為何華為能實現40W快充、15W無線快充？詳解Mate 20系快充技術
隨著上網、聊天、閱讀及移動支付的頻次提高，人們使用智慧手機的時間越來越長，這也對智慧手機的續航時間提出了更高要求——不僅要有大容量電池，還要有快充技術，這兩者缺一不可，現在沒人能忍受兩三個小時才能把電池充滿的手機了吧？華為在Mate 20系列手機上實現了最高40W的有線快充、最高15W的無線快充， 充電功率比它還高的只有OPPO的50W超級閃充，但是OPPO的技術需要兩塊電池，而且容量並不高，綜合來說依然比不過華為的40W快充。那麼問題來了，華為的40W快充及15W無線快充是怎麼做到的呢？
華為的40W快充、15W無線快充支援Mate 20 Pro及Mate 20 RS手機，相容性也做的不錯，Mate 20 Pro的40W快充頭能夠完美向下相容華為5V4.5A 22.5W超級快充和9V2A普通快充，標配的資料線也是和之前一樣的5A資料線。如果用在Mate 20/Mate 20X、P20，Mate 10或其他舊型號手機上，可以按照22.5W標準輸出。Mate 20 Pro手機也能夠完美向下相容華為各種快速充電器，包括5V4.5A，9V2A及PD協議。
對於華為是如何實現40W快充及15W無線快充的， 華為手機產品線負責人李小龍Bruce_Lee今天在微博發了一篇技術文，詳細介紹了華為是如何實現這兩種告訴充電的，可以當作一個手機快充技術的小科普了，推薦瞭解下，以下是長微博內容：
今天介紹一下華為這次釋出的有線40W超級快充和無線15W快充。
很多使用者可能不理解快速充電真正的困難在哪裡。只要不限制體積，開發出大功率的充電頭沒有難度，隨便找一個便攜機傻大黑粗的充電器功率都比手機充電器功率大。高充電倍率的電池其實也沒難度，玩過直升機航模的玩家都知道，20C以上的動力電池比比皆是（20C是指最大放電電流是電池容量的20倍，比如20C 4Ah的電池最大放電電流可以到80A），很容易實現10分鐘充滿，5分鐘放光充放電速度，這種電池的主要缺點是能量密度低、迴圈壽命短，快速充電是用這兩個指標換來的。充電資料線也同樣沒有太大難度，兩年前榮耀就已經有了支援最大8A電流的TYPE-C資料線。
那手機快充的困難到底在哪裡？ 其實最困難的地方在於手機充電各種規格指標都要完美的實現，不能有任何短板，要充電速度快，電池迴圈壽命要長，電池容量不能縮水，充電過程手機不能太熱，要安全可靠等等等等 。
Mate 20 Pro應該是當前唯一一款完美實現以上各種要求的產品。
Mate20 Pro通過前30分鐘高速充電，之後降低充電速度，不刻意追求100%充滿充時間最短（我們認為使用者最關心的就是充電前30分鐘的充電速度，後段慢一點其實對使用影響不大，但電池續航不夠用就是大問題了），實現了在非常緊湊的機身內裝下4200mAh大容量電池，比上一代產品還增加了200mAh，這款電池應該是業界快充電池裡能量密度最高的一款，而且電池迴圈壽命、低溫放電特性也是業界最好的。
之前有同事問我為什麼100%充滿時間不能做到第一，我調侃他，只要你把這塊4200mAh的電池容量宣稱為3000mAh，就可以實現30分鐘內充到100%，如果你願意再多充一會，還可以充到140%。
另外一難點是發熱控制，大家知道功率P=I^2*R，如果阻抗不變，發熱量是電流平方的倍數。所以必須想盡辦法降低充電迴路上的阻抗，降低供電電路上的電流才能降低發熱。傳統的9V2A快充就是用提高電壓的方式降低電流的，類似於電網的高壓輸電，但這種方式最大的問題在於手機內需要把9V電壓轉換為電池需要的3.3V~4.4V，傳統的DC/DC電壓轉換效率不高，損失的能量都會變成熱量散發出來，為了控制發熱只好限制充電電流，使用者會發現只快充了幾分鐘充電速度就慢下來了。
這也是華為為什麼一直沒有使用12V給手機充電的原因，因為DC/DC電壓轉換壓差越大轉換效率就越低，發熱限流後，12V的充電速度還不如9V的系統。華為5V4.5A超級快充巧妙的實現了在快充時跳過手機內的DC/DC電壓轉換電路，充電器按照手機發出的指令精確輸出電池需要的電壓和電流，減少了手機內部轉換電路的損耗。另外由於充電器具備了和手機的通訊能力，還可以實現整個充電迴路阻抗、發熱的監控，保證了更安全的快充。這也是5V4.5A超級快充相比9V2A功率增加的不多，但充電速度提升了很多的原因。
我們這次釋出的40W超級快充，在手機內部使用了電容充放電1/2分壓電路，就是俗稱的電荷泵降壓電路， 這種降壓方式最大的優勢就是電壓轉換效率非常高，接近100%，幾乎沒有能量損失，但最大的缺點是隻能輸出一半的電壓，沒有調壓能力 。這可難不倒我們的SCP超級快充協議，我們的充電頭可以按照電池的要求輸出兩倍電壓給手機，經過1/2降壓後不就正好滿足電池的要求？這款40W充電器可以輸出從3V-12V之間的任意電壓，完美的解決了高壓充電電壓轉換效率低、低壓充電電流大的矛盾。還完美的相容了5V4.5A超級快充、9V2A快充標準，還可以繼續使用之前的5A充電線。
另外為了降低充電器的發熱和提升可靠性，減少充電器體積，這款40W充電器採用非常高效的轉換電路，內部還採用了灌膠處理。 這款充電器也是當前各手機廠家裡功率密度最高的一款充電器 。
這次華為釋出15W無線快充之後，很多業內人士都很好奇華為是怎麼實現的，因為其他廠家即使在充電盤上增加散熱風扇也無法實現這麼高的充電功率。無線充電面臨比有線充電更大的發熱問題，因為除了有線充電需要的DC/DC轉換電路之外，還多了接收線圈和整流濾波電路，轉換效率更低。而且為了提升充電功率，降低充電線圈電流就需要提高充電線圈的輸入和輸出電壓，但更高的電壓就意味著更低的DC/DC轉換效率，更高的發熱量，手機充不了幾分鐘就會因為發熱而限流。
我們這次巧妙的借用了上文所講的電荷泵降壓電路，充電線圈整流濾波之後不經過DC/DC電壓轉換直接經過電荷泵給電池充電，減少了中間環節提高了充電效率，可以用更大的功率給電池充電。由於電荷泵不支援調節電壓，這就需要依靠無線充電線路部分的精確調壓能力以及充電盤和手機之間的可靠性的通訊能力協同工作才能實現高速無線充電。這就是為什麼華為能實現高速無線快充，而且發熱量還控制的非常好的原因。