Wie funktioniert Schnellladen und wie nutzt man die schnellste Ladetechnologie?

Smartphones werden von Minute zu Minute intelligenter und die Smartphone-Nutzung nimmt dadurch rasant zu. Dieser Anstieg der Smartphone-Nutzung hat Unternehmen dazu inspiriert, neue Methoden zur Verbesserung der Batteriesicherung zu entwickeln. Obwohl es die naheliegendste Wahl ist, die Batterien zu vergrößern, ist die dadurch verursachte Masse bei einem Smartphone unvermeidbar. Die nächstbeste Alternative besteht darin, die quälenden Wartezeiten beim Aufladen zu verkürzen, sodass Benutzer mit nur wenigen Minuten Ladezeit mehrere Stunden lang nutzen können. Parallel zu unseren Smartphone-Bedürfnissen wächst auch die Nachfrage nach Schnellladegeräten. Deshalb versuchen fast alle Smartphone-Hersteller, durch Improvisationen auf die bestehenden Ladetechnologien zu konkurrieren.

In diesem Artikel besprechen wir, was genau Schnellladen ist, wie Li-Ionen-Akkus in Smartphones funktionieren und laden, das verschiedene universelle und proprietäre Ladestandards und schließlich, wie Sie das richtige Ladegerät für Ihr Gerät auswählen Smartphone. Sie können auch direkt zu den entsprechenden Abschnitten springen, indem Sie auf eines der im Inhaltsverzeichnis unten aufgeführten Attribute klicken oder darauf tippen:

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Was ist Schnellladen?

Smartphone-Hersteller preisen oft die Fähigkeit an, ihre Telefone schneller aufzuladen als ihre Konkurrenten. Der Begriff „Schnellladen“ wird häufig verwendet, zusammen mit Behauptungen, dass der Akku eines Telefons in kaum wenigen Minuten vollständig aufgeladen werden soll. Als wäre das nicht beeindruckend genug, vermarkten Marken auch die Wattzahl, mit der ihr Telefon aufgeladen wird. Was bedeutet das alles?

Die Ladekapazität eines Telefons wird in Watt (W) angegeben.

Die Ladefähigkeit eines Smartphones wird normalerweise durch die höchste unterstützte Wattzahl definiert. Elektrische Leistung ist die Geschwindigkeit, mit der elektrische Energie übertragen wird, und wird in Watt (W) oder Joule pro Sekunde (J/s) ausgedrückt.

Leistung ist das Produkt aus Spannung – wird auch als Potentialdifferenz bezeichnet und in Volt (V) ausgedrückt. – und aktuell – ausgedrückt in Ampere (A). Bei einem Smartphone wird die Ladeleistung durch die Strommenge bestimmt, die von einem Ladegerät übertragen und von einem Smartphone bei einer bestimmten Spannung erfolgreich angenommen wird.

Die typische Laderate oder Leistungswerte für Smartphones beträgt 10 W (5 V x 2 A). Es wird davon ausgegangen, dass ein Smartphone das Schnellladen unterstützt, wenn es von einem Ladestein mindestens mit Strom versorgt werden kann, der höher ist als die von den USB-Standards unterstützte Mindestrate. Diese Standardladeraten betragen 10 W für Micro-USB und 15 W USB-C (Der Wert für USB-C kann je nach Markenpräferenzen niedriger oder höher sein). Die Geschwindigkeit der elektrischen Energieübertragung wird durch die vom Smartphone und Ladegerät unterstützten Strom- und Spannungswerte bestimmt. In den folgenden Abschnitten werden wir näher darauf eingehen, wie diese Werte festgelegt werden. Entgegen der landläufigen Meinung hängt das schnelle Aufladen genauso stark von einem Smartphone wie von einem Schnellladegerät ab, daher ist es wichtig, die richtige Lösung zu finden.

Einfach ausgedrückt: Jedes Smartphone, das mit 15 W oder mehr aufgeladen werden kann, unterstützt technisch gesehen das Schnellladen. Allerdings strebt die Smartphone-Industrie nach deutlich schnelleren Ladegeschwindigkeiten. Unternehmen haben ihre Grenzen überschritten und Laderaten bis zu 210-W-Smartphones bereitgestellt. Andere Marken drängen auf noch höhere Preise, aber es gibt auch ein Element sinkender Renditen.

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Wie lädt sich der Akku eines Smartphones auf?

Bevor wir besprechen, wie ein Lithium-Ionen-Akku funktioniert und wie er aufgeladen wird, erfahren Sie hier, wie ein herkömmlicher Akku funktioniert und wie er aufgeladen wird. Traditionell speichert eine Batterie oder eine chemische Zelle chemische Energie. Diese chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt, wenn ein Gerät, beispielsweise eine Glühbirne, zwischen seinen Plus- und Minuspol angeschlossen wird. Elektronen fließen von der Anode – oder der Minuspol (oder die Elektrode) – zur Kathode – oder der Pluspol — wenn eine Batterie verwendet wird. Dieser Elektronenfluss – oder die negative Ladung – wird üblicherweise als „Strom“ bezeichnet.

Schematische Darstellung des Entladens und Wiederaufladens einer Batterie; Quelle: Australische Akademie der Wissenschaften

Mit der Zeit kann dieser Fluss vom Minus- zum Pluspol die Elektroden erschöpfen und schließlich zum Erliegen kommen. Glücklicherweise können die Elektroden vieler Batterien durch den Anschluss einer externen Stromquelle regeneriert werden. Dieser Vorgang wird allgemein als Aufladen bezeichnet. Wenn wir die beiden Anschlüsse über eine Stromquelle verbinden, wird die Richtung des Elektronenflusses umgekehrt, und diese Änderung ermöglicht die Wiederauffüllung der Elektroden.

