المجموعات

معيار الشحن اللاسلكي Qi

 معيار الشحن اللاسلكي Qi

أصبح Qi ، الذي يُطلق عليه chee ، المعيار المقبول للشحن اللاسلكي.

من أجل توفير قابلية التشغيل البيني ، وهو مطلب رئيسي للشحن اللاسلكي ، كان من الضروري وضع معيار يمكن اعتماده من قبل كبرى الشركات المصنعة. وبهذه الطريقة ، يتيح معيار الشحن Qi استخدام شاحن واحد للأجهزة من العديد من المصنّعين المختلفين وبهذه الطريقة يصبح أسلوبًا مقبولًا. إذا كانت هناك حاجة لشواحن مختلفة ، فقد يتطلب ذلك العديد من أجهزة الشحن المختلفة للأجهزة المختلفة ويؤدي إلى حدوث ارتباك في السوق.

وفقًا لذلك ، أصبح معيار الشحن اللاسلكي Qi هو الحل المقبول.

يأتي اسم Qi من الفلسفة الآسيوية حيث يعني "الطاقة الحيوية" التي تتعلق بالشحن اللاسلكي والتي يمكن رؤيتها على أنها تدفق غير ملموس للطاقة.

اتحاد الطاقة اللاسلكية

من أجل التمكن من توفير معيار لتقنية الشحن اللاسلكي للبطاريات ، تم إنشاء مجموعة صناعية تسمى Wireless Power Consortium.

عقد اتحاد الطاقة اللاسلكية اجتماعها الأول في هونغ كونغ في ديسمبر 2008. ومنذ إنشائه ، نمت عضويته من ثماني شركات أولية إلى أكثر من 100 شركة.

في أغسطس 2009 ، نشر اتحاد الطاقة اللاسلكية مواصفات Qi منخفضة الطاقة ، وبعد شهر واحد فقط تم اعتماد المنتج الأول.

تحت رعاية اتحاد الطاقة اللاسلكية ، نمت أهمية الطاقة اللاسلكية ، حيث أخذ المزيد من الشركات التكنولوجيا على محمل الجد. كانت المنتجات الأولى التي تستخدم الطاقة اللاسلكية لشحن البطاريات تتطلب إضافة غلاف إضافي. ومع ذلك ، تم الإعلان عن أول منتج مزود بمستقبلات Qi مدمجة لشحن البطاريات اللاسلكية في مارس 2011.

أساسيات معيار الشحن اللاسلكي Qi.

تم تطوير معيار Qi من قبل اتحاد الطاقة اللاسلكية وهو قابل للتطبيق لنقل الطاقة الكهربائية عبر مسافات تصل إلى 40 ملم (1.6 بوصة).

يستخدم معيار الشحن اللاسلكي Qi لوحة نقل طاقة تشبه الشاحن الذي سيتم استخدامه في نظام سلكي عادي ، ومستقبل طاقة لاسلكي متوافق موجود في الجهاز ليتم شحنه. ثم يتم نقل الطاقة باستخدام الحث المغناطيسي.

تتوافق الطريقة التي يتم بها شحن الطاقة اللاسلكية مع المعيار وتسمح باستخدام شاحن لاسلكي Qi واحد من أي مورد لشحن أي جهاز متوافق مع Qi. نظرًا لأن معظم أنظمة الشحن اللاسلكي تتوافق الآن مع هذا المعيار ، فهذا يعني أنه يلزم وجود وسادة شاحن واحدة فقط لشحن جميع الأجهزة.

هناك فئتان لشواحن Qi اللاسلكية:

  • طاقة منخفضة: تغطي فئة الطاقة المنخفضة أجهزة الشحن التي يمكنها توفير طاقة في النطاق من 0 إلى 5 واط. سيغطي هذا معظم الأجهزة المحمولة المحلية مثل الهواتف المحمولة ومشغلات الموسيقى وسماعات الأذن التي تعمل بتقنية Bluetooth وما إلى ذلك.
  • قوة متوسطة: يمكن أن توفر أجهزة الشحن في فئة الطاقة المتوسطة طاقة تصل إلى 120 واط.

