Qi (стандартты) - Qi (standard)

Qi
Ци логотипі, дөңгелек эскизден, оң жақта өз сабағына параллель жарты шеңбер және үстіңгі шеңбері бар кіші әріп «q» -дан тұрады.
Qi кіші әріптен тұратын Qi логотипі жарты шеңбер -жоғары дөңгелегі бар «и», оны біріктіргенде «Q» үлкен әрпіне ұқсайды.
КүйБелсенді
Жыл басталды2008; 12 жыл бұрын (2008)
Алғаш жарияланған2008; 12 жыл бұрын (2008)
Соңғы нұсқасы1.2.4
28 қаңтар 2018 ж
ҰйымдастыруСымсыз қуат консорциумы
КомитетСымсыз қуат консорциумы
Қатысты стандарттарСымсыз ас үй стандарты
Орташа қуат стандарты
ДоменИндуктивті зарядтау
ЛицензияАшық стандарт
Авторлық құқықЛоготип және сауда маркасы
Веб-сайтсымсызқуатконсорциумы.com

Qi (айтылды /tʃмен/ СЫР;[1] бастап Қытай сөз qi; дәстүрлі қытай: 氣) - бұл ашық интерфейс стандарты бұл анықтайды сымсыз қуат беру қолдану индуктивті зарядтау әзірлеген 4 см (1,6 дюйм) дейінгі қашықтықта Сымсыз қуат консорциумы.[2] Жүйе арқылы зарядтау тақтасы мен жастықшаның үстіне орналастырылған үйлесімді құрылғы қолданылады резонанстық индуктивті байланыс.[3]

Стандартпен жұмыс жасайтын мобильді құрылғы өндірушілері кіреді алма, Asus, Google, HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, BlackBerry, Xiaomi, және Sony.[4]

Бірінші рет 2008 жылы шығарылған Qi стандарты 2019 жылға дейін 160-тан астам смартфондарға, планшеттерге және басқа құрылғыларға енгізілді.[5]

Нұсқа тарихы

Ци нұсқалары[6]
Нұсқа нөміріБосатылғанМаксимум қуатЕскертулер
1.020105 ВтҚуат таратқышы бір катушкалар, катушкалар массиві немесе қозғалмалы катушкалар болуы мүмкін.
1.120125 Вт12 түрлі таратқыштың сипаттамалары, металды заттарды қыздыруды болдырмайтын бөгде заттарды анықтау, таратқыштың жанында, USB арқылы қуат беретін таратқыш
1.22015Бастапқы қуат профилі (BPP): 5W

Кеңейтілген қуат профилі (EPP): 15 Вт

Таратқыштың максималды қуатын 15 Вт дейін арттыру, таратқыштардың термиялық сынақтарын жақсарту, уақыт спецификасын жақсарту, шетелдік объектілерді анықтау сезімталдығы жақсарту, қосымша қабылдағыш идентификаторы (WP-ID).

Samsung компаниясы «Жылдам сымсыз зарядтау» деп атады (бастапқыда 10Вт, енгізілген Galaxy Note 5 және S6 шеті плюс ), Тамыз 2015) зарядтау тақтасына қосылуды талап етеді Qualcomm жылдам зарядтау 2.0 қолдайтын 15W USB зарядтағыш (9 Вольт, 1,67 Ampère қолдауы).

1.2.32017EPP қуат сыныбы 0: 5W - 30WТұтынушыға зарядтағыштан 30 Вт дейін келіссөз жүргізуге мүмкіндік беретін қуат класы 0 қосылды. [7]
1.2.42017Тестілеу талаптарының өзгеруі. EPP тестілеуіне қол жетімді.

Ерекшеліктер мен сипаттамалар

WPC төмен қуаттағы Qi сипаттамасын 2009 жылдың тамызында жариялады.[8] Qi спецификациясын тіркеуден кейін еркін жүктеуге болады.[9] Qi спецификациясына сәйкес, «төмен қуатты» индуктивті трансферттер екі индуктивті байланыстыру арқылы 5 Вт-тан төмен қуат береді жазық катушкалар. Бұл катушкалар бір-бірінен 5 мм қашықтықта, бірақ 40 мм-ге дейін және бір-бірінен алшақ орналасуы мүмкін.[2] Qi төмен қуат сипаттамасы Qi базалық қуат профилі (BPP) болып өзгертілді.

