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Grupo de patentes de Xiaomi

No hace mucho, la fuente Komiya publicó una lista de productos para la conferencia en línea de otoño de Apple, incluidos el iPhone 12, Apple Watch y AirTag. Quizás lo más llamativo es que Apple lanzará en la conferencia la tan esperada almohada de carga inalámbrica AirPower. A nivel nacional, el mercado de carga inalámbrica de teléfonos móviles en 2020 también ha iniciado una nueva ronda de carrera armamentista. Desde el primer cargador inalámbrico rápido comercial de 40 W del mundo en OPPO Ace2 hasta el cargador inalámbrico rápido de 50 W en Xiaomi Mi 10 Pro+, ¿se acerca la primavera de la carga inalámbrica de teléfonos móviles?

01 Pioneros que han ido cayendo uno tras otro

Cuando hablamos de carga inalámbrica, lo primero que nos viene a la cabeza son los móviles Samsung. De hecho, Samsung fue la primera marca de teléfonos móviles en hacer un uso generalizado de la carga inalámbrica. A partir del Samsung S6, casi todas las generaciones de teléfonos móviles de gama media y alta de Samsung están equipadas con carga inalámbrica. Sin embargo, el S6 lanzado en 2015 no fue el primer teléfono móvil compatible con la carga inalámbrica. Hace más de diez años, existía una "máquina mágica" que utilizaba esta función.

Este teléfono es el Palm Pre lanzado por Palm en 2009. El fondo de tareas estilo tarjeta y la interacción de gestos en pantalla completa con los que ahora estamos familiarizados son restos de su sistema integrado webOS. Hay varios hardware que hacen época, como puntos de luz, carga inalámbrica, líneas de datos positivas y negativas, etc. ., además de cargar un cargador inalámbrico magnético Touchstone dedicado con una potencia de 5W. No es de extrañar que Lei Jun lo llamara mágico. Pero al año siguiente, Palm fue adquirida por Hewlett-Packard, y los diversos productos que lanzó posteriormente recibieron una respuesta mediocre y, finalmente, quedaron sumergidos en las tendencias de iOS y Android.

Otro teléfono móvil que admite carga inalámbrica es el Lumia 920 lanzado por Nokia en 2012. Al igual que el Palm Pre, el Lumia 920 está equipado con una serie de tecnologías innovadoras: el primer teléfono móvil de la industria con un componente de estabilización de imagen óptica en la cámara, el segundo teléfono móvil compatible con la carga inalámbrica estándar Qi (el primero es el Sharp SH- 13C), la carga inalámbrica se ha hecho pública... Con la desaparición del ecosistema Windows Phone, el negocio de telefonía móvil de Nokia también ha llegado a su fin.

Además de estas dos marcas extranjeras, el primer teléfono móvil nacional que admite carga inalámbrica es el Gionee M7 Plus lanzado en 2017, que cuenta con carga rápida inalámbrica de 14 W. Desafortunadamente, después de que Li Jing lanzó este teléfono móvil, comenzó a decaer, desapareció gradualmente del mercado de la telefonía móvil y finalmente quebró.

02 AirPower ha sido difícil de ofrecer durante muchos años.

Desde la exploración tecnológica hasta la carga rápida, la carga inalámbrica ha atraído la "dedicación" de generaciones de pioneros. A menudo sucede que el primer fabricante de teléfonos móviles que se da cuenta del error de la carga inalámbrica se sacrifica a mitad de camino. Por supuesto, esto es sólo un evento de pequeña probabilidad y no tiene nada que ver con la tecnología. Pero, por un lado, también implica que la carga inalámbrica no es una buena forma.

En la era posterior a Jobs, Apple ha sido relativamente conservadora en el seguimiento de las nuevas tecnologías. El Apple Watch lanzado en 2015 fue el primer dispositivo Apple que admitió la carga inalámbrica. Después de tres generaciones de carga inalámbrica en Apple Watch, no fue hasta el iPhone X/iPhone 8 de 2017 que admitió la carga inalámbrica estándar Qi 1.1 de 7,5 W. También este año, Apple propuso el concepto de almohada de carga AirPower.