Hier ist eine lustige Animation, die es erklärt wie Batterien funktionieren.

Die Stromflussgeschwindigkeit hängt von der Differenz der an den Elektroden gespeicherten Energie ab. Diese Differenz wird Potenzialdifferenz genannt – oder allgemein als Spannung bezeichnet – und sie ändert sich, wenn elektrische Teilchen von einem Ende der Batterie zum anderen wandern.

Die Bilder oben zeigen die ideale Beschaffenheit von Batterien. Aber wie zu erwarten ist, bleiben die Elektroden nach dem Auffüllen des Zerfalls möglicherweise nicht mehr dieselben wie zuvor. Im wirklichen Leben führen diese Unregelmäßigkeiten dazu, dass wiederaufladbare Batterien mit der Zeit erodieren. Während diese Defekte bei Li-Ionen-Akkus, die in Smartphones verwendet werden, selten auftreten, neigen sie dazu, unter hoher Spannung beansprucht zu werden. Wir werden dies in späteren Phasen besprechen.

Wie ein Li-Ionen-Akku aufgeladen wird

Aufgrund seiner hohen Energiedichte ist ein Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion) der häufigste Akkutyp in Smartphones und anderen elektronischen Geräten. Im Gegensatz zu dem oben besprochenen Idealsystem lädt ein Li-Ionen-Akku nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern in drei separaten Stufen.

Hier sind die drei Schritte beim Laden eines Li-Ionen-Akkus:

Konstante Stromstärke — Wenn ein Telefon an ein Ladegerät, also eine externe Stromquelle, angeschlossen wird, steigt die Spannung des Akkus sofort an, während der Stromfluss konstant bleibt. Kurz nachdem der Stromfluss über die Batteriepole aufgebaut ist, steigt die Spannung langsamer als zuvor an und der Strom bleibt konstant. Dies ist die maximale Strommenge, die eine Batterie zu jedem Zeitpunkt aufnehmen kann.

Sättigung — Li-Ionen-Batterien reagieren empfindlich auf Hochspannung und sind daher mit Schutzsystemen ausgestattet, die verhindern, dass die Spannung einen bestimmten vorgeschriebenen Wert überschreitet. Wenn sich ein geladener Akku der empfohlenen Spitzenspannung nähert, verringert sich der Stromfluss und die Spannung steigt in einem unsteten, aber langsamen Tempo an.

Belag — Wenn die Batterie irgendwann ihren Spitzenwert erreicht, steigt die Spannung nicht mehr an, während der Strom weiter abnimmt, wenn die Batterie ihre volle Kapazität erreicht. Eine Batterie ist vollständig geladen, wenn der Strom endlich aufhört zu fließen.

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Wie funktioniert Schnellladen?

Da Li-Ionen-Akkus durch hohe Spannung beschädigt werden können, setzen Hersteller in der Regel auf hohe Stromübertragungsraten, um den Akku eines Telefons schnell aufzuladen. Ziel des Schnellladens ist es, den Nutzen der Konstantstromflussstufe zu maximieren, sodass die maximale Ladung auf die Batterie übertragen werden kann, bevor die Spannung ihren Spitzenwert erreicht.

Spezielle Schaltkreise im Inneren eines Smartphones werden verwendet, um die Spannung und den Stromfluss zu begrenzen. Standard-Spannungsregler begrenzen die Spannung, ohne den Stromfluss zu verändern, weshalb sich ältere Telefone beim Laden oft erwärmen. Diese Schaltkreise stellen sicher, dass die Temperatur der Batterie unter dem zulässigen Wert bleibt und die Gesundheit der Batterie erhalten bleibt.

Beim Laden mit hoher Spannung wird die Spannung verringert und der Strom erhöht.

Trotz der Einschränkungen, die Li-Ionen-Akkus aufgrund der Spannung haben, verwenden Ladegeräte mit Unterstützung für hohe Ausgangsleistungen eine Kombination aus hoher Spannung und niedrigem Strom. Die Schaltkreise im Inneren von Smartphones erhöhen den Strom und senken die Spannung. Smartphones, die über Hochspannungsladefunktionen verfügen, verfügen über sogenannte Instrumente Buck-Konverter eine Hochspannung in eine Niederspannung umzuwandeln und dabei den Strom zu erhöhen.

Dadurch können Smartphone-Hersteller hohe Stromwerte von bis zu 20 A – oder sogar mehr – verwenden, um einen Li-Ionen-Akku mit einer typischen Spannung von 4,2 V zu laden. Im Gegensatz zu einem Standardregler kann ein Abwärtswandler die Hochspannung effizienter in einen hohen Strom umwandeln, ohne viel Energie in Form von Wärme zu verlieren.

Selbst beim Schnellladen lädt sich der Akku während der Konstantstrom- und Sättigungsphasen sehr schnell auf und verlangsamt sich schließlich während der Aufladephase. Aus diesem Grund behaupten Smartphone-Hersteller häufig, dass 60 % des Akkus in weniger als 20 Minuten aufgeladen werden sollen, da dies der Bereich ist, in dem der Ladevorgang am schnellsten erfolgt.

Im nächsten Abschnitt gehen wir auf die verschiedenen Methoden der verschiedenen Smartphone-Hersteller ein, um die schnellstmöglichen Laderaten ihrer Geräte sicherzustellen. Zuvor muss noch eine viel wichtigere Frage beantwortet werden, und zwar die, dass unsere Telefone ständig an Ladegeräte angeschlossen bleiben.

Sollten Sie Ihr Telefon während des Ladevorgangs verwenden?

