무선 충전 및 전력 전송 기술 지원 Bluetooth의 역할

Bluetooth 기술은 단거리 무선 데이터 교환의 그것의 본래 목적을 넘어 지금까지 진화했습니다. 오늘날, 그것은 무선 위탁과 전력 이동의 순간에 있는 신청의 성장 수를, 가능하게 합니다 더 똑똑한, 소비자 전자공학, 자동 체계 및 산업 임명을 위한 능률적인 에너지 관리 가능하게 합니다. 세계가 케이블 자유로운 미래로 이동하기 때문에, Bluetooth의 힘 전송기와 수신기 사이 커뮤니케이션 교량으로 Bluetooth의 역할은 불가결합니다.

무선 충전 및 전력 전송의 기본

무선 충전, 유도 충전으로도 알려진 전자기 필드를 사용하여 두 개의 코일 사이의 에너지를 전송하는 데 사용됩니다. 충전 기지 및 수신기 코일에 대한 송신기. 수신기는 배터리 충전하기 위해 직접 전류로 변경 필드를 다시 변환합니다. 이 방법은 스마트 폰과 착용 가능, 공명 유도 커플 링 및 라디오 주파수 (RF) 에너지 수확과 같은 다른 기술에서 가장 일반적입니다. 범위와 전력 기능을 확장합니다.

Qi (pronounced “chee”) 및 PMA (Power Matters Alliance)와 같은 전력 전송 기술은 전력 수준과 정렬을 협상하는 방법을 표준화했습니다. 그러나 이러한 시스템에 대한 진정한 "스마트"장치는 자신의 전력 요구, 충전 상태, 그리고 실시간 안전 매개 변수를 통신해야합니다. 이것은 Bluetooth가 그림에 들어있는 곳입니다.

Bluetooth가 무선 전력을 만나는 곳

Bluetooth는 전력 자체를 전송하는 데 사용되지 않습니다. 그것은 고효율 및 저전력 (< 1 mW). Instead, it provides a low‑energy, reliable data channel between the charger and the device, or between multiple devices within a charging ecosystem. The ]Bluetooth® Wireless Charging] 사양 (Bluetooth LE stack의 일부)은 배터리 레벨, 충전 상태, 온도 및 인증 자격 증명과 같은 충전 관련 정보를 교환 할 수있는 장치를 허용하는 프로파일을 정의합니다.

이 통신 층은 수신기가 현재 때만 전달된다는 것을 보증하기를 위해 중요합니다, 정확한 전압에, 그리고 적당한 열 관리와. 그것 없이, 충전기는 지속적으로 최대 힘에 전달하기 위하여 힘질 것입니다, 에너지 및 위험 과열을 낭비.

Qi 표준에 Bluetooth

무선 전력 컨소시엄 (WPC)는 Bluetooth 저에너지 (BLE)를 Qi v1.3 명세에 있는 밴드 커뮤니케이션 수로로로 채택했습니다. 이전 Qi 버전은 입증과 힘 교섭을 위한 밴드 커뮤니케이션 (힘 신호를 개조하는)에서 의존하는 동안, BLE는 힘 납품과 방해 없이 더 빠르고, 더 튼튼한 자료 교환을 제안합니다. 이 교대는 양방향성 자료 시내를 허용하고, 굳힌모 갱신과 같은 특징을 위탁 역사 추적하고, 진보된 외국 목표 탐지 (FOD) 가능하게 합니다.

Bluetooth SIG에 따르면, BLE은 또한 다중 장치와 동시 통신을 지원하며 멀티 장치 충전기(예를 들어, 전화, 이어폰을 처리하는 충전 패드 및 한 번에 시계를 사용할 수 있습니다). 각 장치는 충전기를 독립적으로 페어링하여 충돌없이 상태를보고 할 수 있습니다.

Bluetooth ‐Enabled 전력 관리 체계

대부분의 실제 구현 중 하나는 휴대용 전자에 Bluetooth 기반 배터리 관리입니다. BLE 링크는 배터리 비율뿐만 아니라 내부 온도 및 최적의 충전 프로파일 (예 : 빠른 충전 대. 까다로운 충전)의 충전 패드를 알리는 스마트 폰을 허용합니다. 패드는 배터리가 거의 풀거나 포장되면 전원 출력을 동적으로 조정할 수 있습니다.

이 기능은 전기 칫솔, 의료 기기 및 배터리가 많은 사이클을 통해 안전하게 충전해야하는 산업용 센서에 특히 중요합니다. 이러한 환경에서 Bluetooth는 충전 이벤트를 로그, 진단 실패를 진단하고 유선 진단 포트없이 배터리 분해를 예측하는 표준화 된 방법을 제공합니다.

스마트 충전 생태계

블루투스는 단일 충전기 장치 쌍을 넘어 전체 ‐홈 충전 생태계를 가능하게합니다. 휴대 전화를 알고 스마트 데스크를 상상해 배터리에 낮고 무선 충전 패드의 우선을 자동으로 조정합니다. 또는 커피 테이블이 근처에 디스플레이에 대한 충전 상태를 보여주는 동안 해당 장치가 충전 할 수있는 거실. 이 시나리오는 중앙 조정기를 필요로한다 스마트 폰 또는 허브 - 그것은 여러 BLE ‐ ENABLE 충전기 및 장치와 통신.

