從 VOOC 到 SuperVOOC,OPPO 的下一步是打造閃充技術生態圈

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快速充電已經成為了目前大多數智慧型手機的標配,上至旗艦機,下至千元機,都可以看到快速充電的存在,而OPPO就是最早關注快充技術的手機廠商之一。

早在 2014 年 3 月,在那個 5V 1A 還不會被群嘲、5V 2A 就能算是「快充」的年代,OPPO 直接在 Find 7 上拿出了適配器功率 22.5W(5V 4.5A)、30 分鐘能從零充到 75% 的 VOOC 閃充。

之後,經過一定的調整和改良,VOOC 閃充被沿用至今,伴隨著電視里不停不放的「充電 5 分鐘,通話 2 小時」,成為 OPPO 手機最具標誌性的特性之一。

2018 年 11 月 6 日,在 VOOC 閃充推出 4 年多以後,OPPO 全球副總裁、中國大陸事業部總裁沈義人在媒體溝通會上宣布,搭載 VOOC 閃充(包括 SuperVOOC)的手機銷量已經超過 1 億部。

和銷量共同成長的是 VOOC 閃充的行業影響力,隨著 UFS IF 協會在 PPS 規範中加入了對 VOOC 閃充的兼容以及工信部下的泰爾實驗室將 VOOC 閃充納入 5 類快充規範之一,VOOC 閃充已經從那個手機快充的「拓荒者」成長為了行業最具影響力的快充技術之一。

從 VOOC 到 SuperVOOC

智慧型手機是一個競爭極度激烈、技術更迭非常快的行業,即便是手機大廠花幾年時間「臥薪嘗膽」準備的「大招」,常常可以被競爭對手在幾個月甚至更短的時間內追上,不過 VOOC 閃充卻似乎是一個例外。

即便放在現在,對比市面上多數旗艦手機採用的快充,已經快 5 年「高齡」的 VOOC 閃充依然有一定優勢,亮屏快充、低發熱等 OPPO 在 Find 7 上就已經做到的特性現在依然依然領先不少同行。VOOC 閃充之所以可以在如此長的時間跨度里領先行業,和 OPPO 最初在快充上激進的技術選擇有直接關係。

按照公式,功率等於電壓乘電流(P=UI)。想要提高充電功率,無非就兩種辦法:提高電壓或提高電流。

從技術和成本上看,提高電源適配器的輸出電壓,然後將高電壓通過手機內部,再通過降壓電路降到可以直接輸入給電芯的低電壓是一種可行性更高的方案,VOOC 閃充之後其它晶片供應商主推的快充方案基本都是類似這樣的高壓快充方案。

但這種在手機內部進行降壓的方法勢必會帶來額外的發熱,影響充電體驗。為了避免這個問題,VOOC 閃充上選擇了低壓大電流快充方案,將降壓器件放在了電源適配器上,適配器直接向手機輸出可以直充電池的 5V 4.5A(之後的 VOOC 閃充調整為 4A)低壓大電流。

為此,OPPO 對手機的充電結構做了大量的修改,在數據線、接口、電池、電路做了全面的定制,這才有了 VOOC 閃充的驚艷亮相,並且在未來很長的時間里始終保持優勢。

之後,在同年發布的 N3 和 R5 以及 2015 年發布的 R7 上,OPPO 又迅速對 VOOC 閃充進行了大量的小改進(官方叫 VOOC mini),主要變化包括改用電源適配器和充電線分離設計、大幅縮小電源適配器的體積。

與此同時,OPPO 也沒有停止新一代快充技術的探索。

在 2016 年初,OPPO 在巴塞隆納的 MWC 展會上提出了 SuperVOOC 超級閃充的概念。2 年半之後,SuperVOOC 正式在 Find 系列時隔 4 年的回歸之作——Find X(限於蘭博基尼版和超級閃充版)上正式得到商用。

相比 VOOC 閃充,SuperVOOC 的充電功率有了超過 1 倍的提升,電源適配器的輸出功率達到了 50W,這個數字已經超過了不少輕薄筆記本電腦採用的電源適配器。

