Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- supervooc [2025/09/17 15:51] – created gadmin
+++ supervooc [2025/09/18 06:55] (current) – gadmin
@@ Line 1: / Line 1: @@
+===== Общие принципы работы SuperVOOC =====
+==== Ток ====
+SuperVOOC отличается от других протоколов зарядки тем, что увеличивает скорость зарядки не за счёт повышения напряжения, а за счёт увеличения тока. Увеличение тока требует качественного кабеля, поэтому SuperVOOC использует собственные кабели со встроенным чипом, который подтвержает телефону и зарядке готовность пропускать большие токи. Компании Oneplus/Oppo/Realme выпустили больше количество версий кабелей, у части имеется маркировка на манжете USB A разъема с указанием допустимого тока, а у других присутствует только ревизия - одна буква или вообще отсутствует маркировка. Несмотря на то, что сейчас прикладываются 10-12A кабели, никто не наблюдал потребление больше 8A.
+==== Напряжение ====
+За счет повышения тока SuperVOOCу не требуется регулятор напряжения, поэтому на выходе зарядки напряжение совпадает с напряжением, которое требуется аккумулятору.
+У флагманов была сделана еще одна доработка: двойная батарея, у которой каждая часть может заряжаться независимо, удваивая скорость. За счёт этого на телефон подается буквально удвоенное напряжение.
+==== Используемые инструменты ====
+Для измерения протокола SuperVOOC я использую:
+  * USB-тестер ChargerLab KM003C. Он умеет определять и пропускать SuperVOOC. Дальше его показания будут считаться объективными данными, снимаемыми с зарядки. Из тестера берется два параметра:
+    * Ток зарядки
+    * Напряжение зарядки
+  * Внутренний лог телефона, который я получаю на десктоп через поднятый по сети adb с помощью команды adb logcat. Из лога можно извлечь несколько категорий записей.
+    * Записи healthd. Это встроенный в Android менеджер аккумулятора, который логгирует процесс зарядки. Важно, что этот уровень использует низкоуровневый сервис от вендора, поэтому он видит несколько приукрашенную картинку. Например, он получает напряжение, приведенное к одной ячейке, видимо среднее значение от напряжения двух ячеек. В этом логе есть следующие параметры:
+      * Уровень зарядки l
+      * напряжение в mv v
+      * Температура t
+      * enum с здоровьем аккумулятора (здоров/убит) h
+      * emum со статусом аккумулятора (заряжается/разряжается) st
+      * ток аккумулятора как ток потребления - ток зарядки . Отрицательное значение соответствует зарядке. с
+      * максимальное значение заряженности в микро(!)ампер-часа. На самом деле похоже на константу fc
+      * число полных циклов зарядки за всё время жизни аккумулятора cc
+      * однобуквенный статус зарядки (проводная зарядка/usb-порт/беспроводная зарядка) chg
+    * Записи charge_time от сервиса vendor.oplus.hardware.charger-V7-service. Он знает истинную картину зарядки, разделяет зарядку по фазам SuperVOOC и CDP/DCP (стандартные USB 5V2A), а также ведет двойную бухгалтерию процентов заряженности soc (честный state of charge) и ui_soc (то, что отдается в healthd) и такую же двойную бугалтерию по времени до завершения зарядки (time to full charge): ttf и ui_ttf.
+    * У сервиса vendor.oplus.hardware.charger-V7-service есть еще записи типа read content, но их содержимое пока не расшифровано
+Наличие нескольких источников разной степени доверия приводят к тому, что данные нужно сопоставлять между собой и становятся видны допустимые неточности в замерах и отметках времени. Так, при сопоставлении времен logcat и тестера приходилось сдвигать показания на секунды, после чего оказывалось, что точность отметок плывет.
+==== Общие наблюдения за процессом зарядки ====
+Процесс зарядки можно разделить на нескольк фаз. Начальную фазу, когда идёт согласование протокола можно игнорировать, она длится буквально пару секунд и в логе тип зарядки определяется как cdp/dcp.
