Ци (стандарт)
 | Эта статья имеет несколько вопросов. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудить эти вопросы на странице разговоров . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения )
|
 | |
| Статус | Активный |
|---|---|
| Впервые опубликовано | 2008 |
| Последняя версия | 2.0 Апрель 2023 года |
| Организация | Беспроводной мощный консорциум |
| Связанные стандарты | Беспроводная кухонная стандарта Стандарт средней мощности |
| Домен | Индуктивная зарядка |
| Лицензия | Открытый стандарт |
| Авторское право | Логотип и торговая марка |
| Веб -сайт | WirelessPowerConsortium |
Qi (произносится / tʃ iː / chee ; [ 1 ] Из упрощенного китайца : 气 ; Традиционный китайский : 氣 ; Pinyin : Qì ) - это стандарт интерфейса для беспроводной передачи мощности с использованием индуктивной зарядки . Стандарт позволяет совместимым устройствам, таким как смартфоны , заряжать свои батареи при размещении на зарядной площадке QI, что может быть эффективным на расстояниях до 4 см (1,6 дюйма). [ 2 ]
Стандарт QI разработан Консорциумом по беспроводной власти . [ 1 ] Как универсальный, открытые стандартные устройства Qi-поддержки могут подключаться к QI Chargers от любого производителя.
Ци был впервые выпущен в 2008 году, и к 2017 году был включен в более чем 200 смартфонов, планшетов и других устройств. [ 3 ] По состоянию на декабрь 2023 года [update]В стандарте, в том числе Apple , Asus , Google , Huawei , LG Electronics , Samsung , Xiaomi и Sony . [ 4 ]
В январе 2023 года консорциум анонсировал QI2, который будет обновлять существующий стандарт и включать магнитное соединение на основе технологии Apple Magsafe . [ 5 ] 19 апреля 2023 года Wireless Power Consortium выпустил стандарт QI2. [ 6 ]
Дизайн
[ редактировать ]
Устройства, которые работают с использованием стандарта QI, полагаются на электромагнитную индукцию между плоскими катушками . Система QI состоит из двух типов устройств - базовой станции, которая подключена к источнику питания и обеспечивает индуктивную мощность и мобильные устройства, которые потребляют индуктивную мощность. Базовая станция содержит передатчик мощности, который содержит передавающуюся катушку, которая генерирует колеблющееся магнитное поле ; Мобильное устройство содержит приемник питания, удерживающий приемную катушку. Магнитное поле вызывает переменный ток в приемной катушке по закону индукции Фарадея . Тесное расстояние между двумя катушками гарантирует, что индуктивный перенос власти является эффективным. [ Цитация необходима ]
Базовые станции, как правило, имеют плоскую поверхность, называемую поверхностью интерфейса, на которой пользователь может разместить один или несколько мобильных устройств. Существует два метода для выравнивания передающей катушки (часть базовой станции) и приемной катушки (часть мобильного устройства), чтобы произойти передача мощности. В первой концепции, называемой руководством, пользователь должен разместить мобильное устройство в определенное местоположение поверхности базовой станции. Для этого мобильное устройство предоставляет помощь в выравнивании, которая соответствует его размеру, форме и функции. Вторая концепция - называемая бесплатным позиционированием - не требует, чтобы пользователь разместил мобильное устройство в прямом выравнивании с передающейся катушкой. Есть несколько способов достижения бесплатного позиционирования. В одном примере пучок передающихся катушек используется для генерации магнитного поля только в месте приемочной катушки. Другой пример использует механические средства для перемещения одной передающей катушки под принимающей катушкой. Третий вариант - использовать технику под названием Несколько кооперативных генераторов потока . [ 7 ]
