参考文章：少数派，知乎；参考视频：b站-硬件茶谈

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充电协议的由来

不同设备电池的充电电压和电流可能不一样，为了防止电压电流过高导致设备损坏，因此厂家们开发了充电协议，使得数据线接入手机时手机和充电器可以握手，沟通双方使用的电流和电压标准。假如充电协议不匹配，那么就会按照最低标准充电。

早期手机(也包括现在的一些高性能笔记本电脑)使用的是DC插头，只有用于供电的正极和负极，只能用于充电而无法传输充电协议。电源出厂时就规定了充电的电压电流，和手机配套，不能混用。

为了防止充电器混用导致设备损坏，USB 协会制定了规范，规定 USB 的标准充电电压为 5V，电流为 0.5A。

公有充电协议

BC充电协议

在智能机时代，上述充电功率过低，因此在此基础上，USB 协会在标准的 USB 协议中额外增加了 BC 充电协议，在和设备成功握手之后最高可以触发 5V-1.5A-7.5W 的功率。

USB PD快充协议

即 USB Power Delivery Specification，这是 1995 年在美国成立的 USB-Implementers Forum（简称USB-IF）标准化组织推出的一个快充标准。

由于PD快充既有高压低电流模式，又有低压高电流模式，应用十分广泛。

得益于市面上主流的智能设备对 PD 协议的兼容，USB PD 也成为了目前通用性最高的公共协议之一：从 iPhone、MacBook、市面上大部分采用 Type-C 接口的 Android 设备乃至 Nintendo Switch，都能使用这种协议进行快充。

USB-PD 3.0 规范最高支持 100W 的充电功率（比如 MacBook Pro 16" 的充电功率就是 96W），具体标准则分为了 10W、18W、36W、60W 和 100W 五种；预期相对应的电压则有 5V、12V 与 20V，最大支持电流有 1.5A、 2A、3A、5A 等不同「档位」，满足从笔电到手机之间充电实际输出功率差异较大的不同需求，同时对旧版 PD 协议也有着不错的兼容性。

PPS 可编程电源

PPS 是 2017 年 USB-IF 标准化组织在 USB PD 3.0 标准中可编程电源（Programmable Power Supply）协议的缩写，作为一项额外的补充协议，PPS 在快充方面带来了更多的新玩法。首先相比高压快充的前辈 PD 2.0、PD 3.0（不带 PPS），PPS 支持我们上文提到的高效「直充」方式。

支持 PPS 的前提是支持 PD 3.0，但支持 PD 3.0 并不意味着支持 PPS。

PPS 标准的优势在于能够让充电器「听懂」手机的充电需求从而动态调整电压，每隔 10 秒与手机交换一次数据，在 3~21V 的电压范围之间，能够以 0.02V 为单位来进行精细调压。

让充电器而非手机来精细调节电压，这样使得充电时的热源很大一部分将从手机转移到充电器，而且在精细调节电压方面，充电器能够做得更好、更精细（0.02V），提高效率减少能源浪费。

QC快充协议

QC 即 Quick Charge 的缩写，该协议由高通推出。目前的 QC 协议兼容 PD 协议。

最新的 QC5 协议基于 PPS，实现了最高 20V 的电压输出、100W+ 的充电功率，同时解决以往快充所带来的发热严重问题。这种「改良标准」带来的好处在于，任何通用 USB-PD、PPS 协议的电源都可以为支持 QC5 协议的设备快速充电；同时也让高通最新的 QC5 支持多电芯串联这种新特性的同时，顺利向下兼容更多支持旧版 QC 协议的设备。

私有充电协议

OPPO：VOOC 系列快充

OPPO、一加（DASH）、Realme 都属 VOOC 系，正常情况下三家配件相互兼容且向下兼容。

名称 版本 发布时间 最大充电功率 特性
VOOC 平台 1.0 2014年3月 20W (5V/4A) “充电五分钟，通话两小时”
2.0 2014年10月 20W (5V/4A) VOOC mini 迷你化了充电器体积
3.0 2019年4月 20W (5V/4A) 采用 VFC 快充算法，提升恒压充电效率
4.0 2019年9月 30W (5V/6A) - 比前代技术在充电时间上缩短了12%
- 进一步优化 VFC 算法通过
SuperVOOC 平台 1.0 2018年11月 50W (10V/5A) - GaN（氮化镓）材质充电器
- 降低充电时的发热量，缩短充电时间
- 缩小充电器的体积，方便携带
2.0 2019年9月 65W (10V/6.5A) - “充电五分钟开黑两小时”
- 采用串联双电池设计，放电时利用电荷泵将双电芯的电压减半
- 30 分钟内，充满一台 4000mAh 的电池的手机
3.0 2020年7月 125W (10V/12.5A) - 采用转换效率高 98% 的并联二电荷泵方案
- 充电器输出的 20V@6.25A 经过二电荷泵降压转换成 10V@12.5A 进入电池，每个电荷泵只需转换 20V@2.1A 约 42W 左右的功率
- 避免了大电流造成的电荷泵过载、过热
无线 VOOC 平台 无线 VOOC 闪充 2019年9月 30W - 可媲美 VOOC 1.0 闪充的充电体验
- 充电过程中电池温度不会超过 40 度
AirVOOC 2020年7月 65W - OPPO 首创的隔离型电荷泵技术，有效隔离高压
- 65W AirVOOC 兼顾底座风门立式设计导气散热方案
- 实现不超过 40°C 的电池温度