Ein Li-Ionen-Akku hat typischerweise einen Spitzenspannungswert von 4,2 V pro Zelle. Wenn eine Batterie an eine Stromquelle angeschlossen ist und sich in der Aufladephase befindet, arbeitet sie nahe ihrer Spitzenspannung. Da eine hohe Spannung die Batterie belastet, tendiert sie dazu, bei voller Ladung auf eine niedrigere Spannung zurückzukehren, heißt es Batterieuniversität. Dies hat zur Folge, dass der Ladevorgang unterbrochen wird, wenn ein Akku vollständig geladen ist. Wenn das Ladegerät jedoch dauerhaft über einen längeren Zeitraum angeschlossen ist, bleibt die Batterie unter hoher Spannung, was zu Instabilität führen und die Gesundheit der Batterie beeinträchtigen kann.

Bei intensiver Nutzung Ihres Smartphones während des Ladevorgangs kommt es zu einer sogenannten parasitären Belastung. Wenn ein Akku gleichzeitig verwendet und geladen wird, verringert sich die Lebensdauer des Akkus und die Erwärmung steigt. Dieses gleichzeitige Laden und Entladen kann die Ladezyklen des Akkus verfälschen und seine Lebensdauer verkürzen. Wenn sich die Batterie außerdem in der Konstantspannungsphase befindet, kann dies zu einer zusätzlichen Belastung der Batterie führen Dies kann sich auf die Lebensdauer der Batterie auswirken und sogar die Wahrscheinlichkeit einer Selbstentzündung erhöhen Explosion.

Während Smartphone-OEMs über integrierte Sicherheitsmechanismen verfügen, um diese Risiken zu mindern und breite Anwendungsfälle des gleichzeitigen Ladens und Verwendens zu ermöglichen, besteht das Risiko weiterhin, wenn auch sehr gering.

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Universelle Standards für schnelles Laden

Schnellladen ist heutzutage weit verbreitet, aber der Grundstein für diese weit verbreitete Beliebtheit wurde vor fast 10 Jahren gelegt. Der frühe USB-Standard konnte bei einer Potenzialdifferenz von 5 V einen maximalen Strom von 0,5 A liefern, was zu einer Gesamtleistung von 2,5 W führte. Die 2010 veröffentlichte USB-3.0-Spezifikation erhöhte die Stromübertragungsgrenze auf bis zu 0,9 A bei einem 5-V-Potenzial mit einer Ausgangsleistung von 4,5 W an einem USB-Typ-A-Anschluss.

Verwandt: Alles, was Sie über USB-Standards, Geschwindigkeiten und Porttypen wissen müssen

Gleichzeitig liefern herkömmliche Ladegeräte mit Micro-USB-Kabel normalerweise eine Leistung von 10 W (2 A, 5 V), während ein USB-Typ-C-Ladegerät normalerweise eine Leistung von 15 W (3 A, 5 V) liefert. Allerdings haben Smartphone-Hersteller die Ladegeschwindigkeiten deutlich über diese bescheidenen Werte hinaus gesteigert.

USB-Stromversorgung (USB-PD)

Im Jahr 2012 kündigte die USB Promoters Group einen fortschrittlicheren Standard für die Stromversorgung tragbarer Geräte an und nannte ihn USB Power Delivery (USB-PD). Dieser Standard wurde speziell für die Anforderungen stromhungriger Geräte entwickelt. Die erste Generation von USB-PD ermöglichte die Übertragung von bis zu 60 W Leistung über eine Micro-USB-Schnittstelle und bis zu 100 W (5 A, 20 V) über USB-Typ-A- und Typ-B-Anschlüsse. Die USB-PD-Gen2-Spezifikation wurde als Teil des USB-3.1-Standards veröffentlicht und unterstützt eine Leistungsübertragung von bis zu 100 W über USB Typ-C. Moderne Laptops wie MacBooks und Dell XPS nutzen diesen Standard für superschnelles Laden.

Geräte mit USB-PD können verschiedene Spannungswerte wie 5 V, 9 V, 15 V, 20 V oder mehr verwenden. Diese Werte sind jedoch nicht verhandelbar und für die Leistungsabgabe wird der maximale gemeinsame Wert gewählt.

Leistungsdatenobjekte (PDO)

Wenn wir eine Stromquelle wie ein USB-PD-Ladegerät an ein unterstütztes Gerät (Senke) anschließen, werden die Werte der unterstützten Strom- und Spannungsspezifikationen übertragen. Diese Übertragung wird als Power Data Objects (PDO) bezeichnet. Im Gegenzug antwortet das Gerät oder die Senke mit den von ihr unterstützten Werten, was als Request Data Object (RDO) bezeichnet wird. Für die Übertragung elektrischer Energie wird der höchste von beiden Parteien unterstützte Spannungswert gewählt. Bei einer Nichtübereinstimmung erfolgt die Änderung der Daten, bis ein gemeinsamer Wert erreicht ist. Dieses Zusammenspiel spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der maximalen Laderate.

Beispielsweise wenn das USB-PD-Ladegerät Werte wie 5V, 9V, 15V oder 20V für die Spannung und das Smartphone unterstützt unterstützt nur 5V und 9V, dann erfolgt der Ladevorgang bei 9V mit dem maximal unterstützten Strom entsprechend 9V.

Während USB-PD nur bei diesen festgelegten Spannungswerten funktioniert, ermöglicht ein neuerer Standard eine dynamischere Aushandlung der Spannung zwischen Quelle und Senke.