Рисунок 1-1 иллюстрирует базовую конфигурацию системы. Как показано, передатчик мощности включает в себя два основных функциональных блока - блок преобразования мощности и блок связи и управления. Диаграмма показывает передачу катушку (массив), генерирующую магнитное поле как часть блока преобразования мощности. Блок управления и связи регулирует передачу питания на уровень, который запрашивает приемник питания. Диаграмма также демонстрирует, что базовая станция может содержать многочисленные передатчики, что позволяет размещать несколько мобильных устройств на одной базовой станции и индуктивно заряжать до тех пор, пока каждая из ее батарей не будет полностью заряжена. Наконец, системный блок на диаграмме включает в себя все другие функции базовой станции, такие как обеспечение входной мощности, управление несколькими передатчиками питания и взаимодействие пользователя. [ Цитация необходима ]
Получатель питания состоит из блока питания, а также блок связи и управления. Подобно единице преобразования мощности передатчика, рисунок 1-1 иллюстрирует приемную катушку как захватывание магнитного поля блока питания. Блок питания обычно содержит только одну приемную катушку. Более того, мобильное устройство обычно содержит один приемник питания. Блок связи и управления регулирует передачу питания на уровень, который подходит для подсистем (например, батареи), подключенного к выходу питания приемника. Эти подсистемы представляют основную функциональность мобильного устройства. [ Цитация необходима ]
Передатчики
[ редактировать ]В качестве примера из версии 1.2.2 спецификации QI (упоминаемой выше), ссылочный передатчик с низкой мощью QI A2 имеет катушку из 20 видов (в двух слоях) в плоской катушке, намотанная на форме с 19 ММ внутренний диаметр и внешний диаметр 40 мм, с экраном с мягким железом ниже катушки, не менее 4 мм больше в диаметре, что дает индуктивность 24 ± 1 микрогенри. Эта катушка размещена в серии резонансной цепи.
Эта серия резонансная схема затем приводится в движение с помощью расположения коммутации H-мостого из источника постоянного тока; При полной мощности напряжение в конденсаторе может достигать 50 вольт. Управление мощностью автоматическое; Спецификация QI требует, чтобы фактическое примененное напряжение было управляемо в шагах, по крайней мере, до 50 милливолт. [ Цитация необходима ]
Вместо того, чтобы подавлять напряжение зарядки в устройстве, QI Зарядные устройства, соответствующие эталонному контроллеру A2, используют контроллер PID (пропорциональный интегральный изначальный) для модуляции поставленной мощности в соответствии с первичным напряжением ячейки. [ Цитация необходима ]
Другие передатчики QI заряда начинают свои соединения при 140 кГц, но могут изменить частоты, чтобы найти частоту с лучшим совпадением, так как взаимная индуктивность между катушками передатчика и приемника будет варьироваться в зависимости от расстояния противостояния между катушками передатчика и приемника, и, таким образом, естественный Резонансная частота будет варьироваться. Различные справочные конструкции QI имеют различные композиции катушек, включая овальную катушку и системы с несколькими костиками, а также более сложные резонансные сети с несколькими индукторами и конденсаторами. Эти конструкции позволяют работать частоты на частотах от 105 до 205 кГц и с максимальным резонансным напряжением цепи до 200 вольт. [ Цитация необходима ]
Приемники
[ редактировать ]Конструкция оборудования Qi Power Adwange Adnucware Research 1, также из версии 1.2.2 спецификации QI, начинается с прямоугольной катушки провода 44 мм × 30 мм наружного размера, с 14 видами провода и с магнитным экраном выше катушки. Эта катушка подключается к параллельной резонансной цепи с парой конденсаторов (из 127 нанофарад последовательно и параллельно 1,6 нанофарад). Выходная мощность принимается через 1,6- нанофарадский конденсатор. [ Цитация необходима ]
Чтобы предоставить канал цифровой связи обратно для передатчика Power, резонансный модулятор, состоящий из пары 22-нанофрадских конденсаторов и резистора 10 кОм в конфигурации T в конденсаторе 1,6-нанофарада. Переключение сети Т на конденсаторе 1,6-нанофарада вызывает значительное изменение резонансной частоты связанной системы, которая обнаруживается передатчиком мощности как изменение поставленной мощности. [ Цитация необходима ]
