By GRL Team on 十一月 29, 2024

迎接新科技時代:全新 Qi v2.1 無線充電標準

無線充電技術革新正以前所未有的速度發展。繼2023年發布的Qi2 標準,引入磁性電源配置(Magnetic Power Profile, MPP)並實現15W 無線充電後,無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)即將推出的Qi v2.1標準將開啟無線充電技術的新紀元。

基於 Qi2 的 Qi v2.1 引入了 MCPE/MCPM 磁性外殼和移動線圈 EPP/MPP 傳輸器等新特性。與先前僅對齊無線充電器和接收設備的 MPP 不同,這款新方案透過允許傳輸器本身進行位置調整,優化傳輸器和接收器之間的電氣傳率。為磁性保護殼和其他手機配件提供支援的 Qi v2.1 不僅有望改變無線充電市場,也可能影響更廣泛的手機配件市場。

 

Qi v2.1 的關鍵技術特性

磁性手機保護殼:MCPE and MCPM

Qi v2.1 能透過磁性外殼增強功能(MCPE)為 EPP 和 BPP 標準提供原生支援。該技術使相容於 MCPE 的磁性手機外殼能夠識別支援 EPP 或 BPP 的手機,並相應地切換至 MPP 模式。透過在 360kHz 工作頻率啟動 MPP 協議,這種切換能進一步提高無線充電的效率。

對於原生支援 MPP 的手機,預期將透過磁性殼電源磁鐵(MCPM)實現更強的磁性性能。 MCPM 透過磁耦合的方式實現磁性對齊,透過」穿透式磁鐵」讓使用者在不必摘下保護殼的狀況下享受無線充電。

 

附磁性附件的配件殼

隨著無線充電相容保護殼和類似配件的增加,Qi v2.1 以及未來的迭代規格包含手機配件標準,確保磁性附件標準化且在投放市場之前符合應有的安全和性能的標準。

 

動圈傳輸器 (MC) 和高階功率曲線 (APP)

Qi v2.1 的動圈傳輸器(MC)技術建立在前一代 MPP 的基礎上。不同的是,Qi v2.1 MC 能夠在傳輸器內進行調整,以配合充電設備中的接收器。即使傳輸器和接收器線圈之間有 2 毫米的空氣間隙,無線設備也能實現高達 2 毫米的對準精度。目前,MC 對 MPP 和 EPP 模式充電支援高達 15W 的充電速度。

與 Qi v2.1 配套的還有高階電源設定檔(APP)。以 BPP 和 EPP 功能為基礎的 A​​PP 有望成為無線充電生態系統的主流,進一步推動電力傳輸和裝置相容性。

 

Qi2 Ready 商標

Qi2 Ready 商標預計將與 Qi v2.1 規範共同發佈至所有符合標準的 WPC 會員。該商標意味著設備和配件符合最新的 Qi2 無線充電協議,將成為 Qi2 生態系統內的品質和相容性的保證標。

 

如何在 Qi2 市場需求與安全與規格之間達到平衡

不斷成長的 Qi2 市場需求

Qi 無線充電標準的日益普及使得 Qi 2.0 認證已在 2024年涵蓋了無線充電市場的 68.92%。與 Qi 1.3.3 的 30.47% 相比,這個增幅石破天驚。 Qi 1.3.3 認證的數量則是從 2023年 6月以來急劇下降,顯示市場明顯轉向現代無線充電標準。很明顯,製造商正在尋找更安全、更有效率的充電標準,以滿足對更高功率配置不斷增長的需求,尤其是在 25W 充電能力成為標準的情況下。

 

安全性和相容性考慮

然而,隨著功率傳輸容量的增加,異物偵測(FOD)故障的風險也隨之增加。而異物的存在能導致設備和周圍環境過熱或損壞。因此,調節動圈傳輸器、磁性外殼以及 EPP 和 MPP 設備對於在保持安全且提高功率傳輸效率至關重要。

況且,由於技術的先進化也將對後相容性帶來更多挑戰,多相負載分析 (MPLA) 方面也需要投入更多資源,以確保新舊設備之間的功率傳輸不會違反安全標準。

中國市場的監管考量因素

中國最近更新的無線電頻率法規給該地區的 Qi2 設備貿易帶來了大挑戰。從 2023年 9月起,新規將限制使用頻率高於 148KhZ 的功率傳輸,直接排除了在 360kHz 頻率操作的 Qi2 MPP。

因此,小米和 Convenient Power 等本地製造商提出了低頻 (LF) MPP 變體,其操作頻率在允許的 148kHz 範圍內,輸出功率為 30W。展望未來,WPC 及其成員將繼續透過調整 Qi2 來適應不斷變化的法規,以滿足中國和更大市場的需求。而這些討論的成果有可能大量決定 Qi2 未來在全球市場的地位。

 

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Published by GRL Team 十一月 29, 2024