USB-PD PPS (Programmierbare Stromversorgung)

Im Jahr 2017 führte die USB Implementers Forum (USB-IF) Association USB-PD PPS (Programmable Power Supply) in die USB-PD 3.0-Spezifikationen ein. Während frühere Spezifikationen nur Standardspannungsschritte von etwa 5 V unterstützten, erlaubt PPS viel kleinere Änderungsschritte sowohl beim Strom (Schritte von 50 mA) als auch bei der Versorgungsspannung (20 mV).

Diese Art der Mikrosteuerung ermöglicht eine effizientere Spannungsreduzierung und Stromerhöhung und reduziert somit den Energieverlust in Form von Wärmeableitung. Gleichzeitig ermöglicht PPS einen allmählichen Spannungsanstieg während der oben besprochenen Konstantstromversorgungsphase.

Auch wenn die offenen USB-Spezifikationen den Weg für einheitliche und standardisierte Lademethoden von Smartphone-Marken geebnet haben und Chiphersteller haben auch ihre eigenen proprietären Standards geschaffen, die das Laden von Smartphones mit mehr als 100 W anpreisen.

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Proprietäre Standards für schnelles Laden

Die proprietären Schnellladestandards haben sich viel schneller weiterentwickelt als die allgemein akzeptierten Schnellladespezifikationen für USB. Dies ist auf die Verzögerung der USB Implementers Forum (USB-IF) Association bei der Etablierung standardisierter Ladeprotokolle zurückzuführen, die den proprietären Protokollen ebenbürtig sind. Wenn wir uns ausschließlich Smartphones ansehen, sind USB-PD und PPS auf eine Ausgangsleistung von 45 W begrenzt. Im Gegensatz dazu haben Unternehmen wie OPPO, die Vivo-Submarke iQOO und Xiaomi bereits proprietäre Ladetechnologien demonstriert, die die 100-W-Marke überschreiten. In diesem Abschnitt betrachten wir einige der beliebtesten proprietären Schnellladelösungen, die von OEMs eingesetzt werden.

Qualcomm-Schnellladung

Quick Charge von Qualcomm ist einer der bekanntesten Schnellladestandards. Ganz offensichtlich ist diese große Beliebtheit auf die Beliebtheit der Snapdragon-Chipsätze des Unternehmens zurückzuführen. Am wichtigsten ist, dass die Ladegeräte trotz der Implementierung der Quick Charge-Technologie von Qualcomm durch verschiedene Marken nicht nur Marken vorbehalten sind und mit allen unterstützten Geräten kompatibel sind.

Qualcomms Quick Charge bietet Kreuzkompatibilität für verschiedene Ladegeräte und Smartphone-Marken.

Die erste Version von Quick Charge wurde 2013 eingeführt und Snapdragon 600 war der erste Chipsatz, der es unterstützte. Die für Quick Charge 1.0 zertifizierten Ladegeräte unterstützten den Stromdurchgang von 2 A über 5 V, was einer maximalen Ausgangsleistung von 10 W entspricht.

Schnellladung 2.0 kam 2014 zusammen mit den SoCs der Snapdragon 800-Serie auf den Markt. Durch die neue Spezifikation wurde die maximal unterstützte Spannung auf 12 V erhöht. Mit dieser Spannungserhöhung wurde auch der maximal zulässige Strom auf 3A erhöht. Dadurch stieg die insgesamt lieferbare Leistung von 10 W auf bis zu 24 W bei Verwendung eines Micro-USB-Kabels und auf bis zu 36 W bei Verwendung eines USB-Typ-C-Kabels. Praktisch beschränkten die meisten Hersteller das Laden jedoch auf 18 W, da dies für die damalige Zeit schnell genug war. Quick Charge 2.0 wurde auf verschiedenen Qualcomm-Chipsätzen unterstützt, darunter Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810 und zum Zeitpunkt der Veröffentlichung gab es bereits mindestens 20 OEMs, die diese Technologie unterstützten Start.

Im folgenden Jahr. 2015 gab Qualcomm bekannt Schnellladung 3.0, und die bedeutendste Änderung war die Hinzufügung von INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage). Dadurch konnten Power-Management-ICs die Spannung in kleinen Schritten von 200 mV aushandeln, um einen allmählichen Anstieg sicherzustellen während der Konstantstromphase – das sollte schließlich die Grundlage der erwähnten PPS-Technologie werden über. Dadurch konnten OEMs auch höhere Ladespannungswerte anstreben – zwischen 3,6 V und 20 V. Auch die Strombegrenzung wurde auf 4,6A erhöht. Mit Quick Charge 3.0 hat Qualcomm auch seine parallele Ladetechnologie verbessert – jetzt Dual Charge+ genannt – Dadurch könnte das Ladegerät die Stromaufnahme in zwei parallele Ströme aufteilen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Zu den ersten SoCs, die Quick Charge 3.0 unterstützten, gehörten Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 und Snapdragon 430.

Im Jahr 2016 gab Qualcomm bekannt Schnellladung 4.0 mit effizienterem Wärmemanagement und besserem Schutz vor Überstrom oder Überspannung. Die wichtigste Neuerung war die Kreuzkompatibilität mit USB-PD. Qualcomm hat es mit dem Snapdragon 835-Chipsatz eingeführt. Quick Charge 4.0+, das im darauffolgenden Jahr angekündigt wurde, war in erster Linie eine Weiterentwicklung zur Verbesserung des Wärmeschutzes und der Sicherheitsfunktionen. Quick Charge 4.0+-Ladegeräte sind auch abwärtskompatibel mit Smartphones, die Quick Charge 1.0, 2.0 und 3.0 unterstützen. Andererseits ist Quick Charge 4 nicht abwärtskompatibel.

