Innhold

• Koalescing rundt en standard
• Hvordan teknologien fungerer
• Byggevarer
• Radiosending og fremtiden
• Pakk sammen

har hatt et hit-or-miss forhold til mobilbransjen, dyppet inn og ut av produktutvalget og flitt mellom spesifikke arkfunksjoner og tilbehørsstatus. I disse dager støtter en rekke høyprofilerte smarttelefonområder trådløs lading, inkludert Googles siste piksler, Samsungs Galaxy S og Note-produkter, og Huawei Mate 20 Pro.

Etter mange års kamp om standarder er det nå bare en stor aktør igjen i smarttelefonspillet - Wireless Power Consortium. Wireless Power Consortiums Qi-standard (uttales chee) utgjør omtrent 90 prosent av alle trådløse ladeprodukter. Powermat (PMA & AirFuel) og Wireless Power Consortium (Qi) slo seg sammen i januar 2018, og gjorde slutt på truslene om markedsfragmentering og forhåpentligvis gjøre det lettere for produsentene å velge en standard på lang sikt.

Koalescing rundt en standard

Etter en lang periode med ubesluttsomhet mellom WPC og AirFuel-standardene, så Apple i 2017 til å ta i bruk Qi-teknologi for sin iPhone 8 og iPhone X, og tilføyde den største standard til standarden som i hovedsak tvang industrien til endelig å velge en gruppe. Selv om Samsung - en større smarttelefonprodusent med globalt volum - tok i bruk trådløs lading lenge før Apple, sikrer det de nyeste produktene sine spill med støtte for både Qi og PMA.

Kom i 2018 viste Apples avgjørelse seg å ha nedlastningseffekter for den trådløse ladebransjen. Powermat ble medlem av WPC, og siterte spesielt Apples bruk av Qi-standarden som en avgjørende faktor. Powermat bidrar nå med sin teknologi til WPC, og partnerskapet vil trolig ende opp med å produsere ladere med både Qi og PMA-standarder som de nyeste fleksible trådløse ladeproduktene.

Powermat produserer standarder for produkter som inkluderer sin egen og Qi-teknologi, og har rullet ut programvareoppdateringer til mange av sine eksisterende produkter for å støtte standarden. For eksempel jobber de Powermat-stedene på Starbucks nå med Qi-telefoner. Tilsvarende støtter begge selskapets produktlinjer SmartInductive og AgileInductive Qi.

Det er også viktig å merke seg at Powermat var et grunnleggende medlem av PMA (Power Matters Alliance) som kombinert med A4WP for å produsere AirFuel. Denne gruppen jobber fortsatt med sine egne versjoner av induktiv lading og resonanslading. Noen av PowerMats produkter støtter faktisk AirFuel PMA induktiv lading. Imidlertid er det spørsmål som holder seg over gruppens styrke nå som den største bidragsyteren - Powermat - samarbeider med Qi og WPC.

Hvordan teknologien fungerer

Allerede før Apples adopsjon og Powermat-partnerskapet hadde Wireless Power Consortiums induktive standard en fremtredende bransjeprofil, ettersom den gir kraft for en rekke smarttelefoner, tilbehør og produkter. PMA-standarden, som nå er brettet inn i AirFuel, har også dukket opp i en rekke smarttelefoner og også inngått avtaler for å gi ladestasjoner til virksomheter som Starbucks. Begge disse standardene er basert på induktiv ladeteknologi, som vanligvis er ganske kort rekkevidde og kan være ganske fin. Rezense, den gamle A4WP-standarden var basert på resonanssteknologi, men dette designet har ennå ikke vist seg på noen smarttelefoner.

Trådspoler lager magnetiske felt som kan brukes til å generere en strømstrøm i en separat, isolert spole. Dette er grunnlaget for transformatorteknologi og både induktive ladere og resonanseladere.

Induktiv- og resonansbaserte teknologier gir ganske forskjellige resultater fra sluttbrukerens perspektiv, til tross for at de er basert på det samme konstruksjonsprinsippet at trådspoler kan brukes til å overføre strøm over luften.

Hvis du er interessert i vitenskapen, bruker induktiv lading tett koblede spoler med en litt "off-resonance" -frekvens for høy overføringseffektivitet, noe som resulterer i en effektiv bruk av strøm, men på bekostning av høy følsomhet for spolefeilinnretning. Dette er grunnen til at Qi- og PMA-enheter ofte bruker magneter til å stille opp enheter med mottaksputen og er begrenset til veldig korte ladeavstander, vanligvis bare 45 mm.

De eneste virkelige forskjellene mellom Qi og PMA er overføringsfrekvenser og tilkoblingsprotokoller som brukes til å kommunisere med enheter og kontrollere strømstyring. Resonant lading er litt annerledes, og fungerer vanligvis over en større avstand på et par centimeter ved å stille frekvensen på svingningen slik at den passer perfekt mellom mottaker og sender. Dette gir mulighet for lengre overføringsavstand før strømmen reduseres, men med mindre optimal kraftoverføring enn induksjonsteknologi. En av de andre store fordelene med en resonansdesign er at strøm kan overføres til flere enheter uavhengig av orientering i magnetfeltet, og også kan drive flere enheter fra en enkelt senderspole.

Qi har nå også en resonansdesign i sin 1.2-spesifikasjon for lengre kraftoverføring opp til 2,8 cm, men på grunn av å sikre kompatibilitet med eksisterende Qi-overføringsfrekvenser, Q-faktor og varmebegrensninger, er det ikke så effektivt å overføre kraft over lange avstander som en system designet spesielt for det formålet.

