Inhalt

• Verschmelzen um einen Standard
• Wie funktioniert die Technologie?
• Bauprodukte
• Funkübertragung und die Zukunft
• Einpacken

hat eine gute Beziehung zur Mobilfunkbranche, ist in die Produktpalette eingestiegen und hat die Merkmale der technischen Daten und den Status des Zubehörs geändert. Heutzutage unterstützen einige hochkarätige Smartphones das kabellose Laden, darunter die neuesten Pixels von Google, die Samsung Galaxy S- und Note-Produkte sowie das Huawei Mate 20 Pro.

Nach jahrelangen Kämpfen um Standards gibt es nur noch einen großen Spieler im Smartphone-Spiel - das Wireless Power Consortium. Der Qi-Standard des Wireless Power Consortiums (ausgesprochen chee) macht etwa 90 Prozent aller Produkte zum kabellosen Laden aus. Der Zusammenschluss von Powermat (PMA & AirFuel) und Wireless Power Consortium (Qi) im Januar 2018 beendete die drohende Fragmentierung des Marktes und erleichterte den Herstellern hoffentlich die langfristige Auswahl eines Standards.

Verschmelzen um einen Standard

Nach einer langen Zeit der Unentschlossenheit der Branche zwischen den WPC- und AirFuel-Standards übernahm Apple 2017 die Qi-Technologie für das iPhone 8 und das iPhone X und fügte dem Standard einen wichtigen Einfluss hinzu, der die Branche letztendlich dazu zwang, eine Gruppe auszuwählen. Obwohl Samsung - ein weltweit größerer Smartphone-Hersteller - das drahtlose Laden schon lange vor Apple eingeführt hat, bieten die neuesten Produkte Unterstützung für Qi und PMA.

Im Jahr 2018 hatte Apples Entscheidung Auswirkungen auf die Branche des kabellosen Ladens. Powermat schloss sich der WPC an und nannte als bestimmenden Faktor die Verwendung des Qi-Standards durch Apple. Powermat bringt seine Technologie jetzt in den WPC ein. Die Partnerschaft wird wahrscheinlich Ladegeräte mit Qi- und PMA-Standards wie die neuesten flexiblen Produkte für das drahtlose Laden herstellen.

Powermat erstellt Standards für Produkte, die seine eigene und Qi-Technologie enthalten, und hat Software-Updates für viele seiner vorhandenen Produkte eingeführt, um den Standard zu unterstützen. Beispielsweise funktionieren diese Powermat-Standorte bei Starbucks jetzt mit Qi-Telefonen. Ebenso unterstützen die Produktlinien SmartInductive und AgileInductive des Unternehmens Qi.

Es ist auch wichtig anzumerken, dass Powermat Gründungsmitglied der PMA (Power Matters Alliance) war, die zusammen mit A4WP AirFuel produzierte. Diese Gruppe arbeitet noch an eigenen Versionen des induktiven Ladens und des Resonanzladens. Tatsächlich unterstützen einige PowerMat-Produkte weiterhin das induktive Laden mit AirFuel PMA. Es gibt jedoch noch Fragen zur Potenz der Gruppe, da ihr größter Beitrag - Powermat - mit Qi und dem WPC zusammenarbeitet.

Wie funktioniert die Technologie?

Schon vor der Einführung von Apple und der Powermat-Partnerschaft hatte der induktive Standard des Wireless Power Consortiums ein herausragendes Branchenprofil, da er eine Reihe von Smartphones, Zubehör und Produkten versorgt. Der PMA-Standard, der jetzt in AirFuel integriert ist, ist auch in einer Reihe von Smartphones enthalten und hat auch Vereinbarungen getroffen, Ladestationen für Unternehmen wie Starbucks bereitzustellen. Beide Standards basieren auf der induktiven Ladetechnologie, die in der Regel eine relativ kurze Reichweite hat und sehr heikel sein kann. Rezense, der alte A4WP-Standard, basierte auf der Resonanztechnologie, aber dieses Design ist noch in keinem Smartphone zu finden.

Drahtspulen erzeugen Magnetfelder, mit denen ein Stromfluss in einer separaten, isolierten Spule erzeugt werden kann. Dies ist die Basis der Transformatorentechnologie und sowohl der Induktiv- als auch der Resonanzladegeräte.

Induktive und resonanzbasierte Technologien führen aus Sicht des Endbenutzers zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen, obwohl sie auf demselben Konstruktionsprinzip beruhen, mit dem Drahtwicklungen Energie über die Luft übertragen können.

