Pikalataustekniikat XDA:n vertailussa

FlyingAntero

ɑ n d r o i d
Tukijäsen
Team Android
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
4 878
Speed, Thermal, and Performance Comparison of Fast Charge Standards


OnePlus DashCharge Takes the Crown

One of the most common qualms from smartphone users is how their phones never last through the whole day. Despite all the advances in smartphones in recent years, such as quick charging solutions like Quick Charge, Dash Charge and SuperCharge, batteries feel like they have not evolved quick enough to keep up with our needs.

Part of the blame goes onto OEMs, who do work towards making our smartphones more efficient year-on-year. But on the flip side, the increasing efficiency of our smartphones are seen as perfect excuses to thin down our phones by yet another millimeter. And to retain the practicality of the phone, advances in the field of charging are advertised as a key feature of the device. So what if your phone dies after 6 hours of standby? Now you can get a day’s power in half an hour, or some other slogan.

Choice, one of Android’s strongest selling points, also ends up confusing users when it comes to charging standards. There are multiple charging solutions available across Android flagships, with their own positive and negatives attributes, intricacies and particularities. Some charging solutions are quick, some are efficient and some aren’t really quite as great as one would expect.

In this article, we will take a look at the performance and efficiency of some popular charging standards, namely Huawei’s SuperCharge, USB Power Delivery, OnePlus’s Dash Charge, Samsung’s Adaptive Fast Charging, and Qualcomm’s Quick Charge 3.0.

Current Winner 9/16/2017
OnePlus Dash Charge

Offering an excellent balance between speed and stability, Dash Charge surprised us with its ability to charge your phone quickly and painlessly. Its custom charging adapter and signature red cable allow newer OnePlus devices to remain cool while charging, without sacrificing performance on device nor charging rates. This means you use your device while it’s getting topped up and keep on messaging, browsing the web or even playing a game. Dash Charge cannot offer wide compatibility or a diverse set of charger options, but in the end it provides an excellent charging solution that does not get in the way of the user experience.

Methodology
The data we collected involved the use of a script that automatically measured key charging parameters (as reported by Android) and dumped them into a data file for us to analyze. All charging standards were tested with their stock charging adapter and cable to ensure that the data is representative of what we can expect from each standard. All data collection began with the battery at 5% and ended with the battery at 95%. To test thermal performance and charging speeds during screen-on use cases, the script looped PCMark tests while the phone was charging to simulate a real-world usage environment; temperature readings are gathered from the OS, and they are not measured externally. For the sake of clarity in this presentation, averaged data was rounded off while preparing the graphs.

Charging StandardDevice TestedBattery Capacity
Dash ChargeOnePlus 33,000mAh
USB-PDPixel XL3,450mAh
Adaptive Fast ChargingGalaxy S8+ (Exynos)3,500mAh
QuickCharge 3.0LG V203,200mAh
SuperchargeHuawei Mate 94,000mAh

Quickest Charging Standard



When we measured the charging times of the popular charging solutions, we came across a peculiar conclusion: USB Power Delivery was the slowest of all fast charging solutions that we tested, at least as implemented on the Pixel XL. This is only surprising because USB Power Delivery is the “standard” pushed forth by the USB-IF standards body, and the one that Google strongly encourages as well — once we look at each standard’s workings further down this article, it’ll make more sense.

USB Power Delivery has been implemented in the Google Pixel and Google Pixel XL. The smaller Google Pixel is marketed at being capable of 15W-18W charging, while the bigger Google Pixel XL is capable of 18W charging. As we noted in our Google Pixel XL review, actual charge times on the device were not competitive, ending up in the last place when compared with other solutions, and our extensive testing on the charging times for the purposes of comparison reveals the same. Below you can see the charging time of each standard from 5% to 80% when scaling the battery capacity across test devices to 3,000mAh — this does not represent how each standard would charge such battery capacity with perfect accuracy, and the graph should be used to get an approximate idea as to how they compare.



When we look at which device charged the fastest, the quickest charging solution we tested is OnePlus’s Dash Charge functionality, which on the OnePlus 3 ends up being quicker than competitors by about 10 minutes in the end (before adjusting for battery capacity), and by a good half hour against USB Power Delivery. On the flip side, Dash Charging is proprietary technology, which adds its own set of complications which we will discuss later on in this article. Dash Charge does end up behind Huawei Supercharge when we take into account, and adjust for, battery capacity in the device, as the Huawei Mate 9 has a substantially larger battery than the OnePlus 3. While Supercharge achieves a faster peak charging rate, the Huawei Mate 9 does not reach 95% charge the earliest because of its larger battery capacity. So while the OnePlus 3 tops up faster in terms of reaching the higher percentages of its battery capacity, the Mate 9 is actually adding more charge per unit of time (a function of Huawei’s higher power delivery ouput).