Basen Qi-standarden støtter opptil 15W strøm. Dette er hva de fleste smarttelefoner på markedet har benyttet seg av gjennom årene, selv om de ikke ofte maksimerer effekten. Qi har også en forsterket “Medium Power Simple Battery Charging” -standard designet for bruk med høyere effekt designet for apparater som krever mellom 35 og 60W.

Byggevarer

Så langt har store mobilaktører jobbet for å tilby produktkretsløp som støtter minst en av de forskjellige standardene. For eksempel støtter flaggskipprodukter fra Samsung og LG både induktive Qi- og PWA-standarder. Noen enheter, som Huawei P20 Pro, støtter imidlertid bare Qi.

Andre selskaper tar multi-mode tilnærmingen mye lenger, ved å støtte resonans på toppen av begge induktive standarder. NuCurrent støtter for eksempel Qi, PMA og A4WP, og kunngjorde verdens første 10-watt induktive og resonante ladeantenne. I fremtiden kan vi imidlertid se produsenter gå tilbake til å støtte bare Qi, slik Apple har gjort. Jeg er trygg på at noen av de største produsentene nå stiller bak denne standarden.

Selv om noen OEM-er støtter Qi og PMA, kan vi nå se de to foredlet til en universell standard som forenkler produktutviklingen.

Den første generasjonen tilbehør var ganske mye begrenset til kraftladestasjoner for ditt hjem, men markedet for trådløs lading har utvidet seg til mange nye produktsegmenter siden den gang. Automotive er en av de voksende sektorene, og en rekke produsenter, som Audi og Mercedes, har allerede kunngjort trådløs lademulighet i kjøretøyene sine. Wireless Power Consortium er spesielt interessert i å bygge sin teknologi inn i offentlige rom og virksomheter, og ser for seg fremtidige enheter med mindre batterier, men med nok ladepunkter for å enkelt holde dem toppet.

Trådløs lading forgrener seg også fra røttene og blir enda mer nyttig for forbrukerne. Teknologiene har kommunikasjonsprotokoller innebygd for å sikre riktig kraftoverføring mellom enheter, og dette brukes til å kommunisere med andre systemer. Den kan for eksempel brukes med smarthusløsninger, for eksempel kontroll av lys eller temperatur, eller overføring av informasjon om din favorittradiostasjon eller til og med din optimale seteposisjon til bilens ombord-datamaskin.

Anbefalt trådløs lader:

Radiosending og fremtiden

Selv om Wireless Power Consortium nå er det største konsernet med en rekke produkter på markedet, tråkker også en rekke mindre selskaper andre ganske nye ideer. Mange av dem jobber nå med AirFuel for å gi trådløs lading på mye lengre rekkevidde enn før.

Helt tilbake på CES 2016 gikk vi praktisk på med Humavox sine forskjellige deler av utstyr for trådløs lading. I motsetning til induksjons- eller resonansbaserte design, er denne teknologien basert på radiofrekvensoverføring nær felt. Humavox ser på lignende korte rekkevidden som eksisterende trådløse standarder, men snarere enn store metallspoler bruker selskapets teknologi en liten integrert krets for å håndtere kraftoverføring og konvertering, noe som muliggjør noen diskrete implementeringer. Humavox's tilbyr en plattform dedikert til lading av trådløse hodetelefoner.

Energous er et annet selskap med en radiobølgebasert teknologi, men i motsetning til Humavox er det mye lenger enn fra standard, og når opp til 15 fot. I fjor kunngjorde selskapet et ganske dyrt sendernav som er i stand til å levere 5,5 watt strøm til enheter fem meter fra navet, rundt 3,5 watt strøm på 10 fot og en watt på 15 fot. Den ekstra rekkevidden er virkelig salgsstedet for Energous 'teknologi, men på nært hold er det fremdeles relativt konkurransedyktig med eksisterende ladere.

I begynnelsen av 2018 mottok Energous den første FCC-sertifiseringen for trådløs lading med kraft på avstand for sin ladeteknologi på middels rekkevidde. Dette ble arkivert under del 18 som henvender seg til industriell, vitenskapelig og medisinsk utstyr, snarere enn under den mer regelmessig brukte klasse B-forbrukerelektronikk-delen av del 15. På CES 2018 avduket selskapet sitt første produktsamarbeid, trådløst ladbart smart undertøy produsert av Myant kalt SKIIN. Vi venter fortsatt på mainstream-produkter.

Hvis det ikke var nok valg, viser det seg at du også kan bruke ultralyd for å overføre strøm mellom enheter. UBeam er en slik standard basert på denne lavere frekvensoverføringen, og den kan skilte med flere enhetsladninger med en rekkevidde på opptil 4 meter med 1,5 watt effekt. Dessverre stemmer ikke kraftproduksjonen og varmeavfallet helt med andre ideer i markedet, og teknologien krever siktlinje mellom enheter for å overføre kraften på en vellykket måte.

Pakk sammen

Det er klart det er mye lovende teknologi her, men det er fremdeles ett stort spørsmål som skal stilles om trådløs teknologi: hvorfor skal forbrukere velge det fremfor bekvemmeligheten av en USB-kabel med nattlading med hurtigladingstøtte? Ærlig talt, det er vanskelig å svare på, men brukervennlighet og allestedsnær gadgetstøtte og ladestasjoner vil antagelig være påkrevd.

Til tross for at den allerede har vært i en årrekke, har trådløs lading fremdeles ikke blitt en kritisk viktig teknologi i gadgetmarkedet. Nå som markedet begynner å samles rundt Wireless Power Consortium og Qi, begynner vi imidlertid å se noe meningsfylt produkt- og forbrukeradopsjon.