Contenu

• Coalescence autour d'une norme
• Comment fonctionne la technologie
• Produits de construction
• La transmission radio et l'avenir
• Emballer

a entretenu une relation aléatoire avec le secteur de la téléphonie mobile, s'inspirant des gammes de produits et basculant entre les caractéristiques des spécifications et le statut des accessoires. De nos jours, plusieurs gammes de smartphones haut de gamme prennent en charge la charge sans fil, notamment les derniers pixels de Google, les produits Galaxy S et Note de Samsung et le Huawei Mate 20 Pro.

Après des années de bataille au-dessus des standards, il ne reste plus qu'un acteur majeur dans le jeu des smartphones - le Wireless Power Consortium. La norme Qi (prononcé chee) du consortium Wireless Power Consortium représente environ 90% de tous les produits de chargement sans fil. Le Powermat (PMA & AirFuel) et le Wireless Power Consortium (Qi) ont fusionné en janvier 2018, mettant fin aux menaces de fragmentation du marché et aidant, espérons-le, les fabricants à choisir un standard à long terme.

Coalescence autour d'une norme

Après une longue période d'indécision entre les normes WPC et AirFuel, Apple a adopté la technologie Qi pour son iPhone 8 et son iPhone X, ajoutant ainsi une influence majeure à la norme qui a obligé l'industrie à choisir un groupe. Bien que Samsung - le plus grand fabricant de smartphones au monde - ait adopté la recharge sans fil bien avant Apple, ses derniers produits couvrent leurs paris avec une prise en charge du Qi et du PMA.

En 2018, la décision d’Apple a eu des répercussions sur l’industrie de la recharge sans fil. Powermat a rejoint le WPC, citant en particulier l’utilisation du standard Qi par Apple comme facteur déterminant. Powermat apporte maintenant sa technologie au WPC, et le partenariat finira probablement par produire des chargeurs conformes aux normes Qi et PMA, tels que ses tout derniers produits de chargement sans fil flexibles.

Powermat élabore des normes pour les produits intégrant sa propre technologie et la technologie Qi, et a mis à jour des logiciels pour bon nombre de ses produits existants afin de prendre en charge la norme. Par exemple, les sites Powermat de Starbucks fonctionnent désormais avec des téléphones Qi. De même, les gammes de produits SmartInductive et AgileInductive de la société prennent également en charge Qi.

Il est également important de noter que Powermat était un membre fondateur de la PMA (Power Matters Alliance) qui, associée à A4WP, produisait AirFuel. Ce groupe travaille toujours sur ses propres versions de charge inductive et de charge par résonance. En fait, certains produits PowerMat continuent de prendre en charge la charge inductive AirFuel PMA. Cependant, des questions subsistent quant à la puissance du groupe maintenant que son principal contributeur - Powermat - travaille avec Qi et le WPC.

Comment fonctionne la technologie

Même avant l’adoption d’Apple et le partenariat Powermat, la norme inductive du consortium Wireless Power Consortium était bien connue dans le secteur, car elle alimentait une gamme de smartphones, d’accessoires et de produits. La norme PMA, qui est maintenant intégrée à AirFuel, est également apparue dans un certain nombre de smartphones et a également conclu des accords pour fournir des bornes de recharge à des entreprises telles que Starbucks. Ces deux normes sont basées sur la technologie de charge inductive, qui est généralement très courte portée et peut être assez capricieux. Rezense, l'ancien standard A4WP était basé sur la technologie de résonance, mais cette conception doit encore apparaître dans les smartphones.

Les bobines de fil créent des champs magnétiques, qui peuvent être utilisés pour générer un flux de courant dans une bobine isolée et isolée. C'est la base de la technologie de transformateur et des chargeurs inductifs et à résonance.

Les technologies inductives et basées sur la résonance produisent des résultats très différents du point de vue de l’utilisateur final, bien qu’elles reposent sur le même principe technique que les bobines de fil peuvent être utilisées pour transmettre de la puissance par voie aérienne.