Lo más destacado de AirPower es que los dispositivos de carga se pueden colocar a voluntad, lo que permite a los usuarios cargar iPhone, Apple Watch, AirPods y otros dispositivos que admitan carga inalámbrica al mismo tiempo. Para lograr "la capacidad de colocar múltiples dispositivos a voluntad", Apple incorporó AirPower por primera vez con 22 conjuntos superpuestos de bobinas de inducción. Pero debido a la interferencia mutua entre las bobinas, el dispositivo se calienta. El sobrecalentamiento también provocó que AirPower se pospusiera continuamente los días 18 y 19. No tuvimos la oportunidad de verlo hasta la conferencia de Apple de este otoño.

Carga inalámbrica en casa donde la potencia es la reina

Ya sea Samsung, que va a lo seguro, o Apple, que se centra en la experiencia, la potencia de carga inalámbrica de los teléfonos móviles no ha superado 1,5 W durante muchos años, y Apple insiste en ello. 7,5 W es la línea de subsistencia. Alta potencia significa problemas de calefacción incontrolables y tarifas de patentes más altas. Sin embargo, los fabricantes nacionales de teléfonos móviles no lo creen así. En 2017, el Gionee M7 Plus, el primer teléfono móvil con carga inalámbrica de China, tenía una potencia de 14W. Desde entonces, el concepto de que más rápido es mejor se ha arraigado en la mente de los fabricantes nacionales.

En comparación con la carga rápida inalámbrica estándar Qi actual de 15 W, la carga rápida inalámbrica doméstica no tiene comparación. Casi todos los fabricantes pueden crear su propio protocolo de carga inalámbrica privado. SuperCharge inalámbrico de Huawei, carga flash inalámbrica de Xiaomi, mCharge súper inalámbrico de Meizu, AIRVOOC de OPPO y carga flash inalámbrica de OnePlus Warp. La potencia más baja es de 27W y la potencia más alta es de 50W del Xiaomi 10 Pro+. Incluso VIVO, que ha estado observando, también demostró la carga inalámbrica de 60 W en APEX 2020.

La tecnología de carga inalámbrica de teléfonos móviles nacionales puede lograr grandes avances en el camino de la acumulación de energía, que puede beneficiarse de la aplicación de la tecnología de bomba de carga. Actualmente existen dos soluciones de carga rápida de uso común: alto voltaje y baja corriente, y bajo voltaje y alta corriente para aumentar la potencia de carga. La tecnología de bomba de carga puede alcanzar tanto alto voltaje como alta corriente. El principio es utilizar condensadores como componentes de almacenamiento de energía para la conversión de voltaje.

Xiaomi Mi 9 utiliza esta tecnología de carga rápida por cable para aumentar la potencia de carga inalámbrica a 20 W. La tecnología de bomba de carga no cambia el principio de carga inalámbrica por inducción electromagnética, por lo que también puede admitir el estándar de carga rápida inalámbrica Qi.

04 consume un 47% más de energía que la carga por cable.

La carga inalámbrica utiliza el principio de inducción de ondas electromagnéticas para cargar, y el principio es similar al de un transformador. El extremo transmisor y el extremo receptor tienen cada uno una bobina. La bobina en el extremo transmisor está conectada a una fuente de alimentación por cable para generar una señal electromagnética. La bobina en el extremo receptor induce la señal electromagnética en el extremo transmisor para generar una corriente. Existen cuatro métodos de implementación de la tecnología de carga inalámbrica: inducción electromagnética, vibración de campo magnético, ondas de radio y acoplamiento de campo eléctrico. Sin embargo, debido a limitaciones técnicas y de costes, todas las tecnologías de carga inalámbrica de teléfonos móviles se basan en la inducción electromagnética.

Cuando se trata de carga inalámbrica, no se puede evitar el problema de la eficiencia de conversión. Basado en la carga inalámbrica por inducción electromagnética, la eficiencia de carga teórica alcanza el 80%. Pero esto es sólo una eficiencia teórica y la situación real debe descartarse. Los datos de las pruebas en línea muestran que en condiciones de 220 VCA, cuando se activa la carga flash VOOC inalámbrica de 30 W, la potencia de salida del extremo de carga llega a 42,62 W, ​​que es muy inferior a la eficiencia de conversión del 80 %. Esto provoca problemas de consumo de energía.

