Evropská komise vloni rozhodla, že smartphony, včetně další drobné elektroniky, budou muset povinně přejít na univerzální konektor USB-C. A to od podzimu roku 2024. EU si od toho slibuje velkou úsporu tzv. elektronického odpadu. Z trhu zmizí telefony se zastaralým microUSB i s nepraktickým Lightning konektorem. Ve všech telefonech bude USB-C, a protože nabíječky budou u telefonů chybět, každý z uživatelů bude mít na výběr. A to, zda zůstane u své stávající nabíječky, nebo si pořídí novou. A zde může nastat kámen úrazu.
Teoreticky bude i nadále platit, že telefon nabijete jakoukoliv nabíječkou. Ať už to bude nabíječka na hotelu, archaický adaptér ze šuplíku nebo univerzální adaptér třetí strany, který si koupíte na letišti. Každá USB-C nabíječka dobije kterýkoliv telefon s USB-C, pokud však nebudete chtít čekat na dobití z nuly na sto dvě a půl až tři hodiny, je třeba se detailněji zaměřit na standardy rychlonabíjení. Právě ty jsou zatím dosti neprostupnou „džunglí“, což se bude muset brzy změnit.
Každý má „ten svůj“
Začátky rychlonabíjení smartphonů bychom mohli popsat jako naprostý chaos. Chyběla jakákoliv regulace a standardizace, a tak si prakticky každý z mobilních výrobců či výrobců čipsetů vytvořil svůj vlastní formát rychlonabíjení. Některé byly univerzálnější, jiné naopak striktnější. Součástí nabíjecích „standardů“ jednotlivých výrobců je často nabíjecí protokol (téměř každý používá jiný, popř. mohou mít mezi značkami jiné či upravené verze) a často je nutná i kompatibilní nabíječka a obvody uvnitř telefonu, která „akceptují“ pouze určitý druh rychlonabíječky. A to zejména v rámci bezpečnosti uživatelů, resp. ochrany baterie, která rychlejším dobíjením „trpí“ více, než při pomalém nabíjení.
Nabíjecí výkon
Rychlost dobíjení udává tzv. nabíjecí výkon, který se uvádí v jednotkách W (Watt). Maximální rychlost adaptéru získáte vynásobením nejvyšší kombinace napětí a proudu. Jenže nabíjecí adaptéry mají často i nižší výkonové profily pro zachování zpětné kompatibility. Kupříkladu adaptér EP-TA 845 od Samsungu má na výstupu režimy 5V/3A (15W), 9V/3A (27W), 15V/3A (45W) či 20V/2,25A (45W). Aby však došlo k využití maximálního dobíjecího výkonu, je třeba i podpora dané úrovně rychlonabíjení ze strany telefonu. V opačném případě síťový adaptér poběží v režimu kompatibility na některé z nižších úrovní.
Všechna stávající rychlonabíjecí řešení zdí doslova „bombasticky“, jenže, jak můžete vidět níže, téměř každý výrobce používá svůj vlastní přístup:
- Quick Charge (výrobce čipsetů Qualcomm)
- Pump Express (MediaTek)
- BoostMaster (Asus)
- Adaptive Fast Charging (Samsung)
- SuperCharge (Huawei)
- HyperCharge (Xiaomi)
- FlashCharge (Vivo, IQOO)
- VOOC (Oppo)
- WarpCharge (OnePlus)
- DartCharge (Realme)
- TurboPower (Motorola)
- Apple Fast Charging (Apple)
- ...a další
Skoro každý z výrobců má vlastní řešení rychlého nabíjení a vzájemně nejsou kompatibilní | Foto: Dxomark
Postupem času bylo jasné, že je nutné rychlonabíjení standardizovat, aby bylo možné jednou nabíječkou nabíjet více různých zařízení, popř. abyste si mohli koupit nabíječku třetí strany, která bude s vašim smartphonem plně kompatibilní. A aby v ideálním případě třeba dobila i váš notebook. Právě za tímto účelem vznikl standard USB-Power Delivery (zkráceně USB-PD).
Power Delivery a škálovatelnost
Když byl v roce 2012 zaveden standard USB Power Delivery, umožnil rychlé nabíjení o výkonu až 100W přes konektor USB. Za uplynulých 11 let došlo k celé řadě revizí, které postupně posouvaly rychlost dobíjení až na 240 W (verze 3.1). V rámci univerzálního dobíjení však bylo přelomové až zavedení standardu USB-PD PPS (Programmable Power Supply), které je určeno pro konektor USB-C. Zatímco dříve musely mít USB-PD nabíječky fixní napětí (5, 9, 15 nebo 20V), se zavedením PPS měla každá úroveň kontinuální programovatelný rozsah (3,3 - 21V) pro efektivnější nabíjení.
Díky podpoře PPS si mohla zařízení kdykoli vyžádat od nabíječky specifickou úroveň napětí, čímž se omezilo zahřívání samotné baterie. A pak tu máme ještě USB-PD EPR (Extended Power Range), který přidal několik fixních napětí (28, 36 a 48V), které je možné v dalších revizích standardu dynamicky upravit podle potřeb zařízení. Právě touto cestou se „odemyká“ dobíjecí výkon 240W (48V při 5A). Jenže už je třeba aby měl dobíjecí kabel tzv. „e-marker“. Miniaturní čip jednoduše vyšle signál dobíjenému zařízení, že je kabel fyzikálně schopný potřebné úrovně rychlonabíjení.