Выход мощности на портативное устройство проходит через полноволновый мост , проводной через конденсатор 1,6-нанофарада; Мощность, как правило, отфильтровывается конденсатором 20-микрофарада перед доставкой в контроллер заряда. [ Цитация необходима ]
Другие приемники питания QI используют альтернативные резонансные модуляторы, включая переключение резистора или пару резисторов через конденсатор резонатора приемника, как до, так и после выпрямителя моста. [ Цитация необходима ]
Особенности и спецификации
[ редактировать ]
WPC опубликовал спецификацию QI с низкой мощью в августе 2009 года. [ 8 ] Спецификация QI может быть загружена свободно после регистрации. [ 9 ] В соответствии с спецификацией QI индуктивные трансферы «низкая мощность» обеспечивают мощность ниже 5 Вт с использованием индуктивной связи между двумя плоскими катушками . Эти катушки обычно находятся на расстоянии 5 мм, но могут быть до 40 мм и, возможно, дальше друг от друга. [ 10 ] Спецификация QI с низкой мощью была переименована в базовый профиль мощности QI (BPP). [ Цитация необходима ]
Регулирование выходного напряжения обеспечивается цифровым циклом управления, где приемник питания связывается с передатчиком питания и запрашивает более или меньшую мощность. Коммуникация является однонаправленной от приемника питания до передатчика питания посредством модуляции обратного рассеяния. В модуляции обратного рассеяния загружается катушка с питанием, изменяя ток на рисунке на передатчике питания. Эти текущие изменения контролируются и демодулируются в информацию, необходимую для двух устройств для совместной работы. [ 2 ]
В 2011 году консорциум беспроводной власти начал расширять спецификацию QI до средней мощности. [ 11 ] По состоянию на 2019 год Стандарт среднего питания в настоящее время обеспечивает от 30 до 65 Вт. Ожидается, что он в конечном итоге будет поддерживать до 200 Вт (обычно используется для портативных электроинструментов, роботизированных пылесосов, беспилотников и электронных велосипедов). [ 12 ]
В 2015 году WPC также продемонстрировала мощную спецификацию, называемую «KI», которая обеспечит до 1 кВт, что позволит питать кухонные приборы среди других мощных коммунальных услуг. [ 9 ]
В 2015 году WPC представил спецификацию профиля расширенной мощности QI (EPP), которая поддерживает до 15 Вт. EPP также обычно используется для зарядки мобильных устройств, таких как BPP. Телефонные компании, которые поддерживают EPP, включают LG , Sony , Xiaomi и Sharp . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
WPC ввел проприетарное расширение доставки энергии (PPDE), чтобы позволить OEM -производителям по телефону более высокой, чем базовый профиль мощности 5 Вт или профиль расширенной мощности 15 Вт. В настоящее время только Samsung опубликовал свой тест на соответствие. [ 17 ] Другие телефонные компании, которые используют частные стандарты для быстрой беспроводной зарядки, включают Apple, Huawei и Google. [ Цитация необходима ]
Принятие
[ редактировать ]Nokia впервые приняла QI в своем Lumia 920 и Samsung Mobile на Galaxy S3 (поддерживается через модернизируемый официальный аксессуар Samsung Back Cover) в 2012 году, [ 18 ] Google/LG Nexus 4 последовал позже в том же году. Toyota начала предлагать зарядную колыбель QI в качестве фабрики на своей Avalon Limited 2013 года , [ 19 ] С Ssangyong вторым производителем автомобилей, который предложил опцию Qi, также в 2013 году. [ 20 ]
Поскольку стандарт QI приобрел популярность, горячие точки QI начали возникать в таких местах, как кофейни, аэропорты, спортивные арены и т. Д. [ 21 ] В 2012 году кофейная фасоль и чайный лист , крупная американская кофейная сеть, объявила о планах установить индуктивные зарядные станции в отдельных крупных столичных городах, [ 22 ] Как и Virgin Atlantic Соединенного Королевства , для лондонского аэропорта Хитроу , [ 23 ] и Нью -Йоркский международный аэропорт Джона Ф. Кеннеди . [ 24 ]
