Apple podal patent na technológiu reverzného nabíjania pre viacero zariadení

Apple podal patent na technológiu reverzného nabíjania pre viacero zariadení
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  142 zobrazení
1
 0
Mobilné telefóny a mobilné technológie

Po neúspešnom programe AirPower spoločnosti Apple sa zdá, že spoločnosť so sídlom v Cupertine sa vracia späť k "spätnému nabíjaniu" pre viacero zariadení. Spoločnosť Apple v spolupráci so svojím partnerom spoločnosťou Belkin opäť naberá na obrátkach technológiu bezdrôtového nabíjania pre viacero zariadení. Spoločnosť nedávno podala patent na začlenenie možností bezdrôtového nabíjania do svojich produktov Macbook a iPad. S týmito blížiacimi sa riešeniami Apple dúfa, že vyrieši konštrukčné problémy s AirPower a ponúkne efektívnejšie a výkonnejšie platformy bezdrôtového nabíjania, ktoré spĺňajú globálne štandardy.

Bezdrôtové nabíjanie mobilného zariadenia pomocou Apple Macbook. Obrázok spoločnosti Patently Apple

Podľa Bloomberg nová nabíjacia technológia umožní horizontálne nabíjanie a ponúka o 33 percent vyššiu rýchlosť nabíjania pre Apple Watch Series 7.

Prečo presne AirPower zlyhal? A ako Apple po novom pristupuje k bezdrôtovému nabíjaniu so svojím nedávno udeleným patentom?

Prečo prvá bezdrôtová nabíjačka od Apple zlyhala

Ak chcete pochopiť príčinu zlyhania AirPower, môže byť užitočné preskúmať princípy technológie. Dve najbežnejšie metódy bezdrôtového prenosu energie (WPT) zahŕňajú elektromagnetickú indukciu a magnetickú rezonanciu.

Elektromagnetická indukcia, na ktorú sa štandard Qi spolieha, ponúka nízky prenos energie, pretože jej chýba spoločné magnetické jadro transformátora. Vzdialenosť a nevhodná orientácia medzi vysielacou a prijímacou cievkou nepriaznivo ovplyvňujú účinnosť tejto metódy. Druhá metóda, magnetická rezonancia, funguje bez ohľadu na vzdialenosť a orientáciu začlenením sériových kondenzátorov do vysielacej a prijímacej cievky. Tieto kondenzátory rezonujú s podobnými frekvenciami, aby nepretržite poskytovali vysokoúčinné WPT.

Prekrývajúce sa prenosové cievky v AirPower od Apple. Obrázok použitý s patentovej prihlášky

Keďže spoločnosť Apple oficiálne neuviedla konkrétne dôvody zrušenia AirPower, objavilo sa veľa špekulácií, z ktorých väčšina poukazuje na problémy s prehrievaním. AirPower prijal metódu elektromagnetickej indukcie pre WPT. Aby však bolo možné efektívne nabiť viacero zariadení bez ohľadu na polohu alebo zarovnanie, Apple začlenil do AirPower viacero prekrývajúcich sa prenosových cievok.

Toto rozhodnutie spôsobilo niektoré funkčné problémy, vrátane rušenia spôsobeného cievkou, plytvania energiou a masívneho generovania tepla. Okrem toho zariadenie vyžadovalo veľké množstvo prúdu, aby splnilo požiadavky na bezdrôtové nabíjanie viacerých zariadení. Keďže inžinieri spoločnosti Apple nedokázali ponúknuť adekvátne riešenia týchto výziev, spoločnosť zrušila spustenie AirPower.

Výzvy bezdrôtového nabíjania viacerých zariadení

Qi je štandard bezdrôtového nabíjania vyvinutý spoločnosťou Wireless Power Consortium. Hoci štandard Qi ponúka niektoré kľúčové výhody vrátane bezpečnosti a kompatibility, jeho prísne požiadavky obmedzujú niektoré aplikácie, ako je voľná poloha a nabíjanie viacerých zariadení.

Štandard Qi vyžaduje správne zarovnanie vysielacej a prijímacej cievky v bezdrôtovej nabíjačke a mobilnom zariadení pred začatím nabíjania. Táto prísna požiadavka môže znížiť efektivitu a pohodlie, čím zmarí myšlienku bezproblémového nabíjania pre používateľa. Výrobcovia navyše považujú za náročné implementovať nabíjanie viacerých zariadení, ktoré závisí od voľnej polohy. Technológia voľného polohovania tiež čelí niekoľkým výzvam, vrátane nesprávneho nastavenia cievky, rušenia magnetického poľa a obmedzeného prijatia protokolov bezdrôtového nabíjania.