Huawei Supercharge and Qualcomm Quick Charge 3.0 performed similarly, while Samsung’s Adaptive Fast Charge had less of an initial speed advantage but it still managed to reach the goal of 95% charge while giving close competition to the other two.

We also have temperature data alongside the charging time. This graph coincides with the charge percentage, but had to be separated to keep things simpler, uncluttered and easy to understand.



We were unable to finely control all the starting temperatures of our test devices because of the varying temperatures in the different locations they were tested in, so our focus should be on consistency and stabilityrather than the absolute highs and lows displayed by each data set. Battery temperature was obtained from Android’s low-level system record of battery temperature.



The most thermally consistent of the lot is Samsung’s Adaptive Fast Charging as it maintains a good hold over the device temperature throughout the entire session. Qualcomm’s Quick Charge 3.0 was the “coolest”, though again, we would need better-controlled initial conditions with perfect starting points and minimal extraneous variables to crown it the king. Similarly, we cannot call USB Power Delivery the “hottest”, but it definitely displays the widest range of temperatures. It’s also worth noting that most of these devices end up cooling down once their charging rate begins slowing down, and USB-PD does a good job at managing temperature past its peak.

The situation changes when you look at how these technologies perform when the device is subjected to a real-world workload. As stated before, we looped PCMark’s Work 2.0 test to simulate real-world usage while charging these devices, in order to measure how charging times and temperatures differed.



OnePlus’s Dash Charging remains as the top performer primarily because of its implementation, which we’ll detail further down. The voltage and current regulating circuitry is situated in the Dash Charger, which leads to lower temperatures while charging. So Dash Charge’s idle-charging and under-load charging scores tend to show very little variation.



On the other hand, Samsung’s Adaptive Fast Charging shows the worst performance when subjected to charging under a real-world workload. The device takes about twice the time to charge if it is being used, and the charging also increases in a peculiarly linear fashion (given voltage and current remain constant) that is not seen across any of our other tests. In fact, according to Samsung’s support page for the S6, its Adaptive Fast Charging solution is entirely disabled when the screen is on. Express mentions like these could not be found on newer support pages, but Samsung continues to recommend devices to be switched off while using Fast Charging.

Other standards continue to occupy positions between these extremes, most lying on the better side of the scale. Even USB Power Delivery, the worst performer of idle-charging takes just about 10 minutes more to achieve the same charge levels under load.





Temperature-wise, Samsung’s Adaptive Fast Charging (if we can call it that under this test) maintains a consistent range of temperatures, flowing within a 5°C range. Huawei’s Supercharge follows along next, followed by OnePlus’s Dash Charge. Qualcomm’s Quick Charge 3.0 and USB Power Delivery are the worst performer temperature-wise with large inconsistencies and variations throughout their cycles.

Artikkeli jatkuu vielä lataustekniikoiden itsenäisillä katsauksilla:

XDA testasi viisi erilaista pikalataustekniikkaa, jotka olivat Adaptive Fast Charging (Samsung), Dash Charge (OnePlus), Quick Charge 3.0 (Qualcomm) SuperCharge (Huawei), ja USB Power Delivery. XDA:n arvion mukaan Dash Charge osoittautui parhaimmaksi tekniikaksi. Nostan esille kaksi artikkelissa esiintynyttä kuvaajaa, jotka mielestäni summaavat tilanteen melko hyvin:





Dash Charge ja SuperCharge olivat testin nopeimmat tekniikat. SuperCharge latasi nopeimmin ilman rasitusta, kun taas Dash Charge latasi nopeimmin rasituksen alaisena. Molempien tekniikoiden lämpötilavaihtelut olivat kuitenkin suurimmat ilman rasitusta tehdyissä testeissä. Rasituksen alaisena lämpötilavaihtelut olivat keskikastissa muihin tekniikoihin verrattuna.

