La demanda de una mayor comodidad y una carga más simple ha llevado al rápido crecimiento del mercado de carga inalámbrica, como sugiere un informe reciente de Global Market Insights. Ahora, la flexibilidad limitada de las soluciones de carga actuales ha llevado a las compañías a ser pioneras en plataformas de carga novedosas.
Diagrama del mercado de carga inalámbrica. Imagen utilizada por cortesía de Global Market Insights
En este artículo, abordaremos los desafíos de diseño de la tecnología de carga inalámbrica y cómo algunas empresas están trabajando para superar estos desafíos.
La mayoría de los productos de carga inalámbrica disponibles se basan en el estándar abierto de carga inalámbrica Qi desarrollado por Wireless Power Consortium (WPC). Con este estándar, las bobinas de alimentación integradas en un cargador inalámbrico deben alinearse con un dispositivo para que se cargue.
Si bien la tecnología funciona, limita la distancia de carga inalámbrica (los dispositivos deben hacer contacto cercano con la bobina) y la cantidad de dispositivos cargados por un solo cargador inalámbrico. Los intentos anteriores para resolver algunos de estos problemas dentro del estándar Qi no han tenido éxito.
La solución prototipo de Apple para estos desafíos, por ejemplo, fue agregar más bobinas y superponerlas para que, sin importar dónde se encuentre un dispositivo en la alfombra, se alinearía.
Sin embargo, el proyecto se canceló el año pasado, probablemente porque las bobinas interfirieron entre sí, lo que redujo su efectividad. Cada una de estas bobinas también necesitaba ser alimentada y generar una cantidad significativa de calor como resultado. Es probable que el ruido generado por las bobinas también interfiera con otros dispositivos cercanos.
Ahora, una serie de nuevas plataformas de carga inalámbrica que van más allá del estándar Qi y aprovechan las nuevas aplicaciones de la tecnología electrónica existente están comenzando a llegar al mercado. A continuación, cubriremos tres plataformas de carga inalámbrica diferentes, así como la tecnología esencial y el diseño del chip que permite que estas plataformas funcionen.
GuRu es un recién llegado al mercado de carga inalámbrica que mostró algunos de sus dispositivos, incluido un cargador inalámbrico robótico llamado "Rovi", a principios de este año en el CES 2020.
El enfoque novedoso de la compañía utiliza haces de ondas de radio de alta frecuencia (ondas mm no ionizantes, la misma banda de frecuencia utilizada por 5G) para cargar dispositivos de forma inalámbrica. La plataforma de la compañía dirige inteligentemente las señales de radio a dispositivos con una pequeña placa de circuito, llamada Unidad de Recuperación, que anuncia su presencia al generador de energía y envía información sobre dónde está el dispositivo y cuánta energía necesita.
Según el CEO de GuRu, Florian Bohn, la principal diferencia entre la tecnología GuRu y la tecnología de carga inalámbrica comparativa es que GuRu "envía energía selectivamente a un local muy pequeño", a veces incluso localizando energía en un lugar de una o dos pulgadas para el escritorio de la compañía producto, producto de sala o producto móvil.
La unidad de recuperación (RU) de GuRu se compone de una delgada serie de circuitos conectados a un dispositivo, que determina las demandas de energía y convierte los haces de RF en energía eléctrica. Imagen utilizada por cortesía de GuRu
Bohn explica que GuRu controla la tecnología de ondas milimétricas utilizando varios algoritmos para controlar individualmente una gran variedad de transmisores para la localización de ondas.
"Es la misma diferencia entre 5G y Wi-Fi", explica Bohn. "El Wi-Fi enviará energía a todas partes. Estás recogiendo una pequeña fracción, mientras que, con la tecnología que estamos utilizando, puedes localizar y localizar la energía exactamente donde la necesitas".
La compañía espera introducir un sistema que permita a los usuarios finales controlar manualmente cuando los haces de carga están activos y apagarlos cuando encuentren interferencias.
Renesas Electronics, un desarrollador de tecnología de energía inalámbrica, anunció recientemente en un comunicado de prensa que el negocio se estaba asociando con Panthronics, una compañía de semiconductores conocida por sus lectores y controladores de comunicación de campo cercano (NFC).
La nueva asociación diseña soluciones de carga inalámbrica para dispositivos IoT. Las dos compañías planean usar una combinación de los circuitos integrados de transmisor de Renesas, que la compañía usa dentro de sus almohadillas de carga como una "solución de un solo chip" que puede controlar una o varias bobinas de carga, y los chips NFC de Panthronic, que permiten la conectividad NFC y la comunicación con Dispositivos IoT.
IC de carga inalámbrica NFC de Panthronics. Imagen utilizada por cortesía de Panthronics.
El uso de la conectividad NFC de esta manera permitirá que los dispositivos IoT se carguen y se comuniquen utilizando la misma antena, una funcionalidad específica que fue aprobada por el foro NFC a principios del año pasado.
La tecnología podría ser especialmente útil para cargar grandes cantidades de dispositivos al mismo tiempo, como en flotas industriales de IoT a gran escala o en aplicaciones como estaciones de carga inalámbricas de vehículos, que según afirma Wakefield Research verá un crecimiento significativo en los próximos años.
Aira ha diseñado una plataforma de carga inalámbrica diseñada para permitir la carga de los tapetes para alimentar dispositivos, independientemente de la posición del dispositivo en el tapete.
La plataforma de carga de la compañía utiliza circuitos integrados y algoritmos integrados para activar y desactivar las bobinas de alimentación en una matriz en función de la ubicación de un dispositivo o dispositivos en el cargador inalámbrico. El chipset se basa en una programación moderadamente compleja para controlar la matriz de la bobina: más de 200,000 líneas de código, como le dijo Jake Slatnick, CEO y cofundador de Aira, a Lory Gil de iMore.
El cargador inalámbrico FreePower de Aira permite a los usuarios colocar su dispositivo en cualquier lugar de la plataforma sin necesidad de una alineación perfecta. Imagen utilizada por cortesía de Aira
En un resumen del CES, Forbes reveló que las nuevas almohadillas de carga de Nomad, una compañía de accesorios de electrónica de consumo, integran la plataforma de carga inalámbrica FreePower de Aira en un cargador inalámbrico que es capaz de cargar dos teléfonos inteligentes y un dispositivo más pequeño, por ejemplo, un estuche AirPod. al mismo tiempo.
El rápido crecimiento en el mercado de carga inalámbrica, junto con las limitaciones del estándar líder actual, ha llevado a innovaciones en la carga inalámbrica. Por ejemplo, algunas plataformas nuevas usan conjuntos de chips programados para controlar matrices de bobinas de carga, mientras que otras aplican tecnología como mm-wave y conectividad NFC para entregar energía a distancia.
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