Шығу кернеуін реттеу цифрлық басқару циклімен қамтамасыз етіледі, мұнда қуат қабылдағышы қуат таратқышымен байланысады және аз немесе көп қуат сұрайды. Қарым-қатынас қабылдағыштан қуат таратқышқа кері бағыттағы модуляция арқылы бір бағытты болып табылады. Артқа шашыратылған модуляцияда қуат қабылдағыш катушка жүктеледі, ол қуат таратқыштағы ток күшін өзгертеді. Ағымдағы өзгерістер бақыланады және екі құрылғының бірлесіп жұмыс істеуі үшін қажетті ақпарат түрінде демодульденеді.[3]

Төменгі жағы LG WCP-300 Qi зарядтау алаңы
Nokia DT-900 Qi зарядтағышы ашылды

2011 жылы сымсыз қуат консорциумы Qi сипаттамасын орташа қуатқа дейін кеңейте бастады.[10] 2019 жылдан бастап Орташа қуат стандарты қазіргі уақытта 30-дан 65 Вт-қа дейін қуат береді, ол 200 Вт-қа дейін қолдау көрсетеді деп күтілуде (әдетте портативті электр құралдары, робот шаңсорғыштар, дрондар мен электронды велосипедтер үшін қолданылады).[11]

2015 жылы WPC сонымен қатар ас үй техникасын басқа қуатты коммуналдық қызметтер арасында қуаттандыруға мүмкіндік беретін 1 кВт-қа дейін жеткізетін жоғары қуатты «Ki» спецификасын көрсетті.[9]

Кеңейтілген қуат профилі (EPP)

2015 жылы WPC 15 Вт-қа дейін қолдайтын Qi Extended Power Profile (EPP) сипаттамасын енгізді. EPP әдетте BPP сияқты мобильді құрылғыларды зарядтау үшін қолданылады.

Кеңейтілген қуат профилін (EPP) қолдайтын телефон компанияларына мыналар кіреді: LG Electronics, Sony, Xiaomi, және Sharp Corporation.[12][13][14][15]

Меншікті қуатты жеткізу (PPDE)

WPC телефондық OEM құрылғыларына негізгі қуат профилінің 5W немесе кеңейтілген қуат профилінің 15W-тан жоғары қуат беруіне мүмкіндік беру үшін меншікті қуатты кеңейтуді (PPDE) енгізді. Қазіргі уақытта тек Samsung олардың сәйкестік тестін жариялады.[16] Сымсыз жылдам зарядтау үшін меншікті стандарттарды қолданатын басқа телефон компаниялары жатады алма, Huawei және Google.

Бала асырап алу

Nokia алдымен Qi-ді қабылдады 920, және Samsung Mobile үстінде Galaxy S3 (жаңартылатын ресми Samsung артқы қақпағы аксессуары арқылы қолдау көрсетіледі) 2012 ж.,[17], Google / LG Nexus 4 сол жылы соңынан ерді. Toyota 2013 жылы зауыттық нұсқа ретінде Qi зарядтау бесігін ұсына бастады Avalon Limited,[18] бірге Ssangyong 2013 жылы Qi опциясын ұсынған екінші автомобиль өндірушісі.[19]

2015 жылы жүргізілген сауалнама АҚШ, Ұлыбритания және Қытайда сауалнамаға қатысқан адамдардың 76% -ы сымсыз зарядтау туралы білетіндігін көрсетті (өткен жылдағы өсім 36% -дан), ал 20% оны қолданады - дегенмен, тек 16% оны қолданушылар оны күнделікті қолданып жүрген.[20] Жиһаз сатушысы IKEA 2015 жылы сатылатын интеграцияланған сымсыз зарядтағыштары бар шамдар мен үстелдерді,[21] және Lexus NX орталық консольде қосымша Qi зарядтау тақтасын алды.[22] Сол жылы шамамен 120 миллион сымсыз зарядталған телефон сатылды,[20] атап айтқанда Samsung Galaxy S6 Циді де, бәсекелестерді де қолдады Қуат мәселелері бойынша альянс стандарттар.[23] Алайда, бәсекелес бірнеше сымсыз зарядтау стандарттарының болуы бала асырап алуға кедергі ретінде қарастырылды.[23]

