Belaidis įkrovimo standartas Qi. Belaidis "smart" telefonų įkrovimas, pagrįstas "Qi" sprendimais

Qi yra kinų žodis "energijos srautas" (angliškai jis vadinamas "chi") ir universalus standartas belaidžiam įkrovimui iš įkraunamų baterijų, tokių kaip žaidėjai, mobilieji telefonai ir fotoaparatai, įkrovimo.

Elektros energijos perdavimas yra susijęs su elektromagnetine indukcija. Tokiu atveju imtuvas energijos gauna ne per tradicinį kabelį, bet bekontaktiniu būdu, nes elektromagnetiniai laukai naudojami. Šis principas yra labai paprastas: siųstuvas Qi, kuris yra bazinė stotis, imtuvui siunčia reikalingą energiją.

Technologijos aprašymas

Belaidžio įkrovimo standartas Qi yra pagrįstas magnetine indukcija tarp transliuojančio ir priėmimo aparato plokščių ritinių. Pirminės ir antrinės apvijos sudaro dvi beprasmių rezonansinių transformatorių dalis. Įkroviklio grandinė yra ekranuota ant pagrindinio ir viršutinio antrinio ritės apatinio paviršiaus. Tai, kaip ir artumas, užtikrina priimtiną energijos perkėlimo efektyvumą. Be to, tai sumažina magnetinio lauko poveikį vartotojams.

Paprastai bazinė stotis turi lygaus paviršiaus, ant kurio gali būti įrengtas vienas ar keli mobilieji įrenginiai. Tai užtikrina, kad vertikalus atstumas tarp pirminės ir antrinės apvijos yra pakankamai mažas. Be to, yra dviejų būdų, kaip suderinti apvijas horizontaliai.

Pirmuoju atveju vartotojas savarankiškai nustato antrinę apviją, esančią priešais pirminę apviją sąsajos paviršiuje, naudodamas mobiliojo įrenginio užuominą.

Antrasis būdas, vadinamas laisvu pozicionavimu, nereikalauja aktyvios žmogaus dalyvavimo. Viename iš įdiegimų sukurtos keli pirminės apvijos. Kitas variantas naudoja mechanines priemones, kad pirminis ritinys būtų perkeltas į antrinį.

Statybos elementai

Maitinimo siųstuvą sudaro du pagrindiniai funkciniai mazgai, būtent galios konversijos įrenginys ir ryšių ir valdymo blokas. Pirmasis elementas, generuojantis magnetinį lauką, yra pirminis ritinys. Antrasis pakeičia perduota galia iki gavėjo prašomo lygio. Be to, bazinė stotis gali apimti daugiau nei vieną siųstuvą daugeliui mobiliųjų įrenginių aptarnavimui, nes viena pirminė apvija sąveikauja tik su viena antrine, tuo pačiu metu. Ir, galiausiai, sistemos įrenginys tiekia elektros energiją ir kontroliuoja kelių siųstuvų veikimą.

Įrenginyje yra energijos priėmimo įrenginys, kuris yra antrinis apvija, ir ryšių ir valdymo blokas. Pastaroji reguliuoja perduodamą galią iki posistemiui priimtino lygio, prijungto prie imtuvo galios. Tokio posistemio pavyzdys gali būti pakartotinai įkraunama baterija.

Komunikacijos etapai

Įjungus ryšio bloką ir valdydamas siųstuvą, jis siunčia imtuvui signalą, kad gautų atsakymą, patvirtinantį, kad yra Q suderinamo įrenginio.

Gavus prašymą, imtuvas pereina į pasirinkimo etapą. Jei siūloma įtampa yra pakankamai didelė, prasideda bandymo stadija.

Gavęs atsakymą iš siųstuvo, mobilusis įrenginys siunčia signalo stiprumo paketą ir eina į identifikavimo ir konfigūravimo fazę arba siunčia energijos perdavimo užbaigimo paketą ir išlieka ping fazėje.

Tada siunčiamas autentifikavimo paketas ir valdymo paketai. Imtuvas pereina įkrovimo fazę. Tuo pat metu ji kontroliuoja energijos perdavimą perduodama bazinės stoties valdymo paketus, kuriuose yra informacijos apie pirminės apvijos srovės koregavimą, gautą energiją, įkrovimo būseną ir perdavimo užbaigimą.

Koks yra belaidis įkrovimo taškas?

"Qi" įkrovimas yra universalus, nes jis užtikrina įvairių gamintojų mobiliųjų telefonų ir maitinimo adapterių suderinamumą. Vienintelė sąlyga yra ta, kad tiek siųstuvo, tiek imtuvo dalys turi atitikti Qi standartą.

Taigi, bet koks belaidis įkroviklis Qi tinka bet kuriam mobiliojo imtuvui Qi, nepriklausomai nuo prekės ženklo ir modelio. Daugelis mobiliųjų telefonų iš įvairių gamintojų, įskaitant "Samsung", "Nokia", "LG", "Sony", "HTC" ir "Motorola", jau atitinka "Qi" standartą ir todėl gali būti prijungti prie bet kurios įkrovimo stoties, atitinkančios jo reikalavimus. Suderintų dalykėlių skaičius ir toliau auga, nes bevielio energijos perdavimo technologija remia vis daugiau bendrovių. Dėl to galima įkrauti baterijas tiekiančią elektroniką su vienu maitinimo šaltiniu.

Kaip tai veikia?