Si la science vous intéresse, la charge inductive utilise des bobines étroitement couplées avec une fréquence légèrement «hors résonance» pour une efficacité de transfert élevée, résultant en une utilisation efficace de la puissance mais au prix d'une grande sensibilité au désalignement des bobines. C'est pourquoi les périphériques Qi et PMA utilisent souvent des aimants pour aligner les périphériques avec le pad de réception et sont limités à des distances de charge très courtes, généralement inférieures à 45 mm.

Les seules différences réelles entre Qi et PMA sont les fréquences de transmission et les protocoles de connexion utilisés pour communiquer avec les périphériques et contrôler la gestion de l'alimentation. La charge résonante est un peu différente, fonctionnant généralement sur une distance supérieure à quelques centimètres en ajustant la fréquence de l'oscillation pour correspondre avec précision entre le récepteur et l'émetteur. Cela permet une distance de transfert plus longue avant que la puissance diminue, mais avec un transfert de puissance moins optimal que la technologie à induction. L'un des autres gros avantages d'une conception à résonance est que l'énergie peut être transférée à plusieurs périphériques quelle que soit leur orientation dans le champ magnétique et qu'elle peut également alimenter plusieurs périphériques à partir d'une seule bobine émettrice.

La spécification 1.2 de Qi offre également une conception de résonance permettant un transfert de puissance plus long, jusqu’à 2,8 cm. Toutefois, en raison de la compatibilité avec les fréquences de transmission, le facteur Q et les limites thermiques existantes du Qi, elle n’est pas aussi efficace en termes de transmission de puissance sur de longues distances. système spécialement conçu à cet effet.

La norme Qi de base prend en charge jusqu'à 15 W de puissance. C’est ce à quoi la plupart des téléphones intelligents du marché ont eu recours au fil des ans, même s’ils ne maximisaient pas souvent la puissance de sortie. Qi a également une norme augmentée de «charge à batterie simple à puissance moyenne» conçue pour une utilisation avec une puissance supérieure conçue pour les appareils nécessitant entre 35 et 60W.

Produits de construction

Jusqu'à présent, les principaux acteurs de la téléphonie mobile se sont efforcés de fournir des circuits de produits compatibles avec au moins l'une des différentes normes. Par exemple, les produits phares de Samsung et de LG prennent en charge les normes inductives Qi et PWA. Cependant, certains appareils, comme le Huawei P20 Pro, ne prennent en charge que le Qi.

D'autres entreprises vont beaucoup plus loin dans l'approche multimodale, en soutenant la résonance en plus des deux normes inductives. NuCurrent, par exemple, prend en charge les formats Qi, PMA et A4WP, et annonce la première antenne de charge à induction et à résonance de 10 watts au monde. Toutefois, à l'avenir, les fabricants pourraient ne plus prendre en charge que le Qi, comme l'a fait Apple. Sûr de savoir que certains des plus grands fabricants se rallient maintenant à cette norme.

Bien que certains OEM prennent en charge Qi et PMA, nous pouvons maintenant voir les deux raffinés en une seule norme universelle simplifiant le développement de produits.

La première génération d'accessoires était pratiquement limitée aux stations de charge pour votre maison, mais le marché de la charge sans fil s'est depuis étendu à de nombreux nouveaux segments de produits. L’automobile est l’un des secteurs en croissance et un certain nombre de constructeurs, tels Audi et Mercedes, ont déjà annoncé des capacités de recharge sans fil pour leurs véhicules. Le consortium Wireless Power Consortium est particulièrement intéressé par l’intégration de sa technologie dans les espaces publics et les entreprises. Il envisage de futurs appareils dotés de batteries plus petites, mais disposant de suffisamment de points de charge pour être facilement rechargés.