2017 жылдың басында Qi басқа бәсекелес стандарттарды ығыстырды, Rezence-ді ұсынатын жаңа өнімдер жоқ.[24] 2017 жылғы 12 қыркүйекте, Apple Inc. олардың жаңа смартфондары туралы хабарлады iPhone 8, iPhone 8 Plus, және iPhone X, Qi стандартына қолдау көрсетер еді. Содан бері iPhone-ның әрбір жаңа нұсқасы Qi сымсыз зарядтау стандартын қолдайды.[25] Apple сонымен қатар жаңа протоколмен стандартты кеңейту туралы жоспарларын жариялады AirPower бұл бірнеше құрылғыны бір уақытта зарядтау мүмкіндігін қосқан болар еді; дегенмен, бұл 2019 жылдың 29 наурызында жойылды.[26]

Qi стандарты танымалдылыққа ие болғандықтан, бұл күтілуде Qi ыстық нүктелері кофе дүкендері, әуежайлар, спорттық ареналар және т.б. сияқты жерлерде пайда бола бастайды.[27] Кофе дәні және шай жапырағы АҚШ-тың ірі кофе желісі таңдалған ірі мегаполистерде индуктивті зарядтау станцияларын орнатады,[28] Сонымен қатар Virgin Atlantic, Ұлыбритания үшін Лондон Хитроу әуежайы[29] және Нью-Йорк Джон Кеннеди атындағы халықаралық әуежай.[30] Автокөлік өндірушілері QI зарядтауды стандартты немесе қосымша функциялар ретінде 2013 жылдан бастап қосып келеді.

Жүйеге шолу

Qi стандартымен жұмыс істейтін құрылғыларға сенім артады электромагниттік индукция жазықтық арасында катушкалар. Qi жүйесі екі түрдегі құрылғылардан тұрады - қуат көзіне қосылған және индуктивті қуат беретін базалық станция және индуктивті қуатты тұтынатын мобильді құрылғылар. Негізгі станцияда тербеліс тудыратын таратқыш катушкадан тұратын қуат таратқышы бар магнит өрісі; ұялы құрылғыда қабылдау катушкасы бар қуат қабылдағышы бар. Магнит өрісі Tesla-ны индукциялайды айнымалы ток арқылы қабылдау катушкасында Фарадей индукциясы заңы. Екі катушканың жақын аралықтары, сондай-ақ олардың беттерінде қорғаныс индуктивті қуат беруін тиімді етеді.

Базалық станциялар әдетте тегіс бетке ие, оны интерфейс беті деп атайды, оның үстіне пайдаланушы бір немесе бірнеше мобильді құрылғыларды орналастыра алады. Электр қуатын беру үшін беру катушкасын (базалық станцияның бөлігі) және қабылдау катушкасын (мобильді құрылғының бөлігі) туралаудың екі әдісі бар. Пайдаланушы мобильді құрылғыны Базалық станция бетінің белгілі бір жеріне орналастыруы керек. Осы мақсатта мобильді құрылғы оның өлшеміне, формасына және қызметіне сәйкес келетін туралауға көмекші құрал ұсынады. Екінші тұжырымдама - еркін позициялау деп аталады - пайдаланушыдан Мобильді құрылғыны жіберетін катушкаға тура туралауды талап етпейді. Еркін позицияға жетудің бірнеше әдісі бар. Бір мысалда тек қабылдағыш катушка орналасқан жерде магнит өрісін қалыптастыру үшін өткізгіш катушкалар шоғыры қолданылады. Тағы бір мысал қабылдаушы катушканың астына бір өткізгіш катушканы жылжыту үшін механикалық құралдарды қолданады. Үшінші нұсқа - «Бірлескен ағынның генераторлары» деп аталатын әдісті қолдану.[31]