Mobilus įkroviklis nėra naujausias išradimas. Elektrinėse dantų šepetyse indukcinė mityba buvo naudojama daugelį metų. Belaidžio energijos perdavimo procese tarp bazinės stoties siųstuvo ir mobiliojo telefono imtuvo naudojama rezonansinė indukcinė jungtis. Pirminė ritė nuolat siuntėjui siunčia bandymo signalą, kad patikrintų, ar talpa ar rezonansas pasikeitė, nurodant suderinamo telefono buvimą. Siųstuvas moduliuoja įkrovą ir patikrina, ar palaikomas belaidis įkrovimo standartas Qi.

Atsižvelgiant į suderinamumą ir energijos poreikius, prasideda indukcijos energijos perdavimas. Kontaktas tarp imtuvo ir siųstuvo palaikomas. Kai baterija bus visiškai įkrauta, jie pereis į budėjimo režimą. Universalusis įkrovimas įjungiamas ir perduoda maitinimą tik tuo atveju, jei ant jo prijungtas įtaisas.

Energijos perdavimo ir priėmimo ritės specialiai apsaugotos, siekiant sumažinti elektromagnetinę spinduliuotę.

Pagrindinės technologijos savybės

• Bevielio maitinimo perdavimo iš bazinės stoties į mobilųjį prietaisą būdas, pagrįstas artimojo lauko magnetine indukcija, susidarančia tarp ritinių.
• Perduokite apie 5 vatus galios, naudodami tinkamą antrinę ritę (kurios tipinis išorinis dydis yra apie 40 mm).
• Veikimas dažniais nuo 100 iki 205 kHz.
• Parama dviem bazinės stoties paviršiaus įkėlimo būdams:
  • Kryptingas padėties nustatymas, kai naudotojui padeda teisingai nustatyti mobilųjį įrenginį padėtyje, kurioje yra galia viename ar daugiau fiksuotų taškų;
  • Atsitiktinė padėtis ant įkrovimo stoties paviršiaus.
• Paprastas ryšio protokolas, leidžiantis telefonui ar planšetui vadovauti procesui.
• Svarbus dizaino lankstumas integruojant sistemą į mobilųjį įrenginį.
• Mažas energijos suvartojimas laukimo režimu (priklausomai nuo įgyvendinimo).

Vienas visiems

Ar patogu, jei norite, kad turėtumėte turėti vieną "Qi" įkroviklį visiems telefonams, grotuvams, fotoaparatams be daug klaidinančių kabelių?

Nors daugybė naujų išmaniųjų telefonų padengia pasaulį, baterijos veikimo trukmė vis trumpesnė. Kiekvienas gamintojas ir netgi kiekvienas įtaisas turi savo įkroviklį. Ir su kiekvienu pirkimu jų skaičius didėja. Galų gale vartotojas praranda daugybę įvairių maitinimo adapterių. Dėl "Q" technologijos jie tampa nereikalingi, ir susipainioti kabelių sąnariai išnyksta, ir tai ne visi šios technologijos privalumai.

Kaip Wi-Fi tapo pasauliniu belaidžio interneto ryšio standartu, "Bluetooth" pašalino poreikį laikyti telefoną rankoje, todėl "Qi" tampa pasauliniu standartu, skirtu induktyviai įkrauti įtaisus iš baterijų.

Ar elektromagnetinė spinduliuotė yra kenksminga?

Ekspertų nuomonės buvo suskirstytos. Viena vertus, daugelis mokslininkų patvirtina, kad nedidelė elektromagnetinės spinduliuotės dalis netrikdo belaidžio įkrovimo. Kiti kalba apie didžiulį pavojų, kurį patiria žmogaus kūnas.

Taigi, kiek Qi sistemos skleidžia elektromagnetinę energiją? Labai mažai. "Qi" principas daugelį metų buvo naudojamas elektros šepetėlių šepečiuose, nepažeidžiant žmonių sveikatos. Įkroviklio grandinė yra tokia, kad dėl nedidelės veikimo vietos elektromagnetinė spinduliuotė yra labai ribota. Jis veikia tik šalia belaidės perdavimo stoties ir tik tuo atveju, kai įtaisas yra ant jo. Elektromagnetinė spinduliuotė dar labiau sumažinama papildomu ekranu perduodančiose ir priėmimo ritėse.

"Wireless Power Consortium"

"Wireless Power Consortium" (WPC) buvo įkurta 2008 m. Gruodžio 17 d. Tuo pat metu buvo patvirtinta vieninga šios technologijos kūrimo programa.

Belaidžio įkrovimo standartas Qi užtikrina jo universalumą visiems "Qi" suderinamiems elektroniniams prietaisams. Tai reiškia, kad kiekvieną su juo suderinamą prietaisą galima įkrauti bet kuria "Qi" suderinama stotimi. "WPS" yra 250 narių, įskaitant "Samsung", "Nokia", "LG", "Panasonic", "HTC", "Sony", "Microsoft" ir "Motorola" rinkos lyderius, todėl ji yra didžiausia gamintojų asociacija, palaikanti belaidžius įkroviklių tipus.

Pasak WPC pirmininko Menno Treffers, dėl padidėjusio produktų, naudojančių "Qi", skaičių, svarbu įsitikinti, kad kiekvienas mobilusis įkroviklis veikia teisingai su visais palaikomais "Qi" įtaisais. Tai lengvina nuolat atnaujinama "Testronic" sukurta duomenų bazė, kuri leidžia lengvai nustatyti, ar naujas produktas bus suderinamas su anksčiau sertifikuotu produktu. Belaidžio įkrovimo standartas Qi tapo vienu svarbiausių techninių naujovių telefonų ir planšetinių kompiuterių naudotojams, kurie dabar naudojami kasdien darbe ir gyvenime.