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新闻中心无线充电有哪些标准,为何要出台Qi 1.3标准?
随着无线充电标准的统一,技术的成熟,市场的推广,从而解决了设备的通用性和兼容性等问题,无线充电的前景非常可期。例如人们不需要每天频繁地对手机去做插拔的动作;开车时,无需专门停下车去找充电头/充电线去给手机充电。所以就像网络从有线到无线的发展趋势类似,无线充电将会开启一个新时代,植入到我们的日常生活中。
当然,无线充电的应用和普及也是由标准驱动的。对于手机,WPC Qi 1.3标准即将在2020年底出炉,会带来身份鉴权方面的需求。
那么,无线充电的标准有哪些?为何要出台Qi 1.3标准?如何实现这种新的鉴权标准?
无线充电有哪些标准
长期以来,各界都看好无线充电的市场潜力。不过,由于过去无线充电的标准很多等因素,影响了无线充电的普及。目前无线充电的标准已基本明确了,有如下三大分类(如下图)。

1)紧密耦合方式,也叫电磁感应。代表有WPC Qi标准,工作范围在(110~205) kHz低频的频段。现在几乎所有的消费级手机、平板电脑采用了WPC的最新标准。
2)磁场共振方式。代表有AirFuel(A4WP与PMA整合之后的新联盟),主要针对将来的电动汽车领域,它的充电会通过相同频谱磁场共振的方式进行电力传输,工作在6.78 MHz频段。
3)非耦合方式。通过无线的方式进行电力传输的无线充电,包含射频、超声以及红外等。
此外,前段时间,NFC组织也推出了NFC无线充电方式,更多目标是可穿戴设备、耳机,所以充电效能也只到1W。
2 不断普及的Qi标准正面临安全挑战
目前WPC最新的标准是Qi 1.2.4。Qi主要针对智能手机和手持设备。WPC标准定义的目标是:①做到充电器与无线电源的全球兼容性和互通性,保证不同厂家的设备之间互通;②随着快速充电/高功率的无线充电出现,如何去保证设备,尤其是电池的安全,进而去保护用户和消费者的人身安全。
现在市面上已有超过5000种Qi认证的产品,人们可以从WPC官网上查到所有通过Qi认证的产品。
当然,无线充电也面临了很多新挑战,这也催生了WPC Qi 1.3标准上有一些更多的功能上的要求,包括标准上的扩展。
首先,从整个充电功率来看,目前大于5W的快速充电应用越来越多,例如手机上甚至有支持27W的,甚至40W的,所以充电功率是越来越高的。但是随着充电功率的提高,电流会越大,产品损坏或劣质的、没有经过认证的产品会带来很大的安全风险和隐患。所以,WPC从降低产品和人身风险层面考虑,预计在2020年年底正式发布新的标准——Qi 1.3。新标准会针对无线充电底座的身份鉴权有非常明确的要求——支持1个不低于CC EAL4+ 安全认证的硬件安全芯片在充电底座里。这也是Qi 1.3标准与之前标准相比最大的变化。
有了这个标准后,所有的接收端设备,例如手机,可以对充电设备进行身份鉴权和产品的认证。如果验证通过了就可以进行充电,否则拒绝给手机充电或降低充电效率,只让它以最低(例如5W)的充电功率给手机充电,从而保证产品和终端用户的安全。
3 Qi 1.3适用哪些无线充电
WPC Qi把整个充电功率划分为几个等级。有的等级需要身份认证,有的没有强制要求。
1)Qi BPP,即在小于5W的充电产品里没有强制要求身份鉴权。但是,这部分又强烈建议要支持身份鉴权的功能。
2)Qi EPP领域,即5~15W的功率范围,是这次版本里最强调的一个部分,会强制要求在充电设备端要有安全身份验证。这意味着要有1个硬件安全芯片在产品里。
3)未来高功率领域。WPC也在扩展它的应用场景,将来会把充电功率扩展到60W,可能到那时,手机、平板电脑会以这种高等级的功率进行充电。同时也会有一些新标准,如Ki标准,预计2021年发布,可能会针对将来的家电产品进行无线充电,也包括了对于电动工具、机器人等,会有200W充电功率的考虑。
如果在消费级也是用最高等级安全认证的话,成本是否会增加呢?从CC EAL4+和CC EAL6+的成本,并没有太大的区别。另外随着产品的普及,以及整个出货量的增加,价格一定是会下降的。
那么,CC EAL6+和CC EAL4+到底有哪些区别?目前行业最高的等级就是CC EAL6+。二者的区别如下。
1)CC EAL6+和CC EAL4+测试的要求会不一样。CC EAL6+可能有100项测试的标准,CC EAL4+可能只有80项。
2)测试的深度也不一样。CC EAL6+不仅仅针对产品的本身,还包含了整个从产品的定义、开发、生产、测试、维护、物流,全部都在监管范围以内。所以到了CC EAL6+等级,监管范围会更多。