Qi cievky vyžadujú správne zarovnanie pre efektívne nabíjanie. Obrázok - Airy

Otvory v strede vysielacích a prijímacích cievok, označované aj ako "hot spot" alebo "sweet spot", sú najaktívnejšie oblasti cievok. Štandard Qi vyžaduje správne zarovnanie týchto bodov pre efektívne nabíjanie, čo bráni nabíjaniu viacerých zariadení.

Mnoho výrobcov sa snaží tento problém obísť začlenením viacerých polí vysielacích cievok do bezdrôtovej nabíjačky. Napriek tomu je pre výrobcov zariadení náročné splniť tri najvyššie požiadavky matice nabíjacej cievky s voľnou polohou pre viacero zariadení: vysoká presnosť, vyrobiteľnosť a hrúbka.

Okrem toho, keďže nabíjanie viacerých zariadení vyžaduje početné vysielanie sweet spotov na rovnakom pade súčasne, rýchle nájdenie sweet spotu pre každé zariadenie je výzvou, ktorá nepriaznivo ovplyvňuje používateľskú skúsenosť.

Zamáva Apple opäť s nabíjacou podložkou?

Hoci Apple ukončil svoj projekt AirPower v roku 2019, spoločnosť pokračovala v práci na svojom riešení bezdrôtového nabíjania. Jedným z jasných dôkazov  je nedávno udelený americký patent na indukčný prenos energie (IPT). Táto technológia IPT obsahuje cievku vysielača s indukčným výkonom a cievku prijímača indukčného výkonu.

Ako Apple s touto aktualizovanou technológiou rieši problémy s dizajnom, ktorým čelil pri AirPower?

Kľúčovou funkciou, ktorú chce spoločnosť Apple začleniť do tohto nového riešenia, je niečo, čo sa nazýva reverzné nabíjanie. Zariadenia MacBook a iPad budú schopné spätne nabíjať viaceré mobilné zariadenia vrátane telefónov, hodiniek, elektronických stylusov, diaľkových ovládačov, slúchadiel a ďalších. Táto funkcia umožňuje prenos energie medzi zariadeniami Apple počas nabíjania alebo po ňom.

Okrem toho Apple plánuje integrovať detekovateľné snímacie prvky s ďalšími komponentmi vo svojej bezdrôtovej nabíjacej podložke. Tieto snímacie prvky lokalizujú elektronické zariadenia a detegujú orientáciu prostredníctvom snímania tlaku, čo sľubuje vyššiu efektivitu pri voľnej polohe a nabíjaní viacerých zariadení.

Detekcia polohy a orientácie pomocou snímania tlaku. Obrázok (upravený) použitý od Patently Apple

Patent ponúka popis toho, čo chce spoločnosť Apple dosiahnuť svojou novou technológiou bezdrôtového nabíjania z hľadiska elektrotechniky. Táto technológia bude zahŕňať systém indukčného vysielača energie – pozostávajúci z cievky na prenos energie a prenosových, detekčných a riadiacich obvodov.

Sila IPT bude závisieť od niekoľkých faktorov:

  • Účinnosť WPT
  • Špičkové a efektívne hodnoty striedavého prúdu viazaného na vysielaciu cievku
  • Špičkové a efektívne hodnoty prijímacej cievky AC
  • Veľkosť výstupu indukčného prijímača jednosmerného prúdu

Typická bloková schéma pre IPT. Obrázok (upravený) použitý od Patently Apple

Okrem toho je táto technológia navrhnutá tak, aby ovládala vysielač indukčného výkonu pomocou metódy, ktorá dokáže detekovať, ovládať a reagovať na WPT zamýšľaných zariadení. Inovácia spoločnosti Apple môže zahŕňať nabíjaciu podložku, ktorá môže fungovať buď ako samostatné zariadenie, alebo môže byť začlenená do iných platforiem, ako je nábytok, notebooky, tablety alebo iné elektronické zariadenia.

Podrobnosti sú stále zahalené

Mnohí inžinieri stále považujú skutočné bezdrôtové nabíjanie za mýtus. Teraz spoločnosť Apple dúfa, že sa táto technológia stane realitou. Vzhľadom na svoje minulé zlyhania s AirPower spoločnosť využije nové prístupy na dosiahnutie bezdrôtového nabíjania, najmä pre viacero mobilných zariadení.

Okrem toho, že obsahuje detegovateľné snímacie prvky, vďaka schopnosti spätného nabíjania tohto zariadenia bude efektívnejšie a výkonnejšie ako AirPower, ak ho Apple úspešne zvládne. Hoci Apple ešte oficiálne neoznámil dátum vydania tejto technológie, Bloomberg uvádza, že spoločnosť zverejní ďalšie podrobnosti v priebehu budúceho roka alebo dvoch.

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu a chceli by ste sa o ňu podeliť s viac ako 200.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button