USB充電器の充電速度の違いの理由

質問

ゆる募
単なる疑問であって、困っているわけではないので、お時間のあるときに回答いただければと思います。

プラグ付（コンセントにさす）USB充電器の、スマホへの充電満了時間の違いの理由を知りたいです。

Androidスマートフォン Xperia の充電器が壊れたので、Amazonでクイックチャージ(QC)口のあるUSB充電（Aとします）器を買いました

このAは、例えば就寝前に電池残量15％くらいで充電を開始しても、朝に50％に満たないことがあります

不具合かと思い、別のQC対応USB充電器（B）を購入したところ、朝には100％になるようになりました

今回旅行で、このBをホテルに置き忘れたので、量販店に行った際に新しい充電器(C)を購入しましたが、朝になってもせいぜい70％程度の充電でした

まとめると、就寝前15％程度のスマホの電池残量が、翌朝には
・A：50％以下
・B：100％（必ず）
・C：70％程度

3つともクイックチャージの口があります

USBは5Vで電圧一定だと思うのですが、この充電速度の違いの理由は何なのでしょうか？3つともQC対応を歌っているのに、クイック感がA、Cにはありません

ちなみにBは、Amazonの売り文句に
「タイプC充電器 Android充電器 Xperia」(対応)
の記載があります

スマホ用と、そうではないUSBの充電に、差というか仕様の違いがあるのでしょうか？

回答No.4

chie65536（@chie65535）

PDやQCなどの高速充電では、充電開始前に「ネゴシエーション」という「通信」を試みます。

PDではPD規格に沿った通信を、QCではQC規格に沿った通信を試みます。

この「通信」が成功するには「スマホ」「充電器」「USBケーブル」の３つが「規格に対応している必要」があります。

スマホがPD対応でQCに対応してないなら、充電器もケーブルも「PD対応」でないと、通信に失敗します。

スマホがQC対応でPDに対応してないなら、充電器もケーブルも「QC対応」でないと、通信に失敗します。

で、通信に失敗した場合は、充電器からは「5V」の電源しか供給されません。つまり「高速充電にならず、低速での充電」になります。

通信に成功した場合は、充電器側から「最高で○Vまで送れます」と伝わってくるので、スマホは「では、△Vで送って下さい」と返事して、充電器は「△V」で送電して来ます（充電器とスマホの両方が高速充電対応でも、ケーブルが高速充電対応品じゃないと、発熱発火の危険があるので、高速充電ケーブルじゃないと通信に失敗する「仕掛け」が施してあります）

ですので、充電器を変えたり、ケーブルを変えたりすると、高速充電にならず、低速の5Vでの充電になってしまいます。

スマホ、ケーブル、充電器の３つを「同じ規格の高速充電規格対応品」で揃える必要があります。どれか１つが非対応だと、低速の通常充電になります。

補足

ありがとうございます
イーサケーブルと同じく、USB用ケーブルに意味があるとはおどろきでした

回答No.3

asciiz

＞安いのに全部取り替えようと思います

1か所でいろいろ充電するなら、複数ポートの付いてるPD&QC対応充電器なんかもありますよ。

(例)
＞Amazon | BRIMFORD 充電器 USB 充電器 PD 充電器 268W 8ポート充電器 USB-C*5 USB-A*3 QC3.0
＞https://www.amazon.co.jp/dp/B0CN6LC8VW
＞Amazon | USB 充電器 合計140W PD急速充電器【単ポート100W/PD 3.0、PPS、QC4+対応/6台同時充電】6ポート USB-C*4&USB-A*2
＞https://www.amazon.co.jp/dp/B0CHMM36NR

小さいアダプタをたくさん買うより安くなります。
ただし、全ポートを同時に使った場合、各ポートそれぞれ最大値が出るのかどうかは、製品によります。
まあ、充電が終わった機器は電力消費も無くなりますから、余裕の出た分は残りのポートに振り分けられていくでしょうけど。

お礼

ありがとうございます
8つも口があると便利ですね

回答No.2

asciiz

一口に急速充電と言っても、いろいろな規格が乱立しています。
Samsung社やHuawai社でも、自社専用の高速充電規格を自社端末に入れ、専用ACアダプタを付けたりもしていました。
でもここのところは、大きくは次の2種類に収束してきました。

・Type-A(角型)ポートの「QC(Quick Charge)」規格
＞https://www.sanwa.co.jp/seihin_joho/qc/index.html
・Type-C(長丸型)ポートの「PD(Power Delivery)」規格
＞https://www.sanwa.co.jp/product/cable/howto/usb_pd.html

＞USBは5Vで電圧一定だと思うのですが、この充電速度の違いの理由は何なのでしょうか？

上記の規格は、端末とのネゴシエーションにより、高い電圧での充電に切り替え、高速充電できるのです。
でもネゴシエーションに失敗すると、USB本来の5Vでの充電となってしまいます。

PD充電のためには、両端TypeCのケーブルで接続しないといけません。
さらに100W充電のためには、専用のチップが入ったケーブルを使うことが必要です。※ノートパソコンとかの話なので、スマホ充電ならそんな気にしなくていいです)
また、PD対応機器にQC規格のアダプタで充電しようとしても、ネゴシエーションに失敗し、5Vでの充電になってしまうかもしれません。(規格の不一致)

なので、自分の端末がどういう急速充電規格に対応しているか確認し、適合するアダプタを買うのが良いわけです。
適合しないアダプタでも充電はできますが、非常に時間がかかってしまうと。
また、出力の低すぎるアダプタや、パソコンのUSBポートでは電力が足らず、まったく充電できない場合もあります。

＞「タイプC充電器 Android充電器 Xperia」(対応)

こちらはおそらく、「PD対応」の充電器かと思います。

スマホ用でしたら、この辺が良いと思いますね。
＞Amazon | Anker Nano Charger (20W) USB-C 急速充電器【PSE技術基準適合/PowerIQ 3.0 (Gen2)搭載】
＞https://www.amazon.co.jp/dp/B099ZNTRL5

同社の65Wタイプもありますが、ちょっと大きくなりますし、スマホはそこまで電力要求しないので、充電時間変わらないと思います。

＞Amazon | Anker Nano II 65W USB PD充電器 USB-C/独自技術Anker GaN II採用/PD対応/PSE技術基準適合/折りたたみ式プラグ
＞https://www.amazon.co.jp/dp/B08X1GSFTT

お礼

ありがとうございます
ネゴシエーションという振る舞いがあるのですね
Bluetoothイヤホンも充電完了が遅いので疑問におもっていました

USB規格と一括りで考えず、スマートフォンの対応状況をみながら、安いのに全部取り替えようと思います

回答No.1

aokii

別のQC対応USB充電器は、高い電圧と電流で充電しますので、翌朝には100％（必ず）になると思われます。他の充電器は電圧と電流が低いために翌朝でも100％にならないのかもしれません。USBは5Vで電圧一定ですが、電流はまちまちです。また、海外等のホテルではレセプタクルの電圧が低いホテルも有ります。さらに、スマホのバッテリーの劣化状態によっても異なります。

お礼

ありがとうございます
電流の違いがありそうですね。朝50％超えてないと、はっきりいって萎える充電器です。