Según las últimas estimaciones de los equipos OneZero e iFixit, la potencia de la carga inalámbrica es muy inferior a la de la carga por cable. Después de comparar muchas veces la carga inalámbrica y por cable del Pixel 4, descubrimos que la carga inalámbrica utiliza un promedio de un 47% más de energía que la carga por cable. Se necesita una media de 14,26 Wh para cargar completamente un teléfono mediante un método cableado. Los cargadores inalámbricos requieren una media de 21,01 Wh. Esta cantidad de energía puede parecer insignificante, pero si en el futuro muchos dispositivos y terminales utilizan la carga inalámbrica como principal método de carga, el consumo energético será muy considerable.

05 Carga inalámbrica, ¿cuál solo es apta para móviles?

Los datos de IHS muestran que para 2020, se espera que los envíos de receptores de carga inalámbricos superen los 654,38 mil millones de piezas, y el extremo de transmisión alcanzará aproximadamente 500 millones de piezas en 2026. Se espera que el mercado mundial de carga inalámbrica crezca de 1.700 millones de dólares en 2015 a 1.500 millones de dólares en 2024, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 27%. Por supuesto, la mayoría de estos 654,38 mil millones de receptores de carga inalámbrica no son teléfonos móviles. Son principalmente pequeños dispositivos de IoT representados por dispositivos portátiles inteligentes, vehículos de nueva energía y otros productos de consumo electrónicos.

En lo que respecta a los teléfonos móviles, el principal escenario de aplicación de la carga inalámbrica nunca ha sido desde la carga mínima hasta la carga completa, sino "mantener suficiente energía en todo momento". De vez en cuando, levante el teléfono cuando esté en el trabajo, para no tener que preocuparse por la batería del teléfono cuando no esté en el trabajo; déjelo a un lado antes de acostarse y podrá dormir tranquilo. En resumen, la carga inalámbrica de teléfonos móviles tiene tres beneficios: primero, utiliza tiempo fragmentado para mantener el dispositivo completamente cargado, segundo, protege la "margarita" y tercero, no hay cables que la aten, por lo que puede ser llevado alrededor.

Así que no importa cuán alta sea la potencia de carga inalámbrica de un teléfono móvil, en realidad es una función inútil para la mayoría de las personas. Además, la función de carga inalámbrica general sólo está disponible en los modelos emblemáticos y puede cubrir incluso a menos usuarios.

La carga inversa inalámbrica y la carga NFC son prometedoras en el futuro.

A diferencia de los teléfonos móviles, la demanda de carga inalámbrica de dispositivos portátiles es actualmente muy fuerte. Los relojes inteligentes y las cajas de carga de auriculares TWS están básicamente equipados de serie con funciones de carga inalámbrica. La mayoría de estos productos tienen una capacidad de batería limitada, por lo que no son tan sensibles a la energía de carga e incluso pueden cargarse con NFC. Hoy en día, casi todos los teléfonos Android admiten carga inversa inalámbrica. Xiaomi Mi 10 Pro+ tiene una potencia de carga inversa de 10W, que puede cargar fácilmente pequeños dispositivos IoT, como cajas de auriculares TWS, y también puede "cargar rápidamente" Apple de forma inalámbrica.

En lugar de desarrollar un estándar de carga inalámbrica privada de alta potencia, creo que la introducción del estándar de carga NFC es de mayor importancia para todo el ecosistema de carga inalámbrica. El estándar de carga NFC lanzado en mayo utiliza una frecuencia básica de 13,56 MHz y admite cuatro niveles de transmisión de energía de 250, 500, 750 y 1.000 MW. La potencia de 1W es insignificante, pero resuelve el problema de usabilidad.

El estándar de carga NFC es ideal para pequeños dispositivos IoT con poca capacidad de batería. La carga inalámbrica se puede lograr sin necesidad de bobinas ni circuitos periféricos adicionales, lo que reduce costos y hace que el dispositivo sea más pequeño. Para los teléfonos móviles, el estándar de carga NFC también puede reducir la función de carga inalámbrica al nivel de mil yuanes. Actualmente, los teléfonos móviles equipados con funciones NFC gozan de gran popularidad y facilitan la carga inversa inalámbrica. La combinación de carga inversa inalámbrica y carga NFC debería acelerar la popularidad de la carga inalámbrica. El futuro de la vida inalámbrica es prometedor.

Por cierto, ¿tu teléfono se carga de forma inalámbrica?