Nach einer dreijährigen Pause gab Qualcomm bekannt Schnellladung 5.0 im Jahr 2020 mit Unterstützung für eine Ausgangsleistung von mehr als 100 W. Quick Charge 5.0 ist kreuzkompatibel mit USB-PD PPS. Der neue Standard unterstützt das Laden von Doppelbatterien bei Spitzengeschwindigkeiten und minimiert gleichzeitig die Erwärmung. Um das Dual-Laden nutzen zu können, muss ein Telefon einen Akku unterstützen, der in zwei Zellen aufgeteilt ist. Der Xiaomi Mi 10 Ultra war das erstes Smartphone, das Qualcomms Quick Charge 5.0 unterstützt.

Ladegeräte, die mit Quick Charge 4.0, 4.0+ und 5.0 kompatibel sind, unterstützen auch schnelleres Laden auf Apple iPhones, wie Sie in der Kompatibilitätstabelle oben sehen können.

Parallel zum Konkurrenten Qualcomm verfügt MediaTek auch über ein proprietäres Schnellladeprotokoll. Der schicke Spitzname von MediaTek für seine Schnellladetechnologie ist „Pump Express“.

Im Jahr 2014 kündigte MediaTek Pump Express Plus mit ähnlichen Spezifikationen wie Qualcomms Quick Charge 2.0 an. Es unterstützt eine Spannung von bis zu 12 V und einen Strom von 2 A. Im folgenden Jahr kündigte MediaTek Pump Express Plus 2.0 parallel zu Quick Charge 3.0 an. Das Protokoll unterstützte Spannungen zwischen 5 V und 20 V und konnte die Spannung in Schritten von 0,5 V variieren.

Pump Express 3.0 wurde 2016 angekündigt und brachte Unterstützung für USB-PD. Diese Version führte außerdem viel feinere Spannungsaushandlungsschritte ein, die nur 10–20 mV betragen, zwischen 3 V und 6 V variieren und einen Strom von mehr als 5 A unterstützen. Pump Express 4.0 wurde 2018 auf den Markt gebracht, verfügt über ähnliche Strom- und Spannungsspezifikationen und bietet USB-PD-PPS-Unterstützung.

Oppo, Realme und OnePlus SuperVOOC

Oppo gehörte zu den ersten Marken, die ihre eigene exklusive Ladetechnologie entwickelten, und gehört zu den Marktführern in der Smartphone-Branche, wenn es um schnelles Laden geht. Die erste Version der Technologie wurde 2014 angekündigt. Das Oppo Find 7 – das das Design des OnePlus One maßgeblich inspirierte – war das erste Smartphone von Das Unternehmen stellt die VOOC-Blitzladung (Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging) vor Technologie. Oppo behauptete, dass die Technologie genutzt werden könne, um den 2800-mAh-Akku des Find 7 in nur 35 Minuten von 0 % auf 75 % aufzuladen.

Wie das Akronym schon sagt, basieren Ladegeräte, die für den VOOC-Standard ausgelegt sind, auf einem höheren Stromwert und halten gleichzeitig die Spannung nahe an der Batteriespannung. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Spannung gezielt herunterzuregeln, was wiederum eine Überhitzung verhindert. Mit VOOC könnten Oppo-Smartphones mit 20 W (5 V, 4 A) aufgeladen werden.

Oppos erster kommerzieller Standard – vermarktet als VOOC 2.0 – wurde in verschiedenen Telefonen verwendet, darunter OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro. Die Technologie wurde auch an die Schwestermarke OnePlus lizenziert, die sie zunächst als Dash Charge vermarktete. Die Dash Charge-Technologie war auf OnePlus 3/3T, 5/5T, 6 verfügbar. OnePlus musste den Spitznamen später aus einem Grund aufgeben Markendebakel, und bezeichnet die 20-W-Ladetechnologie jetzt einfach als Schnellladung. Auch Oppos Spin-off-Marke Realme nutzte die Technologie auf seinen Smartphones Realme 3 Pro und Realme X.

Auf dem MWC 2016 präsentierte Oppo seine (für die damalige Zeit) futuristische Super-VOOC-Technologie mit dem Anspruch, einen Akku dank seiner Ausgangsleistung von 50 W (10 V, 5 A) in nur 15 Minuten auf 75 % aufzuladen. Die Entwicklung der Technologie dauerte zwei Jahre und wurde 2018 mit dem ersten großen internationalen Hingucker des Unternehmens – dem Oppo Find X – eingeführt. Später wurde es auf dem Oppo R17 Pro verfügbar gemacht, gefolgt vom Realme X2 Pro und dem Realme 7 Pro.

Im Jahr 2019 führte Oppo mit der Oppo Reno-Serie VOOC 3.0 mit Unterstützung für 25-W-Laden (5 V, 5 A) ein. Dies soll 23,8 % schneller sein als die vorherige VOOC 2.0-Technologie (VOOC Flash Charge). Es wurde auch auf dem Oppo F11, F15 Pro und dem Realme 5 Pro (begrenzt auf 20 W) unterstützt. Später im Jahr brachte Oppo VOOC 4.0 auf den Markt, wobei die Laderate auf 30 W (5 V, 6 A) erhöht wurde. Diese Technologie war auf dem Realme 6 und dem Realme 7 verfügbar. OnePlus ist ein Jahr vor OPPO mit der Warp Charge-Technologie beim OnePlus 6T McLaren Edition auf 30 W umgestiegen. OnePlus Warp Charge wurde auch auf OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 und 8 Pro unterstützt.

Im Jahr 2020 stellte Oppo die SuperVOOC 2.0-Ladetechnologie mit einer Leistung von 65 W (10 V, 6,5 A) vor. Das wurde erstmals mit dem OPPO Find X2 Pro eingeführt und später auf dem OPPO Reno 4 Pro und dem wiederholt Oppo Reno 5 Pro. Allerdings führte Realme vor der offiziellen Ankündigung von Oppo die gleiche Technologie, jedoch mit einem anderen Namen – SuperDart – auf dem Realme X50 Pro ein. Darüber hinaus sprang OnePlus – eine der ersten Marken, die sich für superschnelles Laden einsetzte – mit dem 65-W-Laden auf den Zug auf OnePlus 8T, mit einem anderen Namen, Warp Charge 65.

Weiterentwicklung der 65-W-Ladetechnologie, Oppo kündigte seine 125-W-Blitzladung an Protokoll zusammen mit einem 110-W-GaN-Ladegerät. Mit dieser Technologie könne ein 4000-mAh-Akku laut Oppo innerhalb von 20 Minuten vollständig aufgeladen werden. Die Technologie nutzt ein hohes 20-V-Potential, um Strom mit einer Rate von 6,25 A zu übertragen. Für eine höhere Effizienz bei Hochspannung verwendet Oppo Ladegeräte mit Galliumnitrid (GaN) – einem energieeffizienteren Halbleiter als Silizium. GaN-Ladegeräte sind auch kleiner.

Hier ist ein erster Blick auf die 125-W-Flash-Charge-Technologie in Aktion. Es kann einen 4.000-mAh-Akku in 20 Minuten vollständig aufladen. 🤯 #FlashForwardpic.twitter.com/EWtfGcsL4m

– OPPO (@oppo) 15. Juli 2020

Seitdem nutzen auch Realme- und OnePlus-Geräte die SuperVOOC-Technologie und alternative Namensschemata wurden abgeschafft. Darüber hinaus stellte Oppo auf dem MWC im Jahr 2022 eine 240-W-Ladefunktion vor, die jedoch bei kommerziellen Geräten nicht verfügbar ist. Das schnellste Aufladen in einem kommerziellen Gerät von Oppo, OnePlus oder Realme ist das 160-W-Ladegerät des Unternehmens, das erstmals mit dem OnePlus 10T eingeführt wurde.

Huawei SuperCharge

Huawei führte seine SuperCharge-Technologie bereits 2017 mit dem Mate 10 ein. Genau wie OPPO verbrauchte auch die Schnellladetechnologie von Huawei einen höheren Strom als andere Konkurrenten, die Technologien wie Quick Charge und Pump Express nutzen. Die erste Generation bot eine Ausgangsleistung von 22,5 W (5 V, 4,5 A). Huawei hat diese Leistung mit dem Mate 20 Pro auf 40 W (10 V, 4 A) erhöht und sie auch für die Smartphones Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro und P40 Pro/Pro Plus verfügbar gemacht. Diese 40-W-Ladetechnologie wurde erstmals von Huawei demonstriert (kürzlich verkauft) Untermarke Honor auf einem Konzepttelefon – Honor Magic – im Jahr 2016.

Huawei hat mit dem Ende 2020 auf den Markt gebrachten Mate 40 Pro/Pro Plus eine weitere Erweiterung eingeführt, um das Laden mit 66 W (11 V, 6 A) zu unterstützen. Seitdem hält das Unternehmen an der 66-W-Ladeleistung seiner Smartphones fest.

Xiaomi-Schnellladung

Xiaomi-Smartphones unterstützen schon lange das Schnellladen. Seine Flaggschiffe, darunter das Xiaomi Mi 4 bis Mi 6, waren mit einer 18-W-Schnellladung ausgestattet. Anstatt jedoch Anstrengungen in die eigene Ladetechnologie zu stecken, vertraute Xiaomi bisher auf die Quick Charge-Technologie von Qualcomm. Als Xiaomi miterlebte, wie sich die Schnellladelandschaft weiterentwickelte und wettbewerbsfähiger wurde, präsentierte es sein eigenes Angebot superschnelle 100-W-Ladetechnologie im Jahr 2019.

Wegen technologische Einschränkungen, die 100-W-Ladetechnologie kam erst im darauffolgenden Jahr, also im Jahr 2020, auf den Markt, als Xiaomis Mi 10 Ultra mit einer wahnsinnigen 120-W-Ladeleistung auf den Markt kam. Wie oben erwähnt, die Xiaomi Mi 10 Ultra war das erstes Smartphone, das Qualcomm Quick Charge 5.0 unterstützt.

Seitdem drängt Xiaomi auf ein unglaublich schnelles Laden seiner eigenen Geräte. Einführung des 120-W-Ladevorgangs (damals der weltweit schnellste Ladevorgang) mit dem Xiaomi 11T Pro. Seitdem ist das Unternehmen immer weiter vorangekommen. Beispielsweise unterstützt das Redmi Note 12 Explorer das Laden mit 210 W und soll in nur neun Minuten zu 100 % aufgeladen werden können.

Samsung Adaptive/Super Fast Charging

Samsungs Adaptive Fast Charging ähnelt Qualcomms Quick Charge, setzt also auf hohe Spannung und moderate Stromwerte. Das erste adaptive Schnellladeprotokoll unterstützte das Laden mit 18 W (bis zu 9 V, 2 A), war jedoch auf Flaggschiffe beschränkt, angefangen beim Galaxy Note 5 bis hin zur Galaxy S20-Serie.

Viel nach anderen Herstellern ist Samsung 2019 schließlich auf das Laden mit 25 W (11 W, 2,25 A) umgestiegen, und dieser Standard wird offiziell Samsung Super Fast Charging genannt. Das 25-W-Ladegerät soll den 4500-mAh-Akku des Galaxy A70 in 60 Minuten auf etwa 65 % aufladen. Im Gegensatz zum Namensschema von Samsung ist das nicht gerade „superschnell“. Während unserer Testbericht zum Galaxy Note 20 Ultra (Exynos).Das Ladegerät benötigte 35 Minuten, um den 5000-mAh-Akku in etwa 35 Minuten von 10 % auf 50 % aufzuladen und in fast 100 Minuten 100 % zu erreichen.