Mielenkiintoiseksi tilanteen tekee se, että Google kehottaa valmistajia käyttämään vain USB Power Deliveryä, joka ei varsinaisesti loistanut testeissä.
Tällä hetkellä ainakin Quick Charge 3.0 rikkoo Googlen suosituksia mutta QC 4.0 on kuitenkin yhteensopiva USB PD:n kanssa. Nähtäväksi jää, kuinka tilanne kehittyy tulevaisuudessa. Ainakaan toistaiseksi Google ei ole vielä lähtenyt kokonaan kieltämään epäyhteensopiva tekniikoita. (Android 8.0 Compatibility Definition | Android Open Source Project)
 
Liittynyt
18.01.2017
Viestejä
247
USB PD vaikuttaa riittävän hyvältä, jotta sitä voidaan puskea. Sen suurin valtti on se, että sitä voidaan käyttää monessa paikassa kuten läppäreissä, puhelimissa ja missä tahansa alle 100 wattia tarvitsevassa sovelluksessa. Ei siis tarvita kuin yhdenmallista porttia ja piuhaa.
 

Vermon

Tukijäsen
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
445
Akun tappajia nuo kaikki
Ennemminkin akunsäästäjiä oikein toteutettuna.
Kysehän ei ole siitä, että tuutattaisiin vain ylivirtaa akulle ja tätä kautta saataisiin latausaikaa lyhennettyä. Ennemminkin latausvirtaa muutetaan jatkuvasti vastaamaan sen hetkistä optimaalista latausvirtaa älykkäästi koko latauksen ajan ja tämän pitäisi itseasiassa olla akulle vain parempi + akku vieläpä latautuu nopeammin.
 
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
5 678
Pitäisi tehdä joku kestotesti 500 syklillä ja 1000 syklillä ja katsoa miten nämä vaikuttavat oikeasti akkujen hajoamiseen.

Edit: luin testiä vähän enemmän ja tuohan on ainakin usb-pd:n osalta varsin köykäinen testi. Testattu tasan yhtä implementaatiota/luuria ja vedetty siitä johtopäätökset koko tekniikkaan.

Sehän on ihan luurin valmistajan käsissä, että kuinka hyvin se osaa rakentaa sen latauspiirinsä sitä akkua syöttämään. Ja voi hyvin riippua myös akun mallista ja sen jäähdytyksestä jne.
 
Viimeksi muokattu:

FlyingAntero

ɑ n d r o i d
Tukijäsen
Team Android
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
4 878
Akun tappajia nuo kaikki
Tässä on aiheesta yksi suomalainen tutkimus:
...Consequently, users are increasingly relying on a number of Fast charging techniques from Qualcomm (Quick [9]) and Samsung (Fast). Nevertheless, the quality of charging plays an important role in the longevity of smartphone batteries. For example, if a battery is charged over the maximum battery voltage, the resulting chemical reactions may reduce the capacity significantly [2] and increase the battery temperature beyond the safety limit...


...Among 30K, only 3% of the devices use Quick and Fast charging...

...By examining the charging events, we have identified that 1% of the devices use charging rates higher than 1C. These are the Fast charging enabled devices...

...We have also identified two kinds of Fast charging technique. Their charging rates vary within 0.7-1.1C...

...We notice that Fast charging increases battery temperature by 8-10◦C than that of the DLC model devices...

...A small number of devices had a charging current higher than 1.0C, which also degrades battery performance quickly...
Tuossa ei suoraan sanota, kuinka paljon pikalataus heikentää akun käyttöikää verrattuna normaaliin lataukseen. Tutkimuksessa kuitenkin todetaan, että yli 1C:n lataus heikentää akun suorituskykyä nopeasti. 1C:n lataus tarkoittaa 3000mAh akulla 3A:n latausvirtaa. Tutkimuksessa mukana olleet pikalataustekniikat (Qualcomm Quick Charge 2.0 ja Samsung Adaptive Fast Charge) latasivat 0.7-1.1C arvoilla. QC 3.0 lataa Qualcommin mukaan 2750mAh:n akkua korkeintaan 1.5C:n arvolla. Esimerkiksi BatteryUniversity ohjeistaa lataamaan alle 1C:n arvolla.
Apply the ultra-fast charge only when necessary. A well-designed ultra-fast charger should have charge-time selection to give the user the option to choose the least stressful charge for the time allotted. Figure 2 compares the cycle life of a typical lithium-ion battery when charged and discharged at 1C, 2C and 3C rates. The longevity can further be prolonged by charging and discharging below 1C; 0.8C is the recommended rate.


XDA:n testissä poimittuna laitteet latasivat seuraavasti:
  • OnePlus 3 (3000mAh): 1.33C (Dash Charge)
  • Mate 9 (4000mAh): 1.25C (SuperCharge)
  • Galaxy S8+ (3500mAh): 0.86C (Adaptive Fast Charging)
  • Pixel XL (3450mAh): 0.71C (USB Power Delivery)
Sitä en sitten osaa mennä sanomaan, kuinka paljon noilla on loppujen lopuksi eroa käytännön elämässä.
 