La recharge sans fil est également en train de se différencier pour devenir encore plus utile aux consommateurs. Les technologies ont des protocoles de communication intégrés pour assurer le transfert de puissance correct entre les périphériques, ce qui permet de communiquer avec d'autres systèmes. Par exemple, il peut être utilisé avec des solutions de maison intelligente, telles que le contrôle des lumières ou de la température, ou la transmission d’informations sur votre station de radio préférée ou même votre position de siège optimale à l’ordinateur de bord de votre voiture.

Chargeur sans fil recommandé:

La transmission radio et l'avenir

Alors que le Wireless Power Consortium est maintenant le groupe le plus important avec une gamme de produits sur le marché, un certain nombre de petites entreprises colportent également d’autres idées assez novatrices. Beaucoup d’entre eux travaillent maintenant avec AirFuel pour fournir une recharge sans fil à des portées beaucoup plus longues qu’auparavant.

Tout au long du chemin parcouru au CES 2016, nous avons travaillé avec les différents équipements de chargement sans fil Humavox. Contrairement aux conceptions basées sur l'induction ou la résonance, cette technologie repose sur la transmission par radiofréquence en champ proche. Humavox envisage des gammes aussi courtes que les normes sans fil existantes, mais plutôt que de grandes bobines métalliques, la technologie de la société utilise un petit circuit intégré pour gérer le transfert et la conversion de puissance, permettant ainsi certaines implémentations discrètes. Humavox propose une plateforme dédiée à la recharge de casque sans fil.

Energous est une autre société qui utilise une technologie basée sur les ondes radio, mais contrairement à Humavox, elle propose des gammes plus longues allant de la norme à 15 pieds. L'année dernière, la société a annoncé un hub d'émetteurs plutôt coûteux capable de fournir une puissance de 5,5 watts aux périphériques situés à cinq pieds du hub, environ 3,5 watts à 10 pieds et un watt à 15 pieds. La gamme supplémentaire est vraiment le point de vente de la technologie d’Energous, mais elle reste relativement compétitive par rapport aux chargeurs existants.

Au début de 2018, Energous a reçu la première certification FCC pour le chargement sans fil à distance de puissance pour sa technologie de chargement à moyenne portée. Cette demande a été déposée dans le cadre de la partie 18, qui concerne les appareils industriels, scientifiques et médicaux, plutôt que dans la partie de la partie 15 relative à l'électronique grand public de classe B, plus couramment utilisée. Au CES 2018, la société a dévoilé son premier partenariat de produits, des sous-vêtements intelligents rechargeables sans fil produits par Myant appelé SKIIN. Nous attendons toujours les produits grand public.

Si cela n’était pas suffisant, il apparaît que vous pouvez également utiliser des ultrasons pour transmettre l’énergie entre appareils. UBeam est l'une de ces normes basée sur cette transmission à basse fréquence et propose une charge de plusieurs appareils avec une portée allant jusqu'à 4 mètres avec une puissance de 1,5 watts. Malheureusement, sa puissance et son dégagement de chaleur ne correspondent pas tout à fait aux autres idées du marché, et la technologie exige une visibilité directe entre les appareils pour pouvoir transmettre de l'énergie avec succès.

Emballer

Il y a clairement beaucoup de technologies prometteuses ici, mais il reste une grande question à se poser concernant la technologie sans fil: pourquoi les consommateurs devraient-ils l’opter plutôt que sur un câble USB de chevet prenant en charge une charge rapide? Honnêtement, c’est une question difficile à répondre, mais une facilité d’utilisation et une prise en charge omniprésente des gadgets et des bornes de recharge seront probablement nécessaires.

Bien qu’il existe déjà depuis plusieurs années, le chargement sans fil n’est toujours pas une technologie d’une importance capitale sur le marché des gadgets. Cependant, maintenant que le marché commence à se rassembler autour du consortium Wireless Power Consortium et de Qi, nous commençons à voir une adoption significative des produits et des consommateurs.