+Вторая фаза самая важная - это собственно SuperVOOC. Она длится 33-40 минут до примерно 97-98% заряда по ui_soc, что соответствует 95-96% честного soc.
+Третья фаза - это опять cdp/dcp на 5V. Это очень сомнительная фаза, потому что в это время пользовательский интерфейс будет писать 100% заряда и продолжать заряжать до написания Full charge. По логам есть три точки "завершения". Лог charge_time перестаёт следить за процессом когда ui_soc достигает 100%. Но зарядка продолжается. Где-то через минуту измененяется статус зарядки с 2 (BATTERY_STATUS_CHARGING) на 5 (BATTERY_STATUS_FULL). А еще через 2.5 минуты статус меняется на 3 (BATTERY_STATUS_DISCHARGING) и вот это уже точно всё. Но все эти события происходят на 40+ минут, что не так красиво как рекламировать 36 минут.
+Дальше мы будем говорить только про основную фазу svooc.
+==== Сравнение графиков напряжения ====
+{{:compare_voltage.png?1024|}}
+Начнём с изучения графика напряжений. У нас есть напряжение, которое создаёт зарядка и напряжение на контактах аккумуляторной батареи. В логах charge_time нет напряжения, будем брать его из логов healthd. Мы помним, что healthd обманывают, подсовывая ему напряжение в пересчете на одну ячейку из двух. Поэтому кроме графика напряжения зарядки добавим на график еще одну линию: половину напряжения на зарядке.И становится видно, что в фазе svooc зарядное устройство буквально следует за напряжением на аккумуляторе. Это сильно отличается от линейных графиков Power Delivery. В реальности зарядка скорее всего отстаёт от напряжения, но пока непонятно насколько именно.
+Фаза cdp/dcp малоинтересна. Подаём 5 вольт, аккумулятор показывает 4.4-4.5 вольт, причём после ухода с svooc напряжение слегка снижается<del>, потому что аккумулятор перестали пинать</del>.
+Переключение фаз выглядит вот так:
+<code>
+:31:57.224  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4576 t=34.6 h=2 st=2 c=-1848 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:31:57.407  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4574 t=34.5 h=2 st=2 c=-1838 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:31:57.791  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4574 t=34.5 h=2 st=2 c=-1417 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:31:57.900  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4574 t=34.5 h=2 st=2 c=-1417 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:02.529  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4483 t=34.5 h=2 st=2 c=0 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:07.649  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4474 t=34.4 h=2 st=2 c=0 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:11.438  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4474 t=34.4 h=2 st=2 c=0 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:12.774  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4467 t=34.4 h=2 st=2 c=-20 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:17.891  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4491 t=34.4 h=2 st=2 c=-557 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:23.008  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4491 t=34.3 h=2 st=2 c=-558 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:28.128  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4491 t=34.3 h=2 st=2 c=-559 fc=5920000 cc=93 chg=a
+:32:33.256  2145  2145 D healthd : system healthd: battery l=98 v=4490 t=34.3 h=2 st=2 c=-559 fc=5920000 cc=93 chg=a
+</code>
+Резюмируем: напряжение в фазе svooc просто следует за суммарным напряжением батареи.
+==== Ток зарядки ====
+{{:compare_current.png?1024|}}
+Сравнение токов зарядки и аккумулятора осложнено тем, что с аккумулятора снимается ток с учётом тока потребления. И в целом график это подтвержает тем, что графики совпадают с точностью до провалов на аккумуляторе, которые вызваны активностью телефона.
+Видна попытка взять 7 ампер, но это длится буквально секунду. Что не сложилось - неизвестно. Температура, наличие тестера на линии или еще что-то. Дальше видно, что протокол долго сидит на 5A и потом снижает ток ступеньками, причём ступеньки в основном равны 1А и немного 0.5А.