Liittynyt
19.10.2016
Viestejä
2 411
Tässä on aiheesta yksi suomalainen tutkimus:

Tuossa ei suoraan sanota, kuinka paljon pikalataus heikentää akun käyttöikää verrattuna normaaliin lataukseen. Tutkimuksessa kuitenkin todetaan, että yli 1C:n lataus heikentää akun suorituskykyä nopeasti. 1C:n lataus tarkoittaa 3000mAh akulla 3A:n latausvirtaa. Tutkimuksessa mukana olleet pikalataustekniikat (Qualcomm Quick Charge 2.0 ja Samsung Adaptive Fast Charge) latasivat 0.7-1.1C arvoilla. QC 3.0 lataa Qualcommin mukaan 2750mAh:n akkua korkeintaan 1.5C:n arvolla. Esimerkiksi BatteryUniversity ohjeistaa lataamaan alle 1C:n arvolla.



XDA:n testissä poimittuna laitteet latasivat seuraavasti:
  • OnePlus 3 (3000mAh): 1.33C (Dash Charge)
  • Mate 9 (4000mAh): 1.25C (SuperCharge)
  • Galaxy S8+ (3500mAh): 0.86C (Adaptive Fast Charging)
  • Pixel XL (3450mAh): 0.71C (USB Power Delivery)
Sitä en sitten osaa mennä sanomaan, kuinka paljon noilla on loppujen lopuksi eroa käytännön elämässä.
Kyllä litium akut jo sen verran vanha keksintö että kaikkien pitäisi tuo tietää että yli 1c lataus lyhentää akun käyttö ikää ja ei ne normi laturit yleensä turhaan ole sen 1A latureita. Eikös nuo jotkut pikalataus tekniikat lataa myös suuremmalla jännitteellä joka vasta onkin myrkkyä litium akuille. Kyllä ainakin oma s6 edge kuumenee sen verta lujaa pikalatauksella etten itse viitsi tuota käyttää.
 
Liittynyt
18.10.2016
Viestejä
518
Kyllä litium akut jo sen verran vanha keksintö että kaikkien pitäisi tuo tietää että yli 1c lataus lyhentää akun käyttö ikää ja ei ne normi laturit yleensä turhaan ole sen 1A latureita. Eikös nuo jotkut pikalataus tekniikat lataa myös suuremmalla jännitteellä joka vasta onkin myrkkyä litium akuille. Kyllä ainakin oma s6 edge kuumenee sen verta lujaa pikalatauksella etten itse viitsi tuota käyttää.
1A = 1C vain jos akun kapasiteetti on 1000mAh (mutu)
 
Liittynyt
19.10.2016
Viestejä
2 411
1A = 1C vain jos akun kapasiteetti on 1000mAh (mutu)
1C= 1x kapasiteetti eli juurikin noin mutta lähinnä tuossa nyt se pointtina että akun keston maksimoimiseksi tuo maks 1c lataus suositeltavaa. Nykyisin taitaa olla jo 2A laturit yleisempiä ja muistaakseni tuo sampan adaptivechargeri lataa normi latauksella 1.6-2A eli on vielä paljon alle tuon 1C
 

Obi-Lan

¯\_(ツ)_/¯
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
792
USB-PD olisi siinä suhteessa kätevämpi, että siinä riittää potku ladata vähän isommat vehkeet, tuettuja voltteja on 5V,9V,15V,20V. Tosin laturi on väkisin kalliimpi jotta se jaksaa työntää isompia wattimääriä.
 
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
5 678
USB-PD laturin ei tarvitse olla kallis, eikä sen tarvitse tukea kaikkia jännitteitä. Käytännössä jos laturi tukee 9V ja 15V jännitteitä, niin se tukee kaikkia älypuhelimia.

Itse odottelen Syncwireltä kunnollista ainakin 2-3 porttista USB-C laturia joka tukee useampia jännitteitä ja tilaan sitten niitä.

https://www.amazon.co.uk/gp/product/B011KPRE1G/

Tämä on ainakin omassa käytössä ollut aivan kuningas...
 
Liittynyt
01.01.2017
Viestejä
746
Radio-ohjattavissa olevia lipoja lataan 5C-virroilla, eli vartissa tyhjästä täyteen. Akut kestää sen ~ 200 sykliä.