Wenn Sie sich für die Wissenschaft interessieren, werden beim induktiven Laden eng gekoppelte Spulen mit einer geringfügigen Frequenz außerhalb der Resonanz verwendet, um eine hohe Übertragungseffizienz zu erzielen. Dies führt zu einer effizienten Energienutzung, jedoch auf Kosten einer hohen Empfindlichkeit für Spulenfehlausrichtung. Aus diesem Grund verwenden Qi- und PMA-Geräte häufig Magnete, um die Geräte mit dem Empfangs-Pad auszurichten, und sind auf sehr kurze Ladeentfernungen beschränkt, in der Regel nur 45 mm.

Die einzigen wirklichen Unterschiede zwischen Qi und PMA sind die Übertragungsfrequenzen und Verbindungsprotokolle, die für die Kommunikation mit Geräten und die Steuerung der Energieverwaltung verwendet werden. Die resonante Aufladung ist etwas anders und arbeitet normalerweise über eine größere Entfernung von ein paar Zoll, indem die Frequenz der Oszillation so eingestellt wird, dass sie genau zwischen Empfänger und Sender passt. Dies ermöglicht eine längere Übertragungsstrecke, bevor die Leistung abnimmt, jedoch mit einer weniger optimalen Leistungsübertragung als bei der Induktionstechnologie. Einer der anderen großen Vorteile eines Resonanzdesigns besteht darin, dass die Leistung unabhängig von ihrer Ausrichtung im Magnetfeld auf mehrere Geräte übertragen werden kann und auch mehrere Geräte von einer einzigen Sendespule aus versorgt werden können.

Qi hat jetzt auch ein Resonanzdesign in der 1.2-Spezifikation für eine längere Leistungsübertragung von bis zu 2,8 cm, aber aufgrund der Gewährleistung der Kompatibilität mit vorhandenen Qi-Übertragungsfrequenzen, Q-Faktor- und Wärmeeinschränkungen ist es bei der Leistungsübertragung über große Entfernungen nicht so effektiv wie ein speziell für diesen Zweck entwickeltes System.

Der Basis-Qi-Standard unterstützt eine Leistung von bis zu 15 W. Dies ist, was die meisten Smartphones auf dem Markt im Laufe der Jahre verwendet haben, obwohl nicht oft die Leistung maximiert. Qi verfügt außerdem über einen erweiterten Standard zum einfachen Aufladen von Akkus mit mittlerer Leistung, der für die Verwendung mit höherer Leistung für Geräte entwickelt wurde, die zwischen 35 und 60 W benötigen.

Bauprodukte

Bisher haben große Mobilfunkanbieter daran gearbeitet, Produktschaltungen bereitzustellen, die mindestens einen der verschiedenen Standards unterstützen. Zum Beispiel unterstützen Flaggschiffprodukte von Samsung und LG sowohl den induktiven Qi- als auch den PWA-Standard. Einige Geräte, wie das Huawei P20 Pro, unterstützen jedoch nur Qi.

Andere Unternehmen gehen den Multimode-Ansatz viel weiter, indem sie Resonanz zusätzlich zu beiden induktiven Standards unterstützen. NuCurrent unterstützt beispielsweise Qi, PMA und A4WP und kündigte die weltweit erste induktive und resonante 10-Watt-Ladeantenne an. In Zukunft werden die Hersteller möglicherweise wieder nur Qi unterstützen, so wie es Apple getan hat. Mit der Gewissheit, dass einige der größten Hersteller sich jetzt für diesen Standard engagieren.

Obwohl einige OEMs Qi und PMA unterstützen, werden die beiden nun möglicherweise zu einem einzigen universellen Standard weiterentwickelt, der die Produktentwicklung vereinfacht.

Die erste Zubehörgeneration beschränkte sich im Wesentlichen auf Ladestationen für Ihr Zuhause, aber der Markt für drahtlose Ladegeräte hat sich seitdem in viele neue Produktsegmente ausgedehnt. Die Automobilindustrie ist einer der wachsenden Sektoren, und eine Reihe von Herstellern wie Audi und Mercedes haben bereits drahtlose Ladefähigkeiten für ihre Fahrzeuge angekündigt. Das Wireless Power Consortium ist besonders daran interessiert, seine Technologie in öffentlichen Räumen und Unternehmen einzusetzen, und plant zukünftige Geräte mit kleineren Akkus, die jedoch über genügend Ladestationen verfügen, um sie problemlos aufzufüllen.