1-1 сурет

1-1 суретте жүйенің негізгі конфигурациясы көрсетілген. Көрсетілгендей, қуат таратқыш құрамына екі негізгі функционалды блок кіреді - қуат түрлендіру блогы және байланыс және басқару блогы. Диаграммада қуатты түрлендіру қондырғысының бөлігі ретінде магнит өрісін тудыратын таратушы катушка (массив) көрсетілген. Басқару және байланыс блогы берілген қуатты электр қабылдағыш сұрайтын деңгейге реттейді. Сондай-ақ, диаграмма базалық станцияда көптеген ұялы құрылғылардың бір базалық станцияға орналасуына және оның әр батареясы толығымен зарядталғанға дейін индуктивті зарядтауға мүмкіндік беретін көптеген таратқыштар болуы мүмкін екенін көрсетеді. Сонымен, диаграммадағы жүйелік блок базалық станцияның барлық басқа функционалдығын қамтиды, мысалы, кіріс қуатын қамтамасыз ету, бірнеше қуат таратқыштарын басқару және пайдаланушының интерфейсі.

Қуат қабылдағышта қуат алу блогы, сондай-ақ байланыс және басқару блогы бар. Таратқыштың қуатын түрлендіру қондырғысына ұқсас, 1-1-суретте қабылдағыш катушканы қуат алу қондырғысының магнит өрісін басып алу ретінде бейнелейді. Қуат алуға арналған қондырғыда тек бір қабылдау катушкасы болады. Сонымен қатар, мобильді құрылғыда әдетте бір қуат қабылдағышы болады. Байланыс және басқару блогы берілген қуатты қуат қабылдағышының шығысына қосылған ішкі жүйелерге (мысалы, батареяға) сәйкес келетін деңгейге реттейді. Бұл ішкі жүйелер Мобильді құрылғының негізгі функционалдығын білдіреді.

Қуат таратқышының аппараттық құралының мысалы

Qi спецификациясының 2017 жылғы 1.2.2 нұсқасынан мысал ретінде (жоғарыда сілтеме жасалған), A2 анықтамалық Qi төмен қуатты таратқышы 19 мм формада оралған тегіс катушкада 20 айналым (екі қабатта) орамға ие. ішкі диаметрі және 40 мм сыртқы диаметрі, диаметрі кемінде 4 мм үлкен жұмсақ темірден төмен қалқаны бар, индуктивтілігі 24 ± 1 микроэлементтерді құрайды. Бұл катушка қабылдағыш катушкасымен түйіскенде ~ 140 кГц-те табиғи резонансы бар резонанстық тізбек беру үшін 200 нФ конденсаторы бар сериялық резонанстық тізбекке орналастырылған.

Бұл сериялық резонанстық тізбек содан кейін тұрақты ток көзінен H-көпір коммутациясы арқылы қозғалады; толық қуатта конденсатордағы кернеу 50 вольтқа жетуі мүмкін. Қуатты басқару автоматты түрде жүзеге асырылады; Qi спецификациясы нақты қолданылатын кернеуді ең аз дегенде 50 милливольттан аспайтын қадамдармен басқаруға болатындығын талап етеді.

Құрылғыдағы зарядтау кернеуін төмендетуден гөрі, A2 сілтемесіне сәйкес келетін Qi зарядтағыштары берілген қуатты бастапқы ұяшық кернеуіне сәйкес модуляциялау үшін PID (пропорционалды-интегралды-туынды) контроллерін қолданады.

Басқа Qi заряд таратқыштары өз қосылыстарын 140 кГц-тен бастайды, бірақ жиілікті жақсырақ сәйкестілікпен табу үшін жиіліктерді өзгерте алады, өйткені таратқыш пен қабылдағыш катушкалар арасындағы өзара индуктивтілік таратқыш пен қабылдағыш катушкалар арасындағы қашықтыққа байланысты өзгереді, демек, табиғи резонанс жиілігі әр түрлі болады. Әр түрлі Qi анықтамалық құрылымдарында катушкалар әр түрлі орналасады, соның ішінде сопақ катушкалар және көп катушкалар жүйелері, сонымен қатар бірнеше индукторлары мен конденсаторлары бар күрделі резонанстық желілер. Бұл конструкциялар 105-тен 205 кГц-ке дейінгі жиілікте және резонанстық тізбектің максималды кернеуі 200 вольтқа дейін жиіліктегі икемді жұмыс жасауға мүмкіндік береді.