В 2015 году опрос показал, что 76% людей, опрошенных в Соединенных Штатах и Китае. это ежедневно. [ 25 ] Ритейлер мебели IKEA представил лампы и столы со встроенными беспроводными зарядными устройствами для продажи в 2015 году, [ 26 ] и Lexus NX получил дополнительную зарядную площадку QI в центральной консоли. [ 27 ] По оценкам, в этом году было продано 120 миллионов телефонов по беспроводной зарядке, было продано. [ 25 ] Примечательно, что Samsung Galaxy S6 , который поддерживал как QI, так и конкурирующие стандарты альянса . [ 28 ] Тем не менее, существование нескольких конкурирующих стандартов беспроводной зарядки по -прежнему считалось барьером для усыновления. [ 28 ]
К началу 2017 года Ци выдвинул другие конкурирующие стандарты, такие как Rezence . [ 29 ] 12 сентября 2017 года Apple объявила, что их новые смартфоны, iPhone 8 , iPhone 8 Plus и iPhone X , поддержат стандарт QI. С тех пор каждая новая версия iPhone поддерживает стандарт беспроводной зарядки QI. [ 30 ] Apple также объявила о планах расширить стандарт с помощью нового протокола под названием Airpower , который добавил бы возможность заряжать несколько устройств одновременно; Однако это было отменено 29 марта 2019 года. [ 31 ]
История версий
[ редактировать ]| Номер версии | Выпущенный | Максимальная мощность | Примечания | |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 2010 | 5 в | Передатчик мощности может быть единственной катушкой, катушкой или движущейся катушкой | |
| 1.1 | 2012 | 5 в | 12 различных спецификаций передатчика, обнаружение посторонних объектов, чтобы предотвратить нагрев металлических объектов вблизи передатчика, добавленный передатчик по USB по USB | |
| 1.2 | 2015 | Базовый профиль мощности (BPP): 5 Вт.
Профиль расширенной мощности (EPP): 15 Вт. |
Увеличение максимальной мощности передатчика до 15 Вт, улучшенные тепловые испытания для передатчиков, улучшенные характеристики времени, улучшенная чувствительность обнаружения постороннего объекта, необязательный идентификатор приемника (WP-ID).
Помечен Samsung как «быстрая беспроводная зарядка» (изначально 10 Вт, представленная в Galaxy Note 5 и S6 Edge Plus , август 2015 г.) требует подключения пластины Qualcomm Qualcmm Quick Charge 2,0. 1,67-Ампер Поддержка). | |
| 1.2.3 | 2017 | EPP Power Class 0: 5–30 Вт. | Добавлен класс мощности 0, который позволяет потребителю вести переговоры до 30 Вт от зарядного устройства [ 33 ] | |
| 1.3 | 2021 | ? |
|
|
| 2.0 | 2023 | 15 дюймов [ 34 ] |
|
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный «Консорциум беспроводной власти» . Получено 20 мая 2022 года .
- ^ Jump up to: а беременный «Введение в стандарт консорциума беспроводной власти и соответствующие решения TI» (PDF) . Тип Архивировано из оригинала (PDF) 2015-05-29.
- ^ «QI включает телефоны / QI -совместимые устройства» . Ци беспроводная зарядка . Получено 27 сентября 2017 года .
- ^ «Справочник участников» . Беспроводной мощный консорциум . Получено 5 декабря 2023 года .
- ^ Холлистер, Шон (2023-01-04). «Ци2: как Apple может наконец использовать Magsafe, отдавая его» . Грава . Получено 2023-02-16 .
- ^ «Консорциум беспроводной власти одобряет выпуск стандарта QI2» . www.wirelesspowerconsortium.com . Получено 2023-09-13 .
- ^ «Переменная передатчика с переменной позицией беспроводной мощности через несколько генераторов кооперативных потоков» .
- ^ «Консорциум беспроводной мощности выпускает спецификацию 0,95» . Электронные новость компонентов . 2009-09-11. Архивировано из оригинала 2017-09-28 . Получено 2017-09-27 .
- ^ Jump up to: а беременный «Скачать спецификацию беспроводной мощности, часть 1» . Беспроводной мощный консорциум . Архивировано с оригинала 3 апреля 2016 года . Получено 2 февраля 2018 года .