Das kabellose Laden geht auch von seinen Wurzeln aus und wird für die Verbraucher noch nützlicher. In den Technologien sind Kommunikationsprotokolle integriert, um die korrekte Energieübertragung zwischen Geräten sicherzustellen. Diese werden für die Kommunikation mit anderen Systemen verwendet. Beispielsweise kann es mit Smart-Home-Lösungen verwendet werden, z. B. zum Steuern von Licht oder Temperatur oder zum Übertragen von Informationen zu Ihrem Lieblingsradiosender oder sogar Ihrer optimalen Sitzposition an den Bordcomputer Ihres Autos.

Empfohlenes kabelloses Ladegerät:

Funkübertragung und die Zukunft

Während das Wireless Power Consortium mittlerweile die größte Gruppe mit einer Reihe von Produkten auf dem Markt ist, treiben eine Reihe kleinerer Unternehmen auch andere, recht neuartige Ideen auf den Markt. Viele von ihnen arbeiten jetzt mit AirFuel zusammen, um drahtloses Laden in viel größeren Reichweiten als zuvor zu ermöglichen.

Bereits auf der CES 2016 haben wir die verschiedenen Geräte von Humavox zum kabellosen Laden getestet. Im Gegensatz zu induktions- oder resonanzbasierten Designs basiert diese Technologie auf der Nahfeld-Funkfrequenzübertragung. Humavox betrachtet ähnlich kurze Reichweiten wie bestehende Funkstandards, aber anstelle großer Metallspulen verwendet die Technologie des Unternehmens einen kleinen integrierten Schaltkreis für die Leistungsübertragung und -umwandlung, wodurch einige diskrete Implementierungen möglich sind. Humavox bietet eine Plattform zum kabellosen Aufladen von Kopfhörern.

Energous ist ein weiteres Unternehmen mit einer Technologie auf Funkwellenbasis, das jedoch im Gegensatz zu Humavox eine viel größere Reichweite von bis zu 15 Fuß aufweist. Im vergangenen Jahr kündigte das Unternehmen einen recht teuren Transmitter-Hub an, der Geräte fünf Fuß vom Hub entfernt mit 5,5 Watt Leistung versorgen kann, etwa 3,5 Watt Leistung bei 10 Fuß und ein Watt bei 15 Fuß. Die zusätzliche Reichweite ist in der Tat das Verkaufsargument der Energous-Technologie, aber auf kurze Sicht ist sie immer noch relativ wettbewerbsfähig mit den vorhandenen Ladegeräten.

Anfang 2018 erhielt Energous die erste FCC-Zertifizierung für kabelloses Laden aus der Ferne für seine Ladetechnologie mit mittlerer Reichweite. Dies wurde unter Teil 18, der sich auf Industrie-, Wissenschafts- und Medizinprodukte bezieht, und nicht unter Teil 15, der regelmäßigeren Verwendung von Unterhaltungselektronik der Klasse B, eingereicht. Auf der CES 2018 stellte das Unternehmen seine erste Produktpartnerschaft vor, die drahtlos aufladbare, hergestellte Smart-Unterwäsche von Myant namens SKIIN. Wir warten jedoch immer noch auf Mainstream-Produkte.

Wenn dies nicht ausreicht, können Sie auch Ultraschall verwenden, um Strom zwischen Geräten zu übertragen. UBeam ist ein solcher Standard, der auf dieser Übertragung mit niedrigeren Frequenzen basiert. Das Gerät kann mehrere Geräte mit einer Reichweite von bis zu 4 Metern und einer Leistung von 1,5 Watt aufladen. Die Leistung und die Wärmeabgabe stimmen leider nicht mit anderen Marktideen überein, und die Technologie erfordert eine Sichtverbindung zwischen den Geräten, um den Strom erfolgreich zu übertragen.

Einpacken

Natürlich gibt es hier vielversprechende Technologie, aber es gibt immer noch eine große Frage bei der drahtlosen Technologie: Warum sollten Verbraucher sie dem Komfort eines USB-Kabels am Krankenbett mit Unterstützung für schnelles Aufladen vorziehen? Ehrlich gesagt ist es eine schwierige Frage, aber wahrscheinlich sind eine einfache Bedienung und ein allgegenwärtiger Gadget-Support sowie Ladestationen erforderlich.

Obwohl es das drahtlose Laden schon seit einigen Jahren gibt, ist es im Gadget-Markt noch nicht zu einer wichtigen Technologie geworden. Nachdem sich der Markt jedoch allmählich um das Wireless Power Consortium und Qi versammelt, zeichnet sich eine gewisse Akzeptanz bei Produkten und Verbrauchern ab.