Қуат қабылдағыштың аппараттық құралының мысалы

Qi электр қабылдағышының аппараттық анықтамалық дизайны 1, Qi спецификациясының 1.2.2 нұсқасынан бастап, сыртқы өлшемі 44 мм x 30 мм сымның тік бұрышты катушкасынан, сымның 14 бұрылысынан және катушкадан жоғары магниттік қалқаннан басталады. Бұл катушка жұп конденсаторлармен параллель резонанстық тізбекке қосылады (сериясы бойынша 127 нанофарад және параллель 1,6 нанофарад). Қуат шығысы 1,6 нанофарадты конденсатор арқылы алынады.

Сандық байланыс арнасын қуат таратқышына жіберу үшін 1,6 нанофарадты конденсатор арқылы 22 нанофарадты конденсаторлар жұбынан және T конфигурациясындағы 10 кОм резистордан тұратын резонанстық модуляторды ауыстыруға болады. T желісін 1,6 нанофарадты конденсатор арқылы ауыстыру қуат таратқышы арқылы берілген қуаттың өзгеруі ретінде анықталатын байланысқан жүйенің резонанстық жиілігінде айтарлықтай өзгерісті тудырады.

Портативті құрылғыға қуат 1,6 нанофарадты конденсатор арқылы өткізілген толық толқынды көпір арқылы жүзеге асырылады; қуат, әдетте, зарядтау контроллеріне жеткізілмес бұрын 20 микрофарадты конденсатормен сүзіледі.