- ^ «Ecoupled Wireless Power через гранит» . YouTube . Google .
- ^ "Средний расширение мощности" . Архивировано из оригинала 11 марта 2012 года.
- ^ «Стандарт средней мощности» . Беспроводной мощный консорциум . Получено 2019-09-02 .
- ^ «Партнер LG и IDT на первом в мире смартфоне профиля профиля QI» . LG Newsroom . 2017-11-07 . Получено 2019-09-03 .
- ^ «Sony Mobile выбирает беспроводной зарядной чипсет IDT для смартфонов XZ2 и решения для беспроводной зарядки» . www.prnewswire.com . Получено 2019-09-03 .
- ^ Флойд (14 мая 2019 г.). «Интервью с председателем WPC Менно Трефферс: будущее беспроводное - chargerlab» . Получено 2019-09-03 .
- ^ Aquos R3 Ubaility | . " " Aquos : Sharp
- ^ «Безопасность запатентованных расширений» . Беспроводной мощный консорциум . Получено 2019-09-03 .
- ^ Wired, Qi беспроводная зарядка: что это такое и как это работает в Lumia 920 от Nokia? , 5 сентября 2012 г.
- ^ Verge, Toyota's Avalon Limited 2013 Avalon Limited становится первым в мире автомобилем, который принял беспроводную зарядку QI , 19 декабря 2012 г.
- ^ Новости крутящего момента, система беспроводной зарядки QI, принятая вторым автопроизводителем для использования в автомобилях , 25 февраля 2013 г.
- ^ «Глобальный QI Standard поддерживает беспроводную зарядку» .
- ^ «Партнерство Nokia и Coffee Bean & Tea Leaf, чтобы ввести беспроводную зарядку в кафе по всей территории Соединенных Штатов» . Nokia. 5 сентября 2012 года. Архивировано с оригинала 20 сентября 2012 года . Получено 21 сентября 2012 года .
- ^ «Nokia и Virgin Atlantic Partner, чтобы представить беспроводную зарядку в лаунджам Virgin Atlantic Clubhouse» . Nokia. 5 сентября 2012 года. Архивировано с оригинала 20 сентября 2012 года . Получено 21 сентября 2012 года .
- ^ «Nokia летает Virgin Atlantic на беспроводную зарядку» . Nokia. 11 сентября 2012 года. Архивировано с оригинала 15 сентября 2012 года . Получено 21 сентября 2012 года .
- ^ Jump up to: а беременный IHS Markit, Информация потребителей о беспроводной зарядке удваивается до 76 процентов в 2015 году, говорит IHS , 24 июня 2015 г.
- ^ Брайан, Мэтт. «Икеа начнет продавать беспроводные зарядные лампы и столы» . Engadget . Получено 1 марта 2015 года .
- ^ «Беспроводное зарядное устройство - несвязанное удобство» . www.lexus.com . Архивировано с оригинала 2015-02-09 . Получено 2017-08-07 .
- ^ Jump up to: а беременный Проводная беспроводная зарядка все еще в беспорядке, но это не будет вечно , 12 ноября 2015 г.
- ^ E & t, Qi Беспроводная зарядка становятся победоносными; Усыновление быстро увеличивается , 17 февраля 2017 года
- ^ «Все, что вам нужно знать о беспроводной зарядке QI» . Тенпир. 8 июня 2019 года. Архивировано с оригинала 20 августа 2019 года . Получено 20 августа 2019 года .
- ^ «Apple отменяет продукт AirPower, ссылаясь на неспособность соответствовать своим высоким стандартам для оборудования» . 29 марта 2019 года.
- ^ «История спецификации ци» . Беспроводной мощный консорциум . Получено 2019-09-05 .
- ^ «Спецификации QI» . Беспроводной мощный консорциум . Архивировано из оригинала 2020-04-20 . Получено 2020-04-20 .
- ^ «Что такое магнитная зарядка QI2? И почему вы захотите ее» . Белкин . 12 сентября 2023 года . Получено 13 сентября 2023 года .