vivo：FlashCharge

vivo 和 iQOO 采用的私有协议叫 FlashCharge 和 SuperFlashCharge。

名称 发布时间 最大充电功率 特性
FlashCharge - 22.5W (5V/4.5A) -
FlashCharge 2.0 2019年10月24日 33W (11V/3A) - 支持 QC2.0 快充协议，可兼容 vivo 老款机型 18W 快充。
SuperFlashCharge 2019年3月1日 44W (11V/4A) - 双路电荷泵 IC 分离式设计
SuperFlashCharge 2.0 2020年7月 55W (11V/5A) - 向下兼容 vivo 的 33W 快充，支持 QC 快充协议，可以为其它品牌手机进行 18W 快充
SuperFlashCharge 3.0 2020年7月 120W (20V/6A) - 4000 毫安时电池，5 分钟充入 50%，15 分钟充满

华为：FCP & SCP

名称 协议 发布时间 最大充电功率 特性
QuickCharge FCP 2015年 18W (9V2A) - 采用高电压、低电流方案
- 兼容 QC2.0 设备，但华为设备不兼容 QC2.0（涉及专利授权问题）
SuperCharge SCP 1.0 2016年 22.5W (4.5V5A/5V4.5A) - 转向低电压、高电流方案（类似 VOOC）
- 需搭配 5A 数据线
SuperCharge 2.0 SCP 2.0 2018年 40W (10V4A) - 电荷泵技术将输入转为 5V8A
- 转换效率达 98%
- 需原装 40W 充电器及 5A 数据线
SuperCharge 分支 SCP 2.0 Lite 2019年 20W - 保留电荷泵技术
- 转换效率高且发热低
- 可视为 40W SCP 的低配版
兼容性说明 - - - - 40W SCP 向下兼容 22.5W/18W 快充
- 22.5W SCP 和 18W FCP 支持第三方配件（协议公开 + DFH 认证）
- 华为手机支持 PD 协议（速率略低）

快充涉及技术

BUCK 降压电路

一种 DC-DC 的降压电路，BUCK电路由开关管（MOSFET）、续流二极管（或同步整流 MOS 管）、电感、电容和负载组成。输入电压通过开关管周期性导通与关断，配合电感的储能和释放实现降压。

该电路主要用于早期的快充技术中，但是由于会在手机端产生比较大的发热，因此也限制了快充功率的进一步提高。(比如 60W 的快充，效率为 90%，那么会有 6W 的发热，这已经和玩游戏时手机 Soc 发热相当)

电荷泵

  • 基本原理
    • 电荷泵通过电容充放电和开关切换实现电压变换，无需传统电感元件。以2:1降压电荷泵为例：
      • 电压减半，电流倍增：输入电压（如10V）通过电容分压后输出为5V，电流翻倍（如4A输入→8A输出）。
    • 开关控制电容充放电：
      • 充电阶段：开关闭合，电容被充电至输入电压的一半。
      • 放电阶段：电容与输出端并联，释放储存的能量，维持输出电压稳定。
  • 优势
    • 超高效率（97%-98%）：
      • 无电感损耗，电容充放电能量转换接近无损，远高于传统BUCK电路（90%-95%）。
    • 结构紧凑：
      • 仅需电容和MOS开关，体积小，适合手机内部空间限制。
    • 支持大功率快充：
      • 多电荷泵并联（如小米200W快充用3颗并联）可突破单路电流上限，实现百瓦级充电。

双电芯

  • 核心原理
    • 双电芯技术通过将一块电池物理分割为两块独立电芯（通常为串联连接），在快充场景下实现分压+分流通电，从而突破单电芯的电压与电流限制：
      • 分压：输入高压（如20V）被两块串联电芯均分（每块10V），降低单电芯承受的电压压力，避免过压风险。
      • 分流：充电时两电芯同时工作，总电流需求降低（如200W充电时，单电芯需20A，双电芯仅需10A），减少发热和损耗。