يوجد داخل أي نظام شحن لاسلكي Qi عنصرين رئيسيين:

  • محطات القاعدة: محطة Qi الأساسية هي الجهاز الذي يوفر طاقة حثيّة للإرسال اللاسلكي. على هذا النحو فإنه يحتوي على جهاز إرسال الطاقة الذي عنصر رئيسي فيه هو ملف الإرسال. عادةً ما يكون لشاحن Qi الإجمالي سطح مستوٍ. يُشار إلى هذا عادةً باسم سطح الواجهة. يمكن وضع الجهاز المحمول أو الأجهزة فوق هذا السطح.
  • أجهزة محمولة: أجهزة Qi المحمولة هي تلك التي تستهلك الطاقة المنقولة لاسلكيًا. يستخدم هذا عادةً لشحن البطارية الموجودة داخل الجهاز المحمول.

للحفاظ على الكفاءة عالية قدر الإمكان ، من الضروري التأكد من أن الاقتران بين ملفات الإرسال والاستقبال أعلى ما يمكن. لتحقيق ذلك ، يجب وضع الجهاز المحمول في الموضع الذي يمكن فيه تحقيق ذلك. يحدد معيار Qi طريقتين لتحقيق ذلك:

  • تحديد المواقع الموجهة: يتضمن هذا الشكل من التنسيب على شاحن Qi استخدام وسائل لإرشاد المستخدم لوضع الهاتف المحمول في المكان الصحيح على محطة Qi الرئيسية للشحن.
  • التنسيب في أي مكان: لا يتطلب الشكل الثاني لوضع شاحن Qi من المستخدم وضع الجهاز المحمول بدقة في منطقة معينة من سطح الشحن. بدلا من ذلك مساحة أوسع قابلة للاستخدام. يمكن تحقيق ذلك باستخدام أكثر من ملف جهاز إرسال.

يقع التردد المستخدم لشواحن Qi بين حوالي 110 و 205 كيلو هرتز لشواحن Qi منخفضة الطاقة حتى 5 واط و 80-300 كيلو هرتز لشواحن Qi متوسطة الطاقة.


بروتوكول بيانات Qi

يتضمن معيار الطاقة اللاسلكية Qi القدرة على المحطة الأساسية والجهاز المحمول باستخدام نظام نقل بيانات محدود. يتيح ذلك لمحطة الشحن والقاعدة الاتصال لتوفير معلومات حول حالة الشحن وما شابه ذلك. وبهذه الطريقة ، يمكن للجهاز المحمول إبلاغ المحطة الأساسية عند شحنها ، وما إلى ذلك. وبهذه الطريقة يمكن للمحطة الأساسية تكييف خرجها لتلبية احتياجات الجهاز المحمول وإزالة نقل الطاقة ، يكون الجهاز المحمول مشحونًا بالكامل.

أثناء التشغيل ، يحدث الاكتشاف الأولي نتيجة لاكتشاف تغيير في السعة أو الرنين لملف المرسل. بمجرد اكتشاف كائن ما ، تتحقق المحطة الأساسية من صحة الجهاز الموضوع عليه لتوافق شحن Qi. ترسل المحطة الأساسية سلسلة بيانات 8 بت. يجب أن يستجيب الجهاز المحمول المستقبِل ويوفر قوة الإشارة. ثم ترسل المحطة الأساسية عدة أصوات رقمية لتوفير معلومات حول تحديد الموقع الأمثل للجهاز المحمول. سيبدأ الشحن فقط عندما يتم التحقق من صحة الجهاز وتم تمرير المعلومات. أثناء عملية شحن Qi ، يرسل الجهاز المحمول حزم بيانات التحكم لضبط مستوى الطاقة وإنهاء الشحن في النهاية.

تم تعريف بروتوكول اتصال بيانات شاحن Qi لضمان اتصال جميع الأجهزة بشكل صحيح.