Kyllä se vaan niin tahtoo olla, että mitä nopeammin täyteen, sitä lyhyempi käyttöikä. Toki puhelimien akut latautuvat parhaimillaankin yli tunnissa , eli alle sen 1C:n latausvirran joten taitaa olla olematon vaikutus akkujen kestoon. Sen sijaan jos riittäisi, että lataa vaikka joka toinen yö puhelimen, niin vuosittaiset lataussyklit putoaisivat 365:stä 182:een. Tällä olisi varmasti paljon suurempi positiivinen vaikutus akkujen kestoon kuin latausvirralla.
 
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
47
Radio-ohjattavissa olevia lipoja lataan 5C-virroilla, eli vartissa tyhjästä täyteen. Akut kestää sen ~ 200 sykliä.

Kyllä se vaan niin tahtoo olla, että mitä nopeammin täyteen, sitä lyhyempi käyttöikä. Toki puhelimien akut latautuvat parhaimillaankin yli tunnissa , eli alle sen 1C:n latausvirran joten taitaa olla olematon vaikutus akkujen kestoon. Sen sijaan jos riittäisi, että lataa vaikka joka toinen yö puhelimen, niin vuosittaiset lataussyklit putoaisivat 365:stä 182:een. Tällä olisi varmasti paljon suurempi positiivinen vaikutus akkujen kestoon kuin latausvirralla.
Ei litiumakun latausajasta voi latausvirtaa suoraan päätellä, koska akkua ei ladata täyteen vakiovirralla. 1C virralla latausaika tyhjästä täyteen on luokkaa 1,5 h, akun sisäisestä resistanssista riippuen (eli kuinka nopeasti saavutetaan vakiojännitelatausvaihe).

Myöskään harva varmaan lataa puhelimen joka yö täysin tyhjästä täyteen, että tuollaisiin syklimääriin vuodessa pääsisi. No toki himosnäppäilijät varmaan lataa useamman syklin päivässä...
 
Liittynyt
01.01.2017
Viestejä
746
Ei litiumakun latausajasta voi latausvirtaa suoraan päätellä, koska akkua ei ladata täyteen vakiovirralla. 1C virralla latausaika tyhjästä täyteen on luokkaa 1,5 h, akun sisäisestä resistanssista riippuen (eli kuinka nopeasti saavutetaan vakiojännitelatausvaihe).

Myöskään harva varmaan lataa puhelimen joka yö täysin tyhjästä täyteen, että tuollaisiin syklimääriin vuodessa pääsisi. No toki himosnäppäilijät varmaan lataa useamman syklin päivässä...
Ehkäpä teoriassa, mutta käytännössä ei, sillä akkuja ei parane päästää täysin tyhjiksi tai ne hajoaa hyvin nopeasti.

Oman luurin akkua joutuu pahimmillaan lataamaan kolmesti päivässä. Eipä ihme, että akkukesto on nykyään täysin onneton. :D Minulla oli note 2 zerolemonin 9,3 ah akulla. Sitä tarvitsi ladata vain joka toinen yö. Saisi joka puhelimessa olla yhtä iso akku.
 

FlyingAntero

ɑ n d r o i d
Tukijäsen
Team Android
Liittynyt
17.10.2016
Viestejä
4 878
Tein io-techin testiartikkelien pohjalta kuvaajan eri puhelimien latausnopeuksista. Käytännössä tuossa näkyy samat asiat kuin XDA:n testissä:
 
Liittynyt
19.10.2016
Viestejä
593
Aihetta sivuten Linus kehoittaa lataamaan puhelinta ennemmin pikalauksella pitäen varauksen 25-80% välillä kuin jättämällä puhelimen yöksi laturiin. Toisaalta esimerkiksi Sonyllä on käytössä Qnovon tekniikkaan perustuva älykäs lataus, joka säätää latausta akkuystävälliseksi yön aikana.
Itse lataan pari viikkoa sitten ostettua iphone 8+ about juuri tuolla tavalla ipadin laturilla. kaksi kertaa olen ladannut täyteen, muuten pitänyt tuossa välissä suurin piirtein. Saas nähdä missä kunnossa akku on 2 vuoden päästä, nyt kun on vertailu kohde iphone 6s:ään jota on ladattu sen 2 vuotta joka yö täyteen, eli juuri niin kun ei pitäisi ladata. ios:ssa kun on nykyään tuo akun kuluneisuus mittari niin helppo seurata.
 
Toggle Sidebar

Statistiikka

Viestiketjuja
81 006
Viestejä
1 649 532
Jäsenet
36 328
Uusin jäsen
NKP

Hinta.fi

Ylös Bottom