BLE의 메쉬 네트워킹 기능을 사용하여 (블루투스 메쉬), 충전기 네트워크는 가정이나 사무실에서 전력 분배를 최적화 할 수 있습니다. 예를 들어, 피크 에너지 가격 중, 메쉬는 회의를 위해 준비 될 노트북을 우선적으로하는 동안 비범성 장치에 대한 충전 속도를 줄일 수 있습니다. 사용자는 휴대 전화에 통합 인터페이스를보고 모든 무선 전력 거래로 제어 및 가시성을 제공합니다.

자동차 및 산업 응용

차량용 차량용 무선 충전을 급속하게 채택하고 있습니다. 또한 차량용 충전을 위해 차량용 충전을 위해 Bluetooth를 사용합니다. 블루투스는 두 개의 시나리오에서 사용됩니다. 차량용 무선 충전 패드(예: 센터 콘솔)에서 BLE는 자동차의 정보 시스템에서 휴대 전화의 충전 상태를 표시하고 충전 일정을 설정할 수 있도록 드라이버를 허용합니다. 일부 자동차 제조업체는 주차 지원 시스템에 BLE을 통합하여 운전자가 최적의 운전을 유도하는 데 최적의 드라이버를 안내합니다.

Bluetooth는 무선 통신망을 통해 무선 통신망을 통해 무선 통신망을 제어할 수 있습니다. Bluetooth는 AGV를 위한 안전하고, 낮은 latency 통신 채널을 제공합니다. 충전, 보고 배터리 건강, 심지어는 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ □ 를 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

도전과제

Bluetooth는 Bluetooth를 무선으로 통합하는 것은 어려운 문제 없이 아닙니다. 1 차적인 관심사는 coexistence입니다: Bluetooth는 2.4 GHz ISM 밴드에서 또한 Wi-Fi에 의해 이용되고 ‐ 밴드 커뮤니케이션을 위한 동일한 빈도를 이용하는 많은 소유적인 무선 힘 체계 작동합니다. 충분한 수로 선택과 적응시키는 빈도 hopping (BLE의 특징) mitigate 방해, 그러나 높 힘 충전기는 Bluetooth 감도를 degrades 전자기 소음을 일으킬 수 있습니다.

다른 제한은 대기권입니다. BLE는 건전지 상태 갱신 (밀리초의 전형적으로 10s)를 위해 충분히 빠릅니다, 그것은 microsecond 조정을 요구하는 순간 동력 조절 반복을 위해 적당하지 않을지도 모릅니다. 그러므로, 몇몇 잡종 체계는 협상과 윤곽을 위해 BLE를 이용하고 정밀한 횡단한 힘 규칙을 위해 신호하는 밴드에서 재적으로 재기하는 동안.

미래 방향: Bluetooth LE 오디오, Auracast 및 저쪽에

Bluetooth 기술의 진화는 무선 전력과 통합을 강화하도록 약속합니다. Bluetooth 5.2 및 나중에 버전은 Auracast-a 방송 오디오 기능이라고 불리는 새로운 기능을 포함하는 LE 오디오를 도입했습니다. 오디오를 위해 주로 동안 Auracast의 언더 라이딩 광고 확장은 전원 전송 발견을 위해 재구성될 수 있습니다: 충전 패드는 존재와 기능을 방송 할 수 있습니다 (예를들면, “15W Qi 빠른 충전기, 책상에 위치) 전체 연결이 필요없는 BLE‐listening 장치. 이 광대한 경험은 광대한 쌍으로 덮습니다.

더 앞서보고 Bluetooth 6.0는 더 정교한 파워 관리 알고리즘을 지원할 수 있는 더 높은 데이터 속도와 낮은 대기시간을 도입할 것으로 예상됩니다. 또한, BLE를 사용하는 “power‐over‐data” 개념은 탐구되고, 매우 낮은 힘 장치 (온도 센서와 같은)는 배터리가 전혀 필요하지 않을 수 있습니다. 동시에 데이터 전송을 전송하는 전용 BLE 송신기에 의해 구동 될 수 있습니다.

긴 거리 무선 전력에서 Bluetooth의 역할

RF 기반 무선 전력 (예 : Energy Harvesting and PowerBeam)에서 Bluetooth는 저전력 인 그 때문에 선택의 통신 프로토콜입니다. 냉각 된 RF 에너지로 구동되는 소형 센서는 BLE을 통해 에너지 요구 사항을 전달하고 수면으로 돌아갑니다. 이미 실행중인 와이어가 불순물 인 스마트 빌딩 센서에 배포되고 있습니다. Bluetooth LEract 및 RF 전력 전송의 조합은 향후 몇 년 동안 진정한 배터리 ‐ 무료 IoT 장치를 가능하게 할 수 있습니다.