從最直觀的充電時間上看,搭載 SuperVOOC 的 Find X 只需要 35 分鐘就可以完全充滿一部手機,耗時不足類似電池容量的 VOOC 閃充機型的一半。更難得的是,在大幅提速的同時,SuperVOOC 並沒有帶來額外的發熱,充電時的手機發熱和 VOOC 閃充相當。

此外,和 VOOC 閃充一樣,SuperVOOC 也並沒有只停留在旗艦產品上。繼 Find X 之後,隨後發布的 R17 Pro 也迅速加入了 SuperVOOC。不出意外,SuperVOOC 將很快出現在 OPPO未來更多的主力機型上。

SuperVOOC 背後:串聯雙電芯、電荷泵、VFC閃充算法

SuperVOOC 之所以可以做到如此高的充電功率,一個重要的原因是獨特的串聯雙電芯設計。

Find X(蘭博基尼版和超級閃充版)

Find X(蘭博基尼版和超級閃充版)和 R17 Pro 的內部都包含了兩塊規格相同、串聯在一起的電芯,根據串聯分壓的原理,在適配器端輸出的高電壓加載到電芯上時,每塊電芯上的電壓只有輸出電壓的一半。

按照理想的數據算,SuperVOOC 適配器輸出的 50W(10V 5A)功率,輸入到手機中,就變成了給每一塊電芯以 25W(5V 5A)的功率進行快充。從單芯的功率上看,SuperVOOC 相比 VOOC 並沒有明顯提高,發熱控制、安全性自然也有了保障。

除了串聯雙電芯,為了做到 35 分鐘充滿一部手機的體驗,SuperVOOC 還包含了另外一項非常重要的技術——VOOC Flash Charge(VFC)。

大家知道,手機充電時,最後的 10% 左右都會充得很慢。這是因為最後一段是涓流充電,盲目提高速度可能會對電池壽命甚至是安全帶來隱患。不過另一方面,漫長的涓流充電無疑又嚴重影響了快充體驗,特別是在 SuperVOOC 在前 25 分鐘左右就能從零充到 90% 的情況下,半小時左右的涓流充電時間是難以接受的。

為了解決這個問題,OPPO 在 SuperVOOC 上搭載了一套自研的 VFC 閃充算法,原理是通過對電壓電流的精確控制,讓涓流充電的功率保持一個相對更高的水平。OPPO 表示,根據實驗室的的測試數據,VFC 算法可以讓電池最後 10% 容量的充電時間從 30 分鐘縮短到了 10 分鐘,從而大幅降低電池充滿的總時長。

支持SuperVOOC的FindX蘭博基尼版

SuperVOOC 包含的技術探索還有很多,比如業界率先採用的可以提高電流承載能力的 3C 電芯,以及為了解決串聯雙電芯放電時出現的電壓相加而採用的電荷泵降壓技術。

此外,為了保證充電安全,OPPO 還為 SuperVOOC 定制了多個安全晶片,在適配器、充電線、手機、電池各個節點都有專有晶片保護,另有一塊 VCU 智能控制晶片來對全線路控壓控流控溫。

得益於完善的安全措施以及出色的充電表現,SuperVOOC 也在近期拿到了德國萊茵實驗室以及泰爾實驗室的認證。

其中,萊茵實驗室是全球最大的產品質量認證權威機構之一,萊茵安全認證包括了千次電池循環測試、600 次獨立快充快放電池壽命測試、包括各種複雜充電環境和高低溫環境的超過 30 項系統級測試,目前 OPPO 的兩款產品 Find X(超級閃充版)、R17 Pro 都已經通過了萊茵安全認證。

泰爾實驗室大家可能更加熟悉一些,作為工信部旗下的官方機構,泰爾實驗室是國內唯一一家從事郵電通信行業產品質量認證的權威機構。在泰爾實驗室的測試中,搭載 SuperVOOC 的 R17 Pro 在包含了速度、安全性、溫度、高效性等項目的綜合測試中,拿到了泰爾實驗室的五星認證,而這也是泰爾實驗室給出的第一個五星快充認證。