Nejuniverzálnějším dobíjecím standardem smartphonů je dnes zřejmě Adaptive Fast Charging od Samsungu a rychlonabíjení od Googlu. Oba jsou kompatibilní s USB-PD, dobíjení od Samsungu si navíc poradí s čipsety od Exynosu i Snapdragonu (Quick Charge). Jenže, jsou tu i stinné stránky. „Rychlodobíjení“ má maximálním výkon 45W, který se však od 25W nabíjení liší jen v řádech minut. Dobíjení od Googlu pak využívá pro rychlé nabíjení přímo Power Delivery o maximálním výkonu 23 W. To stejné platí i o telefonech značky Sony, které využívají rychlé dobíjení Power Delivery 3.0 o maximálním výkonu 30W.
I přesto, že je Apple s konektorem Lightning v „univerzálnosti“ trochu pozadu, americká značka u svých nabíječek od modelů iPhone 8 a iPhone X podporuje USB-PD. Jenže budete potřebovat dokoupit adaptér (ať již od Applu nebo univerzální s podporou USB-PD) a kabel Lightning - USB-C, který podporuje USB-PD. Rychlé nabíjení pak probíhá v rozsahu 0 - 80 %, poté se rychlost nabíjení zpomalí.
Vybrané rychlonabíjecí standardy používané u mobilních zařízení včetně maximálních hodnot pro proud a napětí
Motorola TurboPower, MediaTek Pump Express a Huawei SuperCharge jsou alespoň zpětně kompatibilní se standardem QuickCharge od Qualcommu. Jenže, nejvýkonnější Quick Charge 5 z roku 2020 používají jen dva smartphony na trhu. Dash Charge, VOOC a Dart Charge jsou prakticky stejné nabíjecí technologie, jen pod různými jmény. Používají se u tří různých značek, které spadají pod BBK Electronics.
Rychlonabíjecí standardy jednotlivých výrobců, kteří se snaží o zachování alespoň částečné kompatibility, dosahují vyššího nabíjecí výkon vyšším napětím. U standardů jednotlivých výrobců, kteří na kompatibilitu nehledí, je často spojovacím prvkem vyšší proud při dobíjení.
Otevřený standard má budoucnost
Není tedy divu, že si EU společně s univerzálním USB-C konektorem zvolila jako rychlonabíjecí standard 100W USB Power Delivery (PPS). Výhledově se počítá s jeho rozšířením až na 240W (USB Power Delivery 3.1). Jednotliví výrobci sice mohou i nadále vyvíjet a rozvíjet své proprietární rychlonabíjecí standardy, musí však povinně přidat kompatibilitu s USB-PD.
Dxomark změřil rychlonabíjení vybrané pětice telefonů. Až na iPhone 13 se každý telefon nejlépe nabíjel svým vlastním adaptérem
Nejjednodušší to bude mít Samsung, Sony a Google, kteří do dnešních dní využívají nabíječky USB-PD. O dost těžší to bude mít Xiaomi nebo třeba Oppo, kteří vyvíjí své vlastní supernabíječky, které jim dovolí dosáhnout daleko větší rychlosti dobíjení. Jenže jim chybí potřebná kompatibilita s jinými rychlodobíjecími standardy.
Pokud tedy některý ze smartphonů na trhu láká na superrychlé dobíjení, jinou, než přibalenou nabíječkou (nebo v horším případě dokoupenou přímo od výrobce) na obdobná čísla nedosáhnete. Pokud tedy telefon se 120W dobíječkou budete chtít dobít univerzálním 60W adaptérem, je velmi pravděpodobné, že skutečná rychlost dobíjení bude jen 10W. A to proto, že výrobce vašeho telefonu nemyslel na zpětnou kompatibilitu. Jenže, to už se nebavíme o rychlém dobíjení ale o běžné rychlosti, kterou využívají ty nejlevnější telefony na trhu.
A pokud se telefon s nabíječkou „potká“ alespoň v jednom společném protokolu, maximální rychlost dobíjení se zřejmě nepřehoupne přes 30 Wattů. Z testu rychlonabíjení, který publikoval web Dxomark však vyplývá zajímavé zjištění. Apple iPhone 13 se totiž dokázal dobít rychleji pomocí adaptérů třetích stran, než se svou vlastní nabíječkou. I na tom je vidět, jak velký chaos v rychlonabíjení telefonů aktuálně panuje. A to jsme ještě nezmínili možné konfigurace USB či guláš ve značení.
Za současné situace tak ve všech případech platí, že pro nabíjení smartphonu jedné značky, je nejlepší, když zvolíte kompatibilní adaptér stejného výrobce. U telefonů jejichž maximální nabíjecí výkon nepřesahuje 30W může sáhnout i po alternativních adaptérech, které budou telefon dobíjet pomaleji, ovšem ve finále by rozdíly v časech dobití z nuly na osmdesát procent neměly být až tak výrazné. U telefonů, které podporují vyšší dobíjecí výkon než 30 Wattů je v současné době rychlonabíječka přímo od výrobce povinností. Volnost ve volbě adaptéru pro rychlé dobíjení smartphonu čekejte až za několik let.
Není USB jako USB: