Inhoud

• Coalesceert rond een standaard
• Hoe de technologie werkt
• Bouwproducten
• Radiotransmissie en de toekomst
• Afronden

heeft een hit-of-miss-relatie gehad met de mobiele industrie, dompelde het assortiment in en uit en wisselde tussen specificaties van het specificatieblad en de status van het accessoire. Tegenwoordig ondersteunt een aantal spraakmakende smartphonebereik draadloos opladen, waaronder de nieuwste Pixels van Google, Samsung's Galaxy S- en Note-producten en de Huawei Mate 20 Pro.

Na jaren van strijd om normen, is er nu nog maar één belangrijke speler over in het smartphonespel - het Wireless Power Consortium. De Qi-standaard (uitgesproken chee) van het Wireless Power Consortium is goed voor ongeveer 90 procent van alle draadloze oplaadproducten. Het Powermat (PMA & AirFuel) en Wireless Power Consortium (Qi) zijn in januari 2018 samengevoegd, waardoor een einde is gemaakt aan de dreigingen van marktfragmentatie en het hopelijk gemakkelijker wordt gemaakt voor fabrikanten om een ​​norm voor de lange termijn te kiezen.

Coalesceert rond een standaard

Na een lange periode van sectoronafhankelijkheid tussen de WPC- en AirFuel-normen, zag Apple in 2017 Qi-technologie gebruiken voor zijn iPhone 8 en iPhone X, waardoor belangrijke invloed werd toegevoegd aan de norm die in wezen de industrie dwong uiteindelijk een groep te kiezen. Hoewel Samsung - een grotere smartphonefabrikant op basis van het wereldwijde volume - al lang voor Apple draadloos opladen accepteerde, dekken de nieuwste producten hun weddenschappen af ​​met ondersteuning voor zowel Qi als PMA.

In 2018 bleek de beslissing van Apple druppeleffecten te hebben voor de industrie voor draadloos opladen. Powermat sloot zich aan bij de WPC en noemde met name Apple's gebruik van de Qi-standaard als bepalende factor. Powermat levert nu zijn technologie aan de WPC en het partnerschap zal waarschijnlijk opladers produceren met zowel Qi- als PMA-normen, zoals de nieuwste flexibele draadloze oplaadproducten.

Powermat produceert normen voor producten die zijn eigen en Qi-technologie bevatten en heeft software-updates voor veel van zijn bestaande producten uitgerold om de standaard te ondersteunen. Die Powermat-locaties bij Starbucks werken nu bijvoorbeeld met Qi-telefoons. Op dezelfde manier ondersteunen de productlijnen SmartInductive en AgileInductive van het bedrijf beide ook Qi.

Het is ook belangrijk op te merken dat Powermat een van de oprichters was van de PMA (Power Matters Alliance) die in combinatie met A4WP AirFuel produceerde. Deze groep werkt nog steeds aan zijn eigen versies van inductief en resonantie laden. Sommige producten van PowerMat blijven zelfs het inductieve laden van AirFuel PMA ondersteunen. Er zijn echter vragen over de potentie van de groep, nu zijn grootste bijdrage - Powermat - werkt met Qi en de WPC.

Hoe de technologie werkt

Zelfs vóór de acceptatie van Apple en het Powermat-partnerschap, had de inductieve standaard van het Wireless Power Consortium een ​​prominent industrieprofiel, aangezien deze een reeks smartphones, accessoires en producten aanstuurt. De PMA-standaard, die nu is ingeklapt in AirFuel, is ook verschenen in een aantal smartphones en sloot ook deals om laadstations te bieden aan bedrijven zoals Starbucks. Beide normen zijn gebaseerd op inductieve laadtechnologie, die meestal een vrij kort bereik heeft en behoorlijk kieskeurig kan zijn. Rezense, de oude A4WP-standaard was gebaseerd op resonantietechnologie, maar dit ontwerp moet nog op alle smartphones verschijnen.

Spoelen van draad creëren magnetische velden, die kunnen worden gebruikt om een ​​stroom in een afzonderlijke, geïsoleerde spoel te genereren. Dit is de basis van transformatortechnologie en inductieve en resonantieopladers.

Inductieve en op resonantie gebaseerde technologieën produceren heel verschillende resultaten vanuit het perspectief van een eindgebruiker, ondanks dat ze zijn gebaseerd op hetzelfde engineeringprincipe dat draadrollen kunnen worden gebruikt om stroom via de lucht over te dragen.

Als u geïnteresseerd bent in de wetenschap, gebruikt inductief laden strak gekoppelde spoelen met een iets "off-resonance" frequentie voor een hoge overdrachtsefficiëntie, wat resulteert in een efficiënt gebruik van stroom, maar ten koste van een hoge gevoeligheid voor spoelafwijking. Dit is de reden waarom Qi- en PMA-apparaten vaak magneten gebruiken om apparaten op één lijn te brengen met het ontvangende pad en beperkt zijn tot zeer korte laadafstanden, meestal slechts 45 mm.

De enige echte verschillen tussen Qi en PMA zijn de zendfrequenties en verbindingsprotocollen die worden gebruikt om met apparaten te communiceren en het energiebeheer te regelen. Resonant opladen is een beetje anders, meestal werkend over een grotere afstand van een paar centimeter door de frequentie van de oscillatie af te stemmen om precies overeen te komen tussen de ontvanger en de zender. Dit zorgt voor een langere overdrachtsafstand voordat het vermogen vermindert, maar met minder optimale krachtoverdracht dan inductietechnologie. Een van de andere grote voordelen van een resonantieontwerp is dat vermogen kan worden overgebracht naar meerdere apparaten, ongeacht hun oriëntatie in het magnetische veld, en ook meerdere apparaten van een enkele zendspoel kan voeden.

Qi heeft nu ook een resonantieontwerp in zijn 1.2-specificatie voor langere krachtoverdracht tot 2,8 cm, maar vanwege compatibiliteit met bestaande Qi-transmissiefrequenties, Q-factor en warmtebeperkingen is het niet zo effectief in het overbrengen van vermogen over lange afstanden als een systeem speciaal ontworpen voor dat doel.

De basis Qi-standaard ondersteunt maximaal 15 W vermogen. Dit is waar de meeste smartphones op de markt in de loop van de jaren gebruik van hebben gemaakt, hoewel ze niet vaak het vermogen maximaliseren. Qi heeft ook een uitgebreide standaardmodus voor 'Gemiddeld vermogen, eenvoudig opladen van batterijen', ontworpen voor gebruik met een hoger vermogen voor apparaten die tussen 35 en 60 W nodig hebben.

Bouwproducten

Tot nu toe hebben grote mobiele spelers gewerkt aan productencircuits die ten minste een van de verschillende normen ondersteunen. Vlaggenschipproducten van Samsung en LG ondersteunen bijvoorbeeld zowel de inductieve Qi- als PWA-normen. Sommige apparaten, zoals de Huawei P20 Pro, ondersteunen echter alleen Qi.

Andere bedrijven gaan veel verder met de multimodusbenadering door resonantie te ondersteunen bovenop beide inductieve normen. NuCurrent ondersteunt bijvoorbeeld Qi, PMA en A4WP en kondigde de eerste inductieve en resonante oplaadantenne van 10 watt ter wereld aan. In de toekomst zien we misschien dat fabrikanten terugkeren naar het ondersteunen van alleen Qi, zoals Apple heeft gedaan. Veilig in de wetenschap dat enkele van de grootste fabrikanten zich nu achter deze norm scharen.

Hoewel sommige OEM's Qi en PMA ondersteunen, zien we de twee nu verfijnd tot één universele standaard die productontwikkeling vereenvoudigt.

De eerste generatie accessoires was vrijwel beperkt tot stroomlaadstations voor uw huis, maar de markt voor draadloos laden is sindsdien uitgebreid met veel nieuwe productsegmenten. Automobiel is een van de groeiende sectoren en een aantal fabrikanten, zoals Audi en Mercedes, hebben al draadloze oplaadmogelijkheden in hun voertuigen aangekondigd. Het Wireless Power Consortium is vooral geïnteresseerd in het inbouwen van zijn technologie in openbare ruimtes en bedrijven, en voorziet in toekomstige apparaten met kleinere batterijen, maar met voldoende oplaadpunten om ze eenvoudig bij te vullen.