Bemerkenswert ist, dass Samsung auch das 45-W-Laden (10 V, 4,5 A) für die Galaxy Note 10-Serie und dann für die Galaxy S20-Serie eingeführt hat. Diese Technologie heißt Super Fast Charging 2.0 und soll deutlich schneller sein als die erste Generation. Samsung hat jedoch das 45-W-Ladeprotokoll zurückgezogen und ist beim Galaxy Note 20 und der Galaxy S21-Serie wieder zum 25-W-Laden übergegangen.

Die Schnellladestandards von Samsung basieren auf USB-PD, während die in den Galaxy Note 20- und Galaxy S21-Geräten verwendete Super Fast Charging-Technologie ebenfalls PPS verwendet. Im Idealfall sollte dies es Ladegeräten von Drittanbietern ermöglichen, diese Geräte mit maximaler Leistung aufzuladen. Es gibt jedoch einige Einschränkungen hinsichtlich des Eingangsspannungswerts, der durch bestimmt wird Leistungsdatenobjekte (PDO) wie oben besprochen. Beispielsweise kann das Galaxy S21 mit einem nicht von Samsung stammenden USB-PD-Ladegerät nur mit 18 W statt mit 25 W aufgeladen werden. Neuere Samsung-Geräte umgehen diese Einschränkung durch die Einführung von USB-PD PPS.

Heutzutage sind Samsung-Geräte immer noch deutlich langsamer beim Laden als die Konkurrenz. Das Unternehmen ist ein wenig auf der Strecke geblieben und hat andere Unternehmen mit deutlich schnelleren Ladevorgängen durchstarten lassen, und scheint damit zufrieden zu sein. Samsung legt der Verpackung auch keine Ladegeräte mehr bei.

Schnelles Laden auf Apple iPhones

Alle Apple-Smartphones, beginnend mit dem iPhone 8, unterstützen das Laden mit bis zu 18 W, während das iPhone 11 Pro das Laden unterstützt Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro und iPhone 14 Pro Max unterstützen bis zu 27 W Aufladen. Um eine möglichst schnelle Aufladung zu gewährleisten, müssen Sie ein USB-PD-kompatibles Ladegerät kaufen – oder ein MacBook-Ladegerät verwenden. Da Apple keinen Ladestein mehr im Karton mitliefert, müssen Sie einen separat kaufen. Möglicherweise müssen Sie auch eine kaufen USB Typ-C auf Lightning Kabel, um das schnellstmögliche Aufladen Ihres iPhones zu genießen.

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Samsung ist mit einem nicht proprietären Standard (PPS) branchenführend.

Einerseits haben Android-Hersteller den Hype-Zug mitgemacht und unermüdlich schnellere Ladetechnologien eingeführt. Andererseits hält Samsung an allgemein akzeptierten Schnellladestandards wie USB-PD und USB-PD 3.0 mit PPS fest. Diese Standards sind erheblich langsamer als die proprietären.

Samsungs sogenanntes Super Fast Charge ist deutlich langsamer als seine Pendants, und das, obwohl die Ladegeschwindigkeiten weiter reduziert wurden Von 45 W auf 25 W beim Galaxy Note 20 Ultra und der Galaxy S21-Serie sorgt PPS dafür, dass der Ladevorgang effizienter erfolgt. Wie oben erwähnt, ermöglicht PPS eine viel genauere Aushandlung der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms, wodurch der Energieverlust in Form von Wärme reduziert wird.

Ohne Zweifel waren OEMs gezwungen, proprietäre Standards zu entwickeln, weil das USB Implementers Forum (USB-IF) so lange brauchte, um einen dynamischen Standard wie USB-PD PPS anzukündigen. Mit einem einzigen Standard wie PPS können Benutzer mit Telefonen verschiedener Marken denselben Ladestein verwenden, ohne eine langsame Aufladung befürchten zu müssen.

Bis 2020 wären diese langsameren Ladegeschwindigkeiten für Samsung als nachteilig erschienen. Dies änderte sich jedoch, als Apple dies ankündigte plant, den Ladestein zu entfernen aus der Verpackung des iPhone 12. Diesem Beispiel folgend haben auch Marken wie Samsung und Xiaomi damit begonnen, Ladegeräte aus den Verpackungen ihrer neuen Geräte zu entfernen Mobiltelefone – außer in Regionen wie Brasilien, wo aus Verbrauchergründen ein kompatibles Ladegerät mitgeliefert werden muss Gesetze.

Mittlerweile verlangen Marken wie Samsung von ihren Benutzern gerne, einfach jedes Schnellladegerät mit UBS-PD-PPS-Unterstützung zu verwenden. Aufgrund der universellen Natur von PPS können Benutzer mehrere unterstützte Geräte mit einem einzigen Brick aufladen. Derzeit gibt es nur eine Handvoll Ladegeräte und wir hoffen aufrichtig, dass andere Hersteller USB-PD PPS unterstützen neben ihren proprietären Ladetechnologien – vorausgesetzt, sie würden ihre Technologien nicht so einfach für eine universelle aufgeben Standard.

Verwandt: Beste Schnellladegeräte für das Samsung Galaxy S21

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Der Wettlauf um schnelleres Laden und sinkende Erträge

Es ist schwer, mit Sicherheit zu sagen, wo der Vorteil darin liegt, ständig immer schnellere Ladegeschwindigkeiten anzustreben. Wenn ein Smartphone mit einer 120-W-Ladung in 15 Minuten aufgeladen werden kann, wie im Fall des Xiaomi 11T Pro, ist dies der Fall Wirklich Gibt es einen Nettovorteil, wenn das Laden dank 210-W-Laden in neun Minuten stattgefunden hat?