銷量破 1 億部之後,打造 VOOC 閃充生態圈

伴隨著 VOOC 閃充(包括 SuperVOOC)手機銷量突破 1 億這個頗具歷史性的時間節點,VOOC 閃充之於 OPPO 的意義也在發生變化。

如果說在這之前,OPPO 主要做的是完善 VOOC 閃充技術、為用戶提供最好的充電體驗。在積累了如此多的用戶之後,進一步滿足用戶的個性化需求,就變成了 OPPO 不得不考慮的問題。

在這一次的媒體溝通會上,OPPO 推出了一款「OPPO 超級閃充電力大使」皮卡丘的合作款充電寶,這款充電寶的容量為 10000 毫安時,支持 VOOC 和 SuperVOOC 雙向快充。

不過作為一家講求「本分」、專注於手機產品研發的公司,OPPO 很難憑一己之力滿足如此多 VOOC 閃充用戶個性化需求,引入「外部資源」就成為了一個自然而然的選擇。

除了來自用戶的需求,最近發生的兩個事件推動了 OPPO 打造 VOOC 閃充技術生態的進程。

第一是去年年初,USB-IF 在發布的 USB PD 3.0 標準中,引入了 PPS((Programmable Power Supply)規範,增加了對包括 VOOC 閃充在內的多種標準的收錄,VOOC 閃充正式成為了行業快充行業的主流標準之一。

第二是在去年年底工信部旗下的泰爾實驗室牽頭帶來了國內第一個快充標準《移動通信終端快速充電技術要求和測試方法》,這次標準將快充協議分成了 5 類,其中 A 類為高通協議,B 類為華為快充(FCP/SCP)協議,C 類為 USB PD 協議,D 類為 MTK 協議,E 類為 VOOC 閃充。

在這 5 種協議中,B 和 C 為免費使用,A、D、E 三種協議公平無歧視授權使用,相關專利持有者遵循公平、合理、不帶歧視(FRAND)的國際通用的專利原則,VOOC 閃充授權給第三方使用變得水到渠成。

正式對外授權 VOOC 閃充標準

在 11 月 6 日的溝通會上,OPPO 全球副總裁沈義人宣布正式對外授權 VOOC 閃充技術,並與 6 家晶片及終端類廠商簽訂 VOOC 閃充專利許可協議。

OPPO 表示,「面對消費者日益增長的閃充場景需求,OPPO 將在公平、合理、無歧視的原則下,向傑出的行業夥伴開放 VOOC 閃充專利技術授權,以惠及更廣泛的消費者」。

第一批的 VOOC 閃充合作廠商共有 6 家,分別是福州瑞芯微電子股份有限公司、深圳英集芯科技有限公司、珠海智融科技有限公司、上海南芯半導體科技有限公司、廣東品勝電子股份有限公司、暢充科技(上海)有限公司。OPPO 後續還會繼續擴大授權合作夥伴的範圍,第二批授權廠商預計 11 月底之前敲定,協議簽訂預計在 12 月底之前完成。

在簽署專利授權許可後,OPPO 將向合作對象提供技術支持和指導,保證合作夥伴推出的產品符合品質和性能的要求,並收取一定的費用。

此外,泰爾實驗室執行 VOOC 閃充標準測試和認證工作,泰爾實驗室將定期檢測第三方配件,若有不合格產品,將對廠商加以追責並收回認證,監督授權廠商推出可靠、符合標準的第三方 VOOC 閃充產品。

不出意外,我們將很快在市場上看到第三方品牌推出的符合 OPPO 原廠標準、經過泰爾實驗室認證的 VOOC 閃充適配器、電源適配器、移動電源、車充等配件,不過 VOOC 閃充技術生態未來的想像空間還不止於此。

在接受極客公園等媒體的採訪時,OPPO 知識產權和 VOOC 閃充部門相關的負責人一再表示,在打造 VOOC 閃充技術生態圈的過程中,OPPO 做得是技術授權,不會限制應用的行業和領域,甚至不會限制手機廠商獲取授權。

換句話說,除了媲美原廠的第三方 VOOC 閃充配件,只要合作廠商推出的晶片和產品符合 OPPO 以及泰爾實驗室的標準,完全可以在未來應用到耳機、錄音筆、相機以及其它品牌的智慧型手機當中。

到時候,受益的將不再只是 OPPO 手機的用戶,而是更大的充電生態圈。