Басқа Qi қуат қабылдағыштары резистордың резисторлық конденсаторы арқылы резисторды немесе резисторлар жұбын көпір түзеткішіне дейін де, кейін де ауыстыруды қосатын резонанстық модуляторларды қолданады.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Сымсыз қуат консорциумы». Алынған 22 қараша, 2015.
  2. ^ а б «Сымсыз қуатты гранит арқылы біріктірді». YouTube. Google.
  3. ^ а б «Wireless Power Consortium стандартына және TI-ге сәйкес шешімдерге кіріспе» (PDF). Ти. Түпнұсқадан мұрағатталған 2015-05-29.CS1 maint: BOT: түпнұсқа-url күйі белгісіз (сілтеме)
  4. ^ «Мүшелер». Сымсыз қуат консорциумы.
  5. ^ «Qi қосылған телефондар / Qi үйлесімді құрылғылар». Qi сымсыз зарядтау. Алынған 27 қыркүйек, 2017.
  6. ^ «Ци спецификациясының тарихы». Сымсыз қуат консорциумы. Алынған 2019-09-05.
  7. ^ «Qi сипаттамалары». Сымсыз қуат консорциумы. Мұрағатталды түпнұсқасынан 2020-04-20. Алынған 2020-04-20.
  8. ^ «Сымсыз қуат консорциумы 0.95 сипаттамасын шығарады». Электронды компонент жаңалықтары. 2009-09-11. Алынған 2017-09-27.
  9. ^ а б «Сымсыз қуат сипаттамасын жүктеу 1 бөлім». Сымсыз қуат консорциумы. Архивтелген түпнұсқа 2016 жылдың 3 сәуірінде. Алынған 2 ақпан, 2018.
  10. ^ «Қуатты орташа ұзарту». Архивтелген түпнұсқа 2012 жылғы 11 наурызда.
  11. ^ «Орташа қуат стандарты». Сымсыз қуат консорциумы. Алынған 2019-09-02.
  12. ^ «LG және IDT серіктесі ӘЛЕМДЕГІ БІРІНШІ Qi-ДЕГІ ҰСЫНЫСТЫ POWER PROFILE SMARTPHONE». LG Newsroom. 2017-11-07. Алынған 2019-09-03.
  13. ^ Inc, құрылғының интеграцияланған технологиясы. «Sony Mobile IDZ сымсыз зарядтау чипсетін XZ2 смартфондары мен сымсыз зарядтау қондырғысының шешімін таңдайды». www.prnewswire.com. Алынған 2019-09-03.
  14. ^ Флойд. «WPC Төрағасымен сұхбаттасу Menno Treffers: болашақ сымсыз - Chargerlab». Алынған 2019-09-03.
  15. ^ «AQUOS R3 ｜ ユ ー ザ ビ テ テ ィ ｜ AQUOS: シ ャ ー プ». U ャ ー プ ス マ ー フ ォ ォ ・ ・ 携 帯 電話 U AQUOS 公式 イ イ ト (жапон тілінде). Алынған 2019-09-03.
  16. ^ «Меншікті кеңейту қауіпсіздігі». Сымсыз қуат консорциумы. Алынған 2019-09-03.
  17. ^ Сымды, Qi сымсыз зарядтау: Nokia Lumia 920-да бұл не және қалай жұмыс істейді?, 5 қыркүйек 2012 ж
  18. ^ The Verge, Toyota компаниясының 2013 Avalon Limited компаниясы Qi сымсыз зарядтауды қабылдаған әлемдегі алғашқы автокөлік болды, 19 желтоқсан 2012 ж
  19. ^ Torque News, Автокөлікте пайдалану үшін екінші автоөндіруші қабылдаған Qi сымсыз зарядтау жүйесі, 25 ақпан 2013 ж
  20. ^ а б IHS Markit, Тұтынушылар 2015 жылы сымсыз зарядтауды 76 пайызға дейін екі есеге көбейтеді, деп хабарлайды IHS, 2015 жылғы 24 маусым
  21. ^ Брайан, Мэтт. «IKEA сымсыз зарядтайтын шамдар мен үстелдерді сатуды бастайды». Энгаджет. Алынған 1 наурыз 2015.
  22. ^ «Сымсыз зарядтағыш - шектеусіз ыңғайлылық». www.lexus.com. Архивтелген түпнұсқа 2015-02-09. Алынған 2017-08-07.
  23. ^ а б Сымды, Сымсыз зарядтау әлі де былық, бірақ бұл мәңгі болмайды, 12 қараша 2015 ж
  24. ^ E&T, Qi сымсыз зарядтау стандарты жеңіске жетеді; бала асырап алу тез өсуде, 2017 жылғы 17 ақпан
  25. ^ «Qi сымсыз зарядтау туралы сізге қажет барлық нәрсе». Tenpire. 8 маусым, 2019. Алынған 20 тамыз, 2019.
  26. ^ https://techcrunch.com/2019/03/29/apple-cancels-airpower-product-citing-inability-to-meet-its-high-standards-for-hardware/
  27. ^ «Global Qi Standard сымсыз зарядтауды күшейтеді».
  28. ^ «Nokia мен The Coffee Bean & Tea Leaf серіктестік құрып, Америка Құрама Штаттарындағы кафелерге сымсыз зарядтауды ұсынады». Nokia. 2012 жылғы 5 қыркүйек. Мұрағатталған түпнұсқа 2012 жылдың 20 қыркүйегінде. Алынған 21 қыркүйек, 2012.
  29. ^ «Nokia және Virgin Atlantic серіктесі Virgin Atlantic Clubhouse Lounges-қа сымсыз зарядтауды ұсынады». Nokia. 2012 жылғы 5 қыркүйек. Мұрағатталған түпнұсқа 2012 жылдың 20 қыркүйегінде. Алынған 21 қыркүйек, 2012.
  30. ^ «Nokia Virgin Atlantic сымсыз зарядтау арқылы ұшады». Nokia. 11 қыркүйек 2012 жыл. Мұрағатталған түпнұсқа 2012 жылдың 15 қыркүйегінде. Алынған 21 қыркүйек, 2012.
  31. ^ «Бірлескен ағын генераторлары арқылы ауыспалы позициялы сымсыз қуат таратқышы».

[1]

Сыртқы сілтемелер

  • Qi - ресми сайт
  1. ^ Xiaomi 80W MI жылдам сымсыз зарядтау технологиясы