Irgendwann müssen die OEMs einen Rückzieher machen und sich darauf konzentrieren, ihre Ladeprotokolle effizienter zu gestalten. Mit kürzeren Ladezeiten sinken die Erträge massiv, bis zu dem Punkt, dass es den Benutzern egal ist, ob ihr Telefon in fünfzehn oder zehn Minuten aufgeladen ist oder nicht. Es ist mir sicherlich egal, ob mein Telefon ein kleines bisschen schneller lädt als ein anderes, und tatsächlich könnten einige Verbraucher sogar von Ladegeräten mit höherer Wattzahl abgeschreckt werden. Das Laden mit 120 W im Vergleich zu 210 W ist kein großer Unterschied, aber ein Verbraucher könnte den Unterschied von 90 W sehen und denken, dass das Laden mit 120 W sicherer ist.

Daher denke ich, dass es eine Zeit geben wird, in der die Hersteller von dem ständigen Drang zurücktreten werden Schnellstes Laden vorantreiben und ihre Bemühungen stattdessen auf andere Aspekte rund um das Laden und den Akku konzentrieren Leben. Ich bin mir nicht sicher, wann es so weit sein wird, aber die Zeiten (meistens, wenn man sich Samsung anschaut) sind vorbei, in denen das Aufladen eines Smartphones zwei Stunden Zeit in Anspruch nahm. Nahezu jedes Flaggschiff-Smartphone lässt sich in weniger als einer Stunde vollständig aufladen, und einige wenige sind in weniger als einer halben Stunde vollständig aufgeladen. Die meisten Leute werden nach nichts schnellerem suchen.

Wie verwende ich das Schnellladen auf meinem Smartphone?

Wir sind es gewohnt, unsere Smart-Geräte mit wiederaufladbaren Batterien aufzuladen. Also (wir hoffen!) Wir müssen Ihnen nicht sagen, wie Sie Ihr Smartphone aufladen. Allerdings müssen Sie etwas Vorsicht walten lassen, wenn Sie die schnellstmögliche Ladegeschwindigkeit Ihrer Smartphones gewährleisten möchten.

Der erste und offensichtlichste Vorbehalt besteht darin, dass Sie den Ladestein für Ihr Gerät sorgfältig auswählen müssen Smartphone, und dieser Schritt wird noch wichtiger, wenn das von Ihnen gekaufte Smartphone nicht mit einem Ladegerät ausgestattet ist In der Box. Neben dem richtigen Ladegerät ist es wichtig, ein Kabel zu wählen, das denselben Standard unterstützt.

Es gibt eine große Auswahl an Smartphone-Ladegeräten, die Quick Charge 3.0 unterstützen. Möglicherweise haben Sie jedoch Probleme, Ladegeräte zu finden, die Quick Charge 4.0 und höher unterstützen. Mittlerweile kann es schwierig sein, MediaTek Pump Express-Ladegeräte zu bekommen, daher ist es besser, sich für ein Ladegerät zu entscheiden, das der Hersteller Ihres Smartphones empfiehlt.

Wenn es um proprietäre Ladetechnologien von Unternehmen der BBK-Gruppe geht – OPPO, Vivo, OnePlus, Realme und iQOO haben Sie keine andere Wahl, als ein offizielles Ladegerät zu wählen, um das schnellste Aufladen zu gewährleisten Geschwindigkeiten. Glücklicherweise sind diese Ladegeräte kreuzkompatibel und Sie können ein neueres Ladegerät einer dieser Marken mit einem Telefon einer anderen der fünf oben genannten Marken verwenden. Beispielsweise funktioniert das 65-W-SuperVOOC-Ladegerät, das mit dem OPPO Reno 5 Pro geliefert wird, reibungslos und sorgt für eine 65-W-Ladung mit dem OnePlus 8T.

Ebenso müssen Sie bei Huawei- und Honor-Geräten auf offizielle Ladegeräte zurückgreifen.

Mittlerweile gibt es bei Samsung zahlreiche USB-PD-PPS-Ladegeräte, mit denen Sie Ihr neuestes Flaggschiff, wie das Galaxy S21 Ultra, mit 25 W aufladen können. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass die Standards sowohl dem Smartphone als auch dem Ladegerät entsprechen. Neuere 25-W-Ladegeräte von Samsung mit PPS-Unterstützung begrenzen möglicherweise die Laderate auf 18 W, wenn das Smartphone nur USB-PD und kein PPS unterstützt. Stellen Sie daher sicher, dass Sie vor dem Kauf noch einmal alles überprüfen.

Wenn Sie schließlich nach Schnellladegeräten für iPhones suchen, können Sie sich entweder für das entscheiden offizielles 20-W-USB-C-Ladegerät Oder wählen Sie eines der schnelleren Ladegeräte, die auf aufgeführt sind diese Seite. Wenn Sie ein MacBook mit USB-C-Ladeunterstützung besitzen, empfiehlt Apple Ihnen, den MacBook-Ladestein mit dem iPhone zu verwenden ohne Angst vor der höheren Leistungsabgabe zu haben, da diese – wie wir in diesem Artikel erfahren haben – von der gesteuert wird Smartphone.

Wir haben auch so viele andere Dinge über Schnellladen und die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des Schnellladens gelernt. Glauben Sie, dass uns eine entscheidende Information entgangen ist? Lass es uns unten in den Kommentaren wissen!