電狀態下充電端⼦10,000次熱插拔測試、-33℃到+55℃嚴苛溫度區間的充電系統測試等30項系統級檢測 。除了安全測試,德國萊茵還對搭載Super VOOC的OPPO R17 Pro的充電速度進行了認證測試,測試結果顯示R17 Pro的充電速度達到了10分鐘充電40%。目前OPPO旗下的OPPO Find X和OPPO R17 Pro均通過德國萊茵實驗室的安全快充認證。德國萊茵實驗室是全球最大的產品品質認證權威機構之一,萊茵安全認證意味著SuperVOOC已通過嚴苛的歐洲地區的安全技術標準。

自2014年OPPO Find 7首發VOOC技術以來,搭載VOOC閃充技術的設備數量已經超過了1億。從VOOC閃充到SuperVOOC超級閃充,OPPO的技術透過多年的累積,已漸漸的寫⼊了產業的標準。在全球範圍內,OPPO核⼼專利的佈局已經超過了1,000項。為了使VOOC技術能給更多使用者帶來便利,OPPO已經正式開放VOOC閃充的授權。OPPO會在雙⽅達成共識的前提下,透過專利許可授權的⽅式,與產業上、中、下游的廠商深度合作,開發出更多令消費者怦然⼼動的產品。⽬前,⾸批確認合作並完成VOOC閃充專利許可授權的廠商已有6家。

史塔夫短評:正港的黑科技!



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歐帝斯

現職Stuff Taiwan副總編輯,曾任職於Sogi與Mobile01負責手機評測長達15年。近年熱衷於自助旅行,喜歡在旅行時,享受邊玩邊測試產品的樂趣。工作邀約:otis0329@gmail.com