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手机电荷泵快充的FFC策略简介

2025年9月24日

(策)呼权,佩以印绶,谓曰:“举江东之众,决机于两陈之间,与天下争衡,卿不如我;举贤任能,各尽其心以保江东,我不如卿。”丙午,策卒,时年二十六。—《资治通鉴•卷六十三•汉纪五十五》

孙策是孙吴政权的实际奠基人,英气豪爽,勇猛刚烈。其父孙坚在征伐刘表时中伏身死,孙策时方十四岁。它以父亲留下的王玺为质押,向袁术索还父亲旧部,尔后自行创业。有生之年,已据长江天险,占六郡之地,领吴越之众,麾下文臣武将人才济济。

奈何孙策自恃勇武,不重视安保工作,在丹徒打猎遇刺,二十六岁早死。临死前,他将吴主之位传给他最看重的兄弟-19岁的孙权,配以印绶并对他说:“带领江东士众,决战两阵之前,与天下豪杰争雄,你不如我;但举贤任能,各尽其心,以保江东,我不如你”,当晚不治而死。

孙权继承父兄基业,守成江东,史书记载孙权“碧眼、紫髯、方颐大口,目有精光”。江东百姓,以及寄身吴地的英杰也都觉得孙权少年老成,可以寄托身家性命、共成大业,由是人心大定。其后孙权内平山越,外御强敌,举贤任能,各尽其心,连曹操都由衷赞叹:“生子当如孙仲谋,刘景升(刘表)之子,猪犬耳!”

在手机电荷泵快充中,有一种叫做FFC的快充策略,既有孙策勇猛精进,又有孙权稳重守成的特点,如同孙氏兄弟在充电领域各展其长一般,下面试着为诸君介绍下。

背景

当前电荷泵充电功率业已卷到上百瓦,相比于Buck,充电feature也有了较大的变化,比如全程电荷泵充电;采用电量计的电压/电流信息作为判据,进行软件形式的闭环控制;使用FFC策略优化充电时长等。

而FFC,全称Fast Flash Charge,是一种重要的策略,其技术要点可归纳为:

  • 前期,大电流分段降额CC-CV充电;
  • 后期,在最后的CC阶段把充电电压提到4.48V(常规为4.45V,本文均以4.45V电芯为例进行讨论),最后的CV阶段提高截止电流。

这是业界发展出来的一种技术,刚开始并没有FFC策略。为了讲清楚FFC的优势,我们先从未集成FFC策略、即常规充电方式的充电表现说起。

常规充电方式

在没有集成FFC充电策略时,快充阶段通常是先用恒流方式(CC)把电池电压充到一定电压(4.45V),然后进入CV,即维持充电电压不变,充电电流因电池饱腹而逐渐下降,当电流小于设定的截止电流时,就认为充满了,遂停止充电。

整个过程中规中矩,充电曲线与Buck充电时代无异,如下图所示。

FFC充电

而FFC策略秉着能多快就多快的宗旨,发展出了两个方法。

1、前期大电流分段降额CC-CV充电

前期,为了达到极致的充电速度,先以很大的电流猛充到一个电压点并CV一下,然后电流降额,再充到另一个电压并CV一下,再降额再充......。至于为什么要降额,是因为搞不定温升。

电池是主角,充电的电压/电流配置需要围绕电池而展开。具体的电压/电流信息我们可以在手机电池规格书中查到,比如在15度到35度充电时,大致有如下信息:

  • I1  CC  to V1,then CV V1 to I11;
  • I2  CC  to V2,then CV V2 to I22;
  • I3  CC  to V3,then CV V3to I33;
  • ......

因为这种阶段式的设定,快充前期时的充电曲线大致如下图所示:

2、后期CC阶段提高充电电压到4.48V

FFC策略的第二个要点是最后CC阶段的充电电压由4.45V提升到4.48V,大致如下所示:

  • I1  CC  to V1,then CV V1 to I11;
  • I2  CC  to V2,then CV V2 to I22;
  • I3  CC  to V3,then CV V3 to I33;
  • I4  CC  to 4.48V,then CV 4.48V to I44。

那么为何要提升呢?

因为CC充电阶段充电电流大,充的快,CV阶段的充电电流相对来说不大,把业务转移给CC来做,有助于优化充电时间。

常规的充电方式V3就是4.45V了,但现在的FFC策略加了一道CC to 4.48V的充电,也就是充的更高了。虽然由4.45V变为4.48V,但也增大了最后CV阶段的截止电流(由l33变为I44)。

如下图,蓝色为FFC方式,黑色为常规方式,蓝色曲线人为地增加了一道CC to 4.48V的骚操作。蓝色曲线与横轴所构成的面积与黑色曲线相当,说明充进去的电量相当。但蓝色曲线在t2时刻就完成充电了,所以缩短了总体充电时长,所缩减的时间为t1-t2,阴影2的区域被节省掉了。

可能有人会问,把CC阶段的退出电压由4.45V提高到4.48V,不会带来安全方面的问题吗?

电池可以接受这种情形,比起常规的方案,虽然CC退出电压提升到了4.48V,但CV截止电流也提高了。

电池本身就有种极化特性,充电过程会产生浮压。这个过程就像倒可乐一样,倒的越快,产生的泡沫越多。虽然很快就倒满,乃至溢出,但此时杯中的可乐并不实,有泡沫。故把电池电压稍微提高一丢丢到4.48V,安全性尚可,这也是电池领域不断验算、实践下来的结果。

FFC策略的重点在于精确采样电芯电压,如果采样值不够精确,容易造成电池过充,带来安全方面的风险。

标签: FFC 电荷泵快充
最后更新:2026年1月14日


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夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

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