Der kabellose Ladestandard Qi des Wireless Power Consortium (WPC) wird sich in den kommenden Jahren vermutlich rasant weiterentwickeln. Nach der Veröffentlichung von Qi2 im Jahr 2023, mit der das Magnetic Power Profile (MPP) für die Geräteausrichtung und eine drahtlose Ladeleistung von bis zu 15 W eingeführt wurde, werden mit dem für die kommenden Monate geplanten Qi v2.1 noch größere Fortschritte erwartet.
Qi v2.1 baut auf der Grundlage von Qi2 auf und hat Funktionen wie die Magnetabdeckungen MCPE/MCPM und die Drehspulen EPP/MPP PTx. Im Gegensatz zum vorherigen MPP, mit der das kabellose Ladegerät und das Empfangsgerät ausgerichtet werden, geht diese neue Lösung einen Schritt weiter, indem sie eine Positionsanpassung des Senders selbst ermöglicht, um die Ausrichtung von Sender und Empfänger zu optimieren. Da Qi v2.1 magnetische Hüllen und anderes Handy-Zubehör unterstützt, wird erwartet, dass es sich nicht nur auf dem Markt für kabelloses Laden auswirken wird, sondern auch auf einen schnell wachsenden Markt für Handy-Zubehör.
Zu erwartende Funktionen mit Qi v2.1
Magnetische Hüllen: MCPE und MCPM
Die native Unterstützung für EPP und BPP wird mit Qi v2.1 durch das Magnetic Cover Power Enhancement (MCPE) erwartet. Diese Technologie ermöglicht es MCPE-kompatiblen magnetischen Hüllen, Handys zu erkennen, die EPP oder BPP unterstützen und entsprechend in den MPP-Modus zu wechseln. Dieser Wechsel verbessert die Effizienz der Energieübertragung, indem das MPP-Protokoll bei einer Arbeitsfrequenz von 360 kHz für eine verbesserte kabellose Ladeleistung aktiviert wird.
Eine verbesserte magnetische Leistung wird auch für Handys erwartet, die nativ MPP mit dem Magnetic Cover Power Magnet (MCPM) unterstützen. Der MCPM ermöglicht die magnetische Ausrichtung durch eine alternative Methode, die als magnetische Kopplung bekannt ist, was die Verwendung von Zubehörhüllen während des kabellosen Ladens über sogenannte ‘Feedthrough-Magnete’ ermöglicht.
Zubehörhüllen mit magentischer Befestigung
Mit der zu erwartenden Zunahme von kabellosen Ladegeräten und Zubehör werden die Spezifikationen ab Qi v2.1 erweitert, um die Standardisierung des Zubehörs abzudecken und sicherzustellen, dass alle magnetischen Zubehörteile die erforderlichen Sicherheits- und Leistungsstandards erfüllen, bevor sie auf den Markt gebracht werden.
Moving Coil Transmitter (MC) und Advanced Power Profile (APP)
Die Moving Coil Transmitter (MC)-Technologie von Qi v2.1 baut auf dem vorherigen MPP-Modell auf und ermöglicht es, den Sender an den Empfänger des Ladegeräts anzupassen. Dadurch können drahtlose Geräte eine Ausrichtungsgenauigkeit von bis zu 2 mm erreichen, selbst bei Luftspalten von 2 mm zwischen Sender- und Empfängerspule. Zurzeit unterstützt die MC-Technologie das Laden sowohl für MPP- als auch für EPP-Profile mit einer Leistung von bis zu 15 W.
Zudem gehört das Advanced Power Profile (APP) auch zu Qi v2.1. APP baut auf den Funktionen der vorherigen BPP und EPP auf und dürfte in Zukunft eine zentrale Rolle im Ökosystem des kabellosen Ladens spielen, das die Energieübertragung und Gerätekompatibilität weiter verbessert.
"Qi2 Ready"-Markenzeichen
Das “Qi Ready”-Markenzeichen wird vermutlich als ein Teil der Qi v2.1-Spezifikation veröffentlicht und wird an alle WPC-Mitglieder, die die erforderliche Anforderung erfüllt haben, zugänglich sein. Das Markenzeichen steht für die Konformität von Geräten und Zubehör mit den neuesten kabellosen Qi2-Ladeprotokollen und bietet eine Garantie für Qualität und Kompatibilität innerhalb des Qi2-Ökosystems.
Ausgleich zwischen Nachfrage, Sicherheit und Vorschriften im Qi2-Markt
Steigende Nachfrage im Qi2-Markt
Während der Standard für Qi kabelloses Laden weiter verbreitet wird, haben Qi 2.0-Zertifizierungen 68.92% vom Markt im Jahr 2024 gedeckt. Dies ist ein beeindruckender Anstieg von den 30,47 %, die durch Qi 1.3.3 abgedeckt wurden. Seit Juni 2023 sind die Zertifizierungen für Qi 1.3.3 stark zurückgegangen, was einen klaren Trend hin zu modernen Standards für kabelloses Laden zeigt.
Aus diesem Trend kann man ablesen, dass die Hersteller sichere und effiziente Ladestandards suchen, damit sie die steigende Nachfrage nach höheren Leistungsprofilen erfüllen können, insbesondere da 25W-Ladefähigkeiten zum neuen Standard werden.
Sicherheit und Kompatibilität
Mit steigender Stromübertragungskapazität wächst jedoch das Risiko von Fehlern bei der Fremdkörpererkennung (FOD), was zu Überhitzung oder Schäden der Geräte sowie in der Umgebung führen kann. Daher ist die Regulierung des Drehspulensenders, der Magnethülle sowie der EPP- und MPP-Geräte entscheidend, um die Effizienz der Stromübertragung zu verbessern, ohne die Sicherheit zu vernachlässigen.
Diese Fortschritte werden auch zusätzliche Herausforderungen bei der Instandhaltung der Abwärtskompatibilität mit sich bringen. Es wird mehr Ressourcen für die Mehrphasenlastanalyse (MPLA) benötigt, um eine sichere Leistungsübertragung zwischen neuen und älteren Geräten zu gewährleisten, ohne die Sicherheitsstandards zu brechen.
Regulatorische Überlegungen für den chinesischen Markt
Die neuesten Änderungen der chinesischen Vorschriften der Funkfrequenz stellen den Handel mit Qi2-Geräten in der Region vor erhebliche Herausforderungen. Die neuen Regelungen, die ab September 2023 in Kraft treten, beschränken die Nutzung von Frequenzen über 148 kHz für die Leistungsübertragung, wodurch der MPP von Qi2, der mit 360 kHz arbeitet, direkt ausgeschlossen wird.
Als Reaktion darauf haben lokale Hersteller wie Xiaomi und Convenient Power eine Niederfrequenz-Variante (LF) des MPP vorgeschlagen, die innerhalb der zulässigen 148 kHz-Grenze arbeitet und eine Ausgangsleistung von 30 W ermöglicht. WPC und seine Mitglieder werden sich auch zukünftig mit den sich entwickelnden Vorschriften auseinandersetzen und Qi2 so anpassen, dass es sowohl den Anforderungen und der Nachfrage Chinas als auch des globalen Marktes erfüllen wird. Das Ergebnis dieser Diskussionen wird zukünftig für Qi2 in der globalen Landschaft entscheidend sein.
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