+Фаза cdp невнятная: берем 1.1-1.2A c зарядки, до аккумулятора доходит 3.5А. Возможно это потери на преобразовании 5V в 4.6V аккумулятора.
+==== State of Charge ====
+Уровень заряженности устройства в процентах - это простая конструкция с точки зрения пользователя, но имеющая свои тонкости под капотом. Скорее всего уровень является нелинейной (или линейной, но по-разному на разных регионах) функцией от напряжения аккумулятора. Лог charge_time вносит еще один уровень косвенности - честный soc и нечестный уровень наружу ui_soc. Разница между ними в reserve_soc=2 на 100%. То есть ui_soc = soc * (100/(100-reserve_soc)).
+Если еще вспомнить, что charge_time ориентируется на ui_soc, то смысл вычисления честного soc вообще неясен. Возможно, что после получения 100% в ui_soc проценты зарядки перестают обновляться, но статус BATTERY_STATUS_CHARGING сменяется после достижения 100% в честном soc. Но, поскольку этого нет в логах, это всего лишь гипотеза. Будем считать, что эти 2% увеличивают жизнь аккумулятора.
+==== Time to full charge (ttf) ===
+Еще один элемент двойной бухгалтерии - это время до полной зарядки, которое существует в двух переменных: честном ttf и "для интерфейсов" ui_ttf. Почему их два можно догадаться: честный ttf может резко меняться, когда зарядка изменяет силу тока, а ui_ttf меняется консервативнее, единичные выбросы сглаживаются.
+Вот несколько примеров значений
+<code>
+# самое начало, до переключения в svooc.
+:57:52.598  2337  7247 D charge_time: type=cdp/dcp,reserve_soc=2,soc=4,ui_soc=4,current=-226,avg=1100,ttf=9080(02:31:20),ui_ttf=9080(02:31:20)
+# только переключились в svooc, оба времени оптимистично уменьшились
+:57:54.599  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=4,ui_soc=4,current=-330,avg=2000,ttf=4648(01:17:28),ui_ttf=4648(01:17:28)
+# а вот участок, на котором видно, что честное ttf снизилось до реальных значений, а ui_ttf продолжает считать по-старому
+:58:35.647  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=5,ui_soc=5,current=5078,avg=2522,ttf=3690(01:01:30),ui_ttf=4886(01:21:26)
+:58:36.647  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=5,ui_soc=5,current=5078,avg=3164,ttf=3017(00:50:17),ui_ttf=4885(01:21:25)
+:58:37.648  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=5,ui_soc=5,current=5078,avg=3802,ttf=2616(00:43:36),ui_ttf=4884(01:21:24)
+:58:38.649  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=5,ui_soc=5,current=6916,avg=4807,ttf=2253(00:37:33),ui_ttf=4883(01:21:23)
+# и только через пару минут значения выравниваются
+:00:14.754  2337  7247 D charge_time: type=svooc,reserve_soc=2,soc=10,ui_soc=10,current=4889,avg=4875,ttf=2128(00:35:28),ui_ttf=2128(00:35:28)
+# и последний пример, где в завершающей фазе честный ttf начинает выдавать пессимистичные значения,
+# а ui_ttf продолжает считать по-старому. В результате ui_ttf накидывает только 3 минуты, вместо десяти
+:33:48.634  2337  7247 D charge_time: type=cdp/dcp,reserve_soc=2,soc=96,ui_soc=98,current=140,avg=224,ttf=792(00:13:12),ui_ttf=213(00:03:33)
+:33:49.635  2337  7247 D charge_time: type=cdp/dcp,reserve_soc=2,soc=96,ui_soc=98,current=140,avg=140,ttf=1327(00:22:07),ui_ttf=212(00:03:32)
+:33:50.635  2337  7247 D charge_time: type=cdp/dcp,reserve_soc=2,soc=96,ui_soc=98,current=211,avg=154,ttf=1196(00:19:56),ui_ttf=211(00:03:31)
+</code>