Quick Charge

Quick Charge ist die Bezeichnung für ein ursprünglich proprietäres Verfahren zur Übertragung von elektrischer Leistung über eine USB-Schnittstelle durch Steuerung der Versorgungsspannung durch das angeschlossene Gerät. Es dient vorwiegend dem schnellen Laden von Mobilgeräten wie speziellen darauf ausgelegten Smartphones oder Powerbanks.

Der Standard wurde 2013 in der ersten Version von Qualcomm entwickelt, in den Folgejahren in diversen Versionen überarbeitet und wird unter verschiedenen Handelsbezeichnungen, wie Adaptive Fast Charging von Unternehmen wie Samsung, bei Mobilgeräten eingesetzt.

Die Mobilgeräte, welche Quick Charge unterstützen, basieren auf dem Snapdragon, einem System-on-a-Chip (SoC) von Qualcomm.[1][2] Quick Charge ist eine Konkurrenzschnittstelle zu der ebenfalls proprietären USB-Ladeschnittstelle VOOC von Oppo Electronics, welches ähnlich wie Huawei SuperCharge funktioniert.

Auch wenn Qualcomm QuickCharge proprietär ist, wurde die Funktionsweise bereits vollständig durch Reverse-Engineering entschlüsselt.

Die Kommunikation und die Spannungssteuerung erfolgt über die Datenleitungen von USB 2.0, anders als durch die Stromleitungen bei dem MediaTek-PumpExpress-Schnellladestandard. Die USB-PD (Power Delivery) Spezifikation hat die Leistungsübertragung inzwischen so vereinheitlicht und per Version 3.1 (2021) sogar Leistungsbereiche bis 240 W abgedeckt.

Technik

USB-Netzteile für Quick Charge 2.0.

Da die elektrische Spannung an herkömmlichen USB-2.0-Anschlüssen auf 5 V festgelegt ist und die Kontakte der eingesetzten USB-Stecker in der Stromtragfähigkeit auf 2 A begrenzt sind, ist die maximale übertragbare Leistung ohne Gefahr durch Überhitzung auf 10 W beschränkt.

Bei Quick Charge wird vom speziell darauf ausgelegten USB-Netzteil auf dem Stromversorgungskontakt eine höhere elektrische Spannung eingestellt, welche je nach Version von Quick Charge in Stufen nach den Anforderungen des Mobilgerätes verändert wird.[3] Des Weiteren sind im Laderegler des Mobilgeräts und im USB-Netzteil Temperatursensoren angebracht, um einer Überhitzung vorzubeugen.

Die höhere Spannung umgeht die Begrenzung der Ladeleistung durch den elektrischen Widerstand des USB-Kabels. Sie ermöglicht die Übertragung einer höheren Leistung bei gleicher Stromstärke und erzeugt dementsprechend keine zusätzliche Hitze im Kabel.

So ermöglicht die angehobene Spannung das Laden durch herkömmliche und längere USB-Drähte.

Diese erhöhte Spannung wird innerhalb des Endgerätes auf die jeweils erforderliche Spannung wieder abwärts gewandelt.

Die je nach Version von Quick Charge unterschiedlichen Spannungen und Ladeleistungen sind in nachfolgender Tabelle zusammengefasst:

VersionSpannung auf
USB-Schnittstelle		Maximaler LadestromMaximale LadeleistungEntwicklungsjahr
Quick Charge 1.0[4]6,3 V1,5 A9,45 W2013
Quick Charge 2.0[1]5 V, 9 V, 12 V (20 V bei Revision B)2 A, 1,67 A18 W2014[5]
Quick Charge 3.0[6]3,6 V bis 20 V, in Stufen zu 0,2 V[7][8]2,6 A oder 4,6 A[7]36 W[9]2016
Quick Charge 43,6 V bis 20 V, in Stufen von 0,2 V über QC;

5 V, 9 V über USB-PD[10]

3 A oder 5 A100 W[9]2017
Quick Charge 4+[11][12]5 V, 9 V über USB-PD;
3,6 V bis 20 V
in Stufen zu 0,2 V über QC		3 A via USB-PD;
2,5 A oder 4,6 A über QC		27 W über USB-PD;
100 W über QC		2017
Quick Charge 5[13]>100 W2020

Qualcomm QuickCharge 3.0 ist abwärtskompatibel zu QuickCharge 2.0.

Mit den Ende 2017 erschienenen Versionen Quick Charge 4.0 und 4.0+ ist Quick Charge nun zu dem USB-PD-Standard (Power Delivery) und USB-C (USB-Stecker Typ C) kompatibel.

Ungeeignet für Quick Charge sind die sogenannten Schnellladekabel. Bei diesen sind die beiden Datenleitungen des USB-Standards kurzgeschlossen, damit dem angeschlossenen Gerät signalisiert wird, dass es eine unbegrenzte Stromstärke aus dem Netzteil bei der gegebenen Spannung (i. d. R. 5,0 V bis 5,5 V) ziehen kann. Quick Charge benötigt diese Datenleitungen allerdings für die Spannungssteuerung.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b Quick Charge 2.0. Abgerufen am 5. September 2017.
  2. ↑ Qualcomm Quick Charge 1.0: Less Time Charging, More Time Doing, Qualcomm, 14. Februar 2013. Abgerufen am 5. Dezember 2016. 
  3. ↑ Quick Charge, Dash Charge, VOOC und Co.: Schnellladetechniken im Vergleich. Abgerufen am 2. September 2017.
  4. ↑ Qualcomm: Quick Charge 1.0. (englisch, qualcomm.com [abgerufen am 6. Februar 2018]).
  5. ↑ Quick Charge 2.0-Unterstützung existierte bereits beim Galaxy Note 4, welches in September 2014 erschien.
  6. ↑ Quick Charge 3.0 specs. Qualcomm;
  7. ↑ a b Quick Charge 3.0 Battery Charger ICs. Qualcomm Technologies, abgerufen am 4. März 2019 (englisch).
  8. ↑ Qualcomm Quick Charge 3.0: the Good, the Bad, and the Ugly. In: PocketNow. 22. September 2015, abgerufen am 17. Mai 2022 (englisch).
  9. ↑ a b What is Qualcomm Quick Charge 3.0 & How Does it Work? Abgerufen am 25. Februar 2021 (amerikanisches Englisch).
  10. ↑ | By: How the ZTE Nubia Z17 Phone Draws Power from the BatPower PD6 Power Bank Through USB Power Delivery. Abgerufen am 4. März 2019.
  11. ↑ For fast charging, look for Qualcomm Quick Charge 4+ in your next mobile device. Abgerufen am 5. September 2017.
  12. ↑ Everything you need to know about how fast charging really works. Abgerufen am 4. März 2019.
  13. ↑ Press Note. Abgerufen am 19. März 2021.

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Autor/Urheber: Ryo FUKAsawa, Lizenz: CC BY 2.0
Qualcomm Quick Charge 2.0。