Power Delivery (PD) og Quick Charge (QC) er standarder for hurtigopladning, der gør det muligt for en enhed at anmode om den nødvendige spænding, mens opladeren justerer sine udgangsparametre. Som et resultat kan én USB-port levere flere spændingsniveauer og naturligvis strøm til opladning.
Tidlige versioner af USB leverede 5 V ved 0,5 A. I senere versioner blev strømstyrken øget til 1 A og 2 A; for at levere højere effekt ved 5 V var der dog behov for en højere strømstyrke, hvilket igen krævede et større ledertværsnit og tykkere opladningskabler. Naturligvis ønskede ingen at bruge kabler, der var lige så tykke som en finger.
Hurtigopladning løser dette problem ved at øge spændingen i stedet for strømstyrken. For at opnå 18 W ved 5 V kræves der 3,6 A, mens der ved 12 V kun er behov for 1,5 A. Dette reducerer behovet for at øge ledertværsnittet. Mens telefoner typisk bruger 5 V, anvender bærbare computere normalt 20–48 V til opladning samt strømforsyninger på 65 W eller mere.
Standarder for hurtigopladning
Power Delivery (PD) og Quick Charge (QC) adskiller sig primært ved deres kommunikationsprotokoller. Power Delivery er en åben standard udviklet af USB Implementers Forum, mens Quick Charge er en proprietær teknologi udviklet af Qualcomm. Fra og med Quick Charge 4 blev understøttelse af Power Delivery introduceret, hvilket markant forbedrede kompatibiliteten mellem de to standarder.
I begyndelsen af 2010’erne introducerede mange producenter deres egne teknologier til hurtigopladning. Blandt disse var MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging og Motorola TurboPower. De fleste af disse løsninger opnåede dog ikke bred udbredelse.
Med tiden blev Power Delivery den mest udbredte standard for hurtigopladning og er kompatibel med en lang række enheder, herunder produkter fra Apple. Quick Charge blev til gengæld populær i enheder baseret på Qualcomm-processorer og i opladere fra forskellige producenter. Med tilføjelsen af Power Delivery-understøttelse er dens alsidighed blevet betydeligt forbedret.
Sådan fungerer opladning
Både Power Delivery og Quick Charge er baseret på kommunikation mellem enheden og strømkilden.
Når en enhed tilsluttes, sendes der et styresignal gennem signalledningerne, før opladningsspændingen leveres — enkelt sagt anmodes der om et bestemt spændingsniveau. Opladeren eller powerbanken modtager oplysninger om de nødvendige parametre og leverer derefter den passende spænding gennem strømledningerne.
Til denne proces anvendes typisk USB Type-C-stik. Fuldt udstyrede kabler har en kompleks intern struktur, der understøtter dataudveksling og strømforhandling. Ikke alle USB Type-C-kabler er dog ens. For at reducere omkostningerne er mange kabler forenklede, hvilket kan begrænse opladningshastigheden.
Understøttede spændinger for Power Delivery og Quick Charge
Hurtigopladning øger udgangseffekten ved at hæve spændingen, samtidig med at niveauet af jævnstrøm forbliver det samme. De spændingsværdier, der understøttes af standarderne, er angivet nedenfor.
| Spænding (V) | Strømstyrke (A) | Effekt (W) | Kabeltype |
|---|---|---|---|
| 5 V | 3,0 A | 15 W | Standard Power Range (SPR) |
| 9 V | 3,0 A | 27 W | Standard Power Range (SPR) |
| 15 V | 3,0 A | 45 W | Standard Power Range (SPR) |
| 20 V | 5,0 A | 100 W | Standard Power Range (SPR) |
| 28 V | 5,0 A | 140 W | Extended Power Range (EPR) |
| 36 V | 5,0 A | 180 W | Extended Power Range (EPR) |
| 48 V | 5,0 A | 240 W | Extended Power Range (EPR) |
Kinesiske producenter har udvidet området af understøttede spændinger ved at tilføje understøttelse af 12 V- og 24 V-udgange, som primært bruges til andre formål end opladning. En bærbar oplader kan for eksempel bruges til at forsyne en router eller overvågningskameraer med strøm. Nogle bærbare opladere fra Baseus understøtter eksempelvis 12 V-udgang. Sådanne enheder bruger ofte specielle kabler, såsom USB-C-til-DC-kabler, udstyret med indbyggede chips til at bestemme den nødvendige udgangsspænding.
Standarder for dataoverførsel mellem opladeren og enheden
Der findes to standarder for datakommunikation mellem enheder: SRP og EPR.
SRP (Standard Power Range)
Dette er den grundlæggende tilstand. Kommunikation mellem enheden og opladeren foregår via CC-linjen. Enheden angiver den nødvendige spænding, og opladeren leverer den som en fast værdi. Parametrene ændres ikke under opladningen.
EPR (Extended Power Range)
Dette er en mere avanceret tilstand. Den bruger en ekstra VCONN-linje, som gør det muligt for enheden og opladeren løbende at udveksle data. Takket være dette kan spændingen justeres direkte under opladningen med høj præcision og i små trin.
Dette er primært designet til at forlænge batteriets levetid: Op til 70 % opladning bruger enheden maksimal effekt, hvorefter den gradvist reducerer effekten, efterhånden som den nærmer sig fuld opladning.
Kablar, der er beregnet til 100 W og især op til 240 W, skal understøtte EPR-standarden. De er normalt mærket i overensstemmelse hermed, selv om dette i praksis ikke altid er tilfældet.