Draadloos opladen vertakt zich ook vanuit zijn oorsprong en wordt nog nuttiger voor consumenten. De technologieën hebben ingebouwde communicatieprotocollen om te zorgen voor de juiste energieoverdracht tussen apparaten, en dit wordt gebruikt om te communiceren met andere systemen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt met smart home-oplossingen, zoals het regelen van lichten of temperatuur, of het verzenden van informatie over uw favoriete radiostation of zelfs uw optimale zitpositie naar de boordcomputer van uw auto.

Aanbevolen draadloze oplader:

Radiotransmissie en de toekomst

Terwijl het Wireless Power Consortium nu de grootste groep is met een reeks producten op de markt, zijn een aantal kleinere bedrijven ook bezig met andere vrij nieuwe ideeën. Velen van hen werken nu met AirFuel om draadloos te kunnen opladen op veel langere afstanden dan voorheen.

Helemaal terug op CES 2016 gingen we hands-on met de verschillende stukken uitrusting van Humavox met draadloos opladen uitgerust. In tegenstelling tot op inductie of resonantie gebaseerde ontwerpen, is deze technologie gebaseerd op radiofrequentietransmissie in de buurt van het veld. Humavox kijkt naar vergelijkbare korte afstanden als bestaande draadloze standaarden, maar in plaats van grote metalen spoelen, gebruikt de technologie van het bedrijf een klein geïntegreerd circuit om de stroomoverdracht en conversie af te handelen, wat enkele discrete implementaties mogelijk maakt. Humavox biedt een platform voor het opladen van draadloze hoofdtelefoons.

Energous is een ander bedrijf met een op radiogolven gebaseerde technologie, maar in tegenstelling tot Humavox prijkt het veel langer dan de standaard, tot 15 voet. Vorig jaar kondigde het bedrijf een vrij dure zenderhub aan die in staat is 5,5 watt vermogen te leveren aan apparaten vijf voet van de hub, ongeveer 3,5 watt vermogen op 10 voet en een watt op 15 voet. Het extra bereik is echt het verkoopargument van de technologie van Energous, maar van dichtbij is het nog steeds relatief concurrerend met bestaande laders.

Begin 2018 ontving Energous de eerste FCC-certificering voor draadloos opladen op afstand voor de oplaadtechnologie op middellange afstand. Dit werd ingediend in deel 18, dat betrekking heeft op industriële, wetenschappelijke en medische apparaten, in plaats van in het vaker gebruikte onderdeel Klasse B consumentenelektronica van deel 15. Op CES 2018 onthulde het bedrijf zijn eerste productpartnerschap, draadloos oplaadbaar slim ondergoed geproduceerd door Myant genaamd SKIIN. We wachten echter nog steeds op reguliere producten.

Als dat niet genoeg keuze was, blijkt dat je ook echografie kunt gebruiken om vermogen tussen apparaten over te dragen. UBeam is zo'n standaard op basis van deze lagere frequentietransmissie en kan meerdere apparaten opladen met een bereik van maximaal 4 meter met een vermogen van 1,5 watt. Helaas komt het vermogen en warmteverlies niet helemaal overeen met andere ideeën in de markt, en de technologie vereist zichtlijn tussen apparaten om met succes energie over te dragen.

Afronden

Het is duidelijk dat er hier veel veelbelovende technologie is, maar er is nog steeds een grote vraag van draadloze technologie: waarom zouden consumenten ervoor kiezen boven het gemak van een USB-kabel naast het bed met ondersteuning voor snel opladen? Eerlijk gezegd is het moeilijk te beantwoorden, maar gebruiksgemak en alomtegenwoordige gadgetondersteuning en laadstations zijn waarschijnlijk vereist.

Ondanks dat het al een aantal jaren bestaat, is draadloos opladen nog steeds geen kritisch belangrijke technologie in de gadgetmarkt. Nu de markt echter begint samen te komen rond het Wireless Power Consortium en Qi, beginnen we een betekenisvolle acceptatie van producten en consumenten te zien.