تنسيق البيانات القياسي Qi
القدرة Qiتفاصيل
سرعة البيانات2 كيلو بايت في الثانية
ترميز بتثنائي الطور
ترميز بايتبداية بت بيانات 8 بت بت التكافؤ توقف قليلا
هيكل الحزمة• الديباجة (> = 11 بت)
• رأس (1 بايت)
• رسالة (1 إلى 27 بايت)
رسالة واحدة كاملة لكل حزمة
الحمولة للتحكم
• المجموع الاختباري (1 بايت)

الكشف عن الأجسام الغريبة Qi

إحدى المشكلات التي يمكن أن تنشأ مع نظام الشحن اللاسلكي هي وضع جسم معدني غريب على شاحن Qi أو بالقرب منه. عند حدوث ذلك ، يمكن للشاحن تحفيز التيارات على التدفق في الجسم ، اعتمادًا على موضعه والاقتران المغناطيسي ، ونتيجة لذلك يمكن أن يصبح الجسم ساخنًا للغاية. هذا يمكن أن يشكل خطرا ، لا سيما في بيئة منزلية.

لمنع حدوث ذلك ، يمكن للمحطة الأساسية أو الشاحن استشعار وجود هذه الكائنات وقطع إجراء الشحن لضمان اقتران أجهزة Qi المحمولة فقط بمجال الحث المغناطيسي واستقبال الطاقة.

إصدارات مواصفات Qi

من أجل تلبية أحدث المتطلبات ، تم تحديث معيار Qi لتغطية مناطق جديدة وتحسين أخرى. يقدم الجدول أدناه ملخصًا لبعض النقاط البارزة في إصدارات Qi القياسية المختلفة.


إصدارات Qi القياسية
نسخة Qiتفاصيل
الإصدار 1.0• جهاز إرسال Qi بمستوى طاقة 5 وات.
• تصميمات جهاز الإرسال تشمل: جهاز إرسال ذو ملف واحد ، جهاز إرسال صفيف الملف ، جهاز إرسال ملف متحرك.
• مجموعة متنوعة من أجهزة الاستقبال Qi
• مرونة محدودة في تصميمات جهاز الإرسال Qi
الإصدار 1.1• زيادة مرونة تصميم جهاز الإرسال Qi: تتوفر 12 مواصفات مختلفة لجهاز الإرسال.
• تحسين "الكشف عن الأجسام الغريبة". هذه ميزة مهمة لأنها تمنع تسخين الأجسام المعدنية في جوار جهاز الإرسال النشط.
• إمكانية تشغيل جهاز إرسال Qi عبر منفذ USB.

مشاكل متعلقة بـ Qi

على الرغم من أن معيار Qi كان شكل الشحن اللاسلكي الذي أصبح المعيار المفضل ، إلا أنه لا يخلو من المشكلات:

  • مطلوب محاذاة دقيقة: مطلوب محاذاة صحيحة للجهاز تحت الشحن والشاحن. غالبًا ما يضع المستخدمون عناصر لشحنها على الشاحن ، لكنهم يجدون أنها لم يتم شحنها لأنها لم تتم محاذاتها بدقة كافية. هذه واحدة من الشكاوى التي أبلغ عنها العديد من المستخدمين ، لكنهم اعتادوا عليها.
  • التداخل و EMI: على الرغم من إمكانية جعل الأجهزة تعمل ضمن متطلبات قبول EMI ، إلا أن هذا ليس بالأمر السهل ، كما أن الأجسام المعدنية القريبة من ملفات الشحن يمكن أن تسبب تأثيرات غير عادية مع EMI. كما يمكن أن يكون للشحنة تأثيرات على الأشياء القريبة.

أصبح معيار Qi هو الحل الحقيقي الوحيد للشحن اللاسلكي وقد تم دمجه في العديد من الهواتف الجديدة ، وخاصة الهواتف المتطورة. يمكن شراء أجهزة الشحن بشكل منفصل ، كما توجد أيضًا مدمجة في العديد من السيارات الجديدة.


شاهد الفيديو: كيف تضيف إمكانية الشحن اللاسلكي لجوالك (ديسمبر 2021).