苹果希望无线充电系统的功率输出能够更快

苹果一直在探索拥有额外的触摸屏功能的 MacBook 概念。

苹果希望解决 iPhone 在用户移动过程中电池耗尽的问题。

  近日,苹果公司向美国专利商标局提交了一件感应式充电技术的专利申请,专利申请文件显示,苹果公司有望利用扬声器、麦克风和触觉反馈引擎中的电子线圈,以实现无线充电功能。

苹果什么时候才会给 iPhone 使用无线充电技术?他们还在研究如何完善目前的技术。

从设备功能的角度来看,苹果一直坚持将 iPad 这样的触屏设备与 Mac 电脑分开的立场。换句话说,这意味着苹果公司不会马上推出配备传统触摸屏的设备(比如 MacBook Pro),这有点类似微软的 Surface。

苹果公司提出了一种可能的解决方案,通过利用无线充电技术,将电池电量从一个移动设备转移到另一个移动设备上,来解决 iPhone 在用户移动过程中电池耗尽的问题。

  这件名为利用音响或触觉反馈设备的感应电力传输的专利申请文件显示,苹果公司设计了一款常见的双线圈感应充电系统,通过专用的发射线圈与相应电子设备中的接收线圈相互作用,进而完成无线充电。苹果公司的此项技术不需要额外硬件,仅使用设备中来自音频或振动反馈组件中的现有线圈即可。

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  业内人士表示,如果电子设备中的线圈尺寸过小,可能会对电力传输效率产生不利影响,延长高容量电池充电的时间。 (陈 婕)

早在 2013 年苹果公司就有一项专利曝光了他们正在研究的一个非常成熟的无线充电系统,该系统利用近场磁共振来供应电源。苹果的无线充电将通过“近场磁共振”技术建立起一个有效范围 1 米的充电区域,凡是支持这一技术的苹果设备只要放置在该区域内,就可进行无线充电,无需任何连接线或电源插头。苹果未来非常有可能在旗下产品上使用这个成熟的无线充电系统。

然而,在 2016 年,美国专利商标局发布了一项突破性的苹果专利申请,描述了一个“在 iOS 设备和甚至是 MacBook Pro 之间的感应充电”的概念。苹果最初的专利基本上描述了重新设计的 MacBook Pro 概念,它的传统 Force Touch 触控板被替换为一个“对接站”(如图所示,通过这个对接站,iPhone 可以与 Mac 连接和交互,反之亦然)。

今天公布的一项名为“电子设备之间的感应充电”的苹果专利申请描述了两种设备(如平板电脑和智能手机)的充电方式。例如,一台耗尽了电量的 iPhone 可以通过仍有剩余电量的 iPad 充电。

  

美国专利商标局今天又公布了苹果另外一项与无线充电技术相关的专利,该专利与感应电力传输系统的阻抗匹配相关。目前苹果在智能手机市场最大的竞争对手三星已经在旗下的智能手机产品上使用无线充电技术,因此不管是行业还是用户也都希望苹果能够尽快在旗下的iOS设备上使用这项技术。

当然,这是一个遥远的概念,我们也不太可能马上在苹果的最终产品上看到这一点,但它最初发布的事实表明,该公司至少一直在探索拥有额外的触摸屏功能的 MacBook 概念。

从理论上来说,这将为那些 iPhone 电量不够用的用户提供帮助。如果刚好这部分用户身边还有其他暂时不需要使用的设备,则意味着他们不需要再考虑 iPhone 充电的问题。用户不用再随身携带充电器和充电线缆,也不用到处寻找插座。

根据苹果在专利文件中的介绍,目前便携电子设备在进行无线充电时,电子设备中的电磁感应线圈将会与感应充电表面,即充电基座内的电磁感应线圈相互匹配。通过改变或者切换流经发射线圈的电流,接收的线圈就能够感应到电流。便携电子设备可能会适应使用接收电流,从而给设备的电池充电。

有趣的是,美国专利商标局最近公布了一项新的专利,是对苹果最初专利的延续,其中涉及到这项发明的更多细节,并增加了新的技术主张,可能是为了保护这一概念的完整性。

这个专利主要集中在用于无线充电的感应线圈的使用上。苹果公司并没有像目前的无线充电系统那样仅仅考虑给设备充电,而是提出同样的感应线圈可以用来传输电能和接收电能。

在感应电能传输过程中便携电子设备可能会进入多个功率模式。比如一台便携电子设备在感应充电一段时间之后会从低功率的充电模式切换到恒流充电模式,功率也就会跟着提高。不同的运行模式会有不同的负载状态。

根据外媒 Patently Apple 的报道,以下是苹果申请的新专利的更多细节:

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很多情况下,负载状态的变化就会降低发射器和接收器之间的电力传输效率。因此苹果认为我们需要一个相应的解决方案,以提高便携电子设备在不同的功率模式下的电力传输效率。

- 苹果的新专利声称,使用便携式电子设备的触敏显示屏来接收输入的触控板反应测定。

专利申请提供的图片显示,iPhone 可以被放置在 iPad 显示屏的中央进行充电,而 iPhone 的后充电线圈则面向 iPad 的屏幕。在某些情况下,用户还可以使用对准磁铁使设备处于最佳的充电位置。

苹果这项专利中就介绍了感应充电接口管理效率的方法和系统。同样地该系统中包括感应电力发射器和接收器。阻抗控制器和电力接收感应器相互匹配,还可以对其进行设置,根据便携电子设备对电力的要求的变化相应地增加或者减少感应电力接收器的电阻抗。

  • 新专利还从技术上描述了 MacBook Pro 触摸显示屏的工作方式,例如“当用户使用 MacBook Pro 的触控板给 i 系设备充电时,通过感应充电线圈,用户仍然可以使用触摸屏幕接收输入。

与此同时,苹果还通过一些图像设想了在笔记本电脑中使用这种感应充电线圈的可能性。从图片上来看,苹果已经考虑了充电线圈在 MacBook 的触控板和每一面的位置。在更大的设备上增加多个线圈可以让它为多个更小的移动设备充电,这对于任何想同时给 iPhone 和 Apple Watch 充电的人来说都是非常有用的。

苹果指出感应电力寄售期可以是任何适合的电子设备,包括平板电脑设备、电话、个人电子助理、电脑、穿戴通信设备、穿戴健康助力、智能手机或者媒体播放器。

- 与此同时,苹果的新专利表示,第一个感应线圈布置在触控板的下面,可通过触控板向外部电子设备提供感应电源,或者通过它接收感应电源。另一个线圈则与便携式电子设备对接,提供充电感应能力,或接收感应能力。

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苹果公司迟迟不在旗下产品上引入无线充电技术或许也有他们自己的考虑。此前苹果全球市场营销高级副总裁 Phil Schiller 就指出,无线充电最终仍然需要用户将充电器插入电源插座,只是充电器和移动设备之间不需要任何线缆,在用户体验上并没有什么实质性的改变。

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这份专利文件还提出,这样的传输系统也可以通过一个插座对多个设备进行充电。通过堆叠设备,用户只需要将主设备连接到充电器即可,因为这个主设备可以将电源传输给其他的设备。

那么问题来了,这是否意味着带有触摸屏的 MacBook Pro 即将问世呢?

到目前为止,苹果的一些产品确实采用了无线充电,包括 iPhone 8、iPhone X 和 Apple Watch。尽管无线充电和电量分享已经出现在专利设计的图纸上,但 iPad 和 MacBook 系列目前并没有提供任何无线充电功能。

事实上,目前的延续专利(No. 20180212455)仅仅是一项专利申请。需要提到的是,美国专利商标局公布的任何专利都不能保证它们所描述的概念适用于消费者设备。一直以来,苹果公司经常会申请大量的专利,但是从目前的情况来看,其中大部分都没有应用在当前的苹果产品中。苹果的延续专利申请于 2018 年 3 月提出。

如果苹果要在其产品中添加这样的功能,需要多个线圈,并且对线圈进行相应的设置,以便能够在接收和传输状态之间切换,这意味着苹果需要对硬件设计做出改动。

值得注意的是,尽管苹果可能对“合并产品”持坚定立场,但越来越多的证据表明,该公司可能正在重新考虑这一想法。举个例子,有消息称,苹果计划明年推出 iOS 13 系统,其中包含“Marzipan 项目”的最终产品,苹果工程师希望通过这个项目让 iOS 应用程序能够在 Mac 电脑上无缝运行。

不过需要提到的是,美国专利商标局公布的任何专利都不能保证它们所描述的概念适用于消费者设备。一直以来,苹果公司经常会申请大量的专利,但是从目前的情况来看,其中大部分都没有应用在当前的苹果产品中。

苹果还获得了第一项涉及触屏 iMac 概念的专利,这绝对是疯狂的。除此之外,我们上周还报道了苹果的另外一项名为“电子设备之间的感应充电”的苹果专利申请,其中描述了两种设备(如笔记本电脑和智能手机)的充电方式。例如,一台耗尽了电量的 iPhone 可以通过仍有剩余电量的 MacBook Pro 充电。

这项“电子设备之间的感应充电”专利申请于今年 3 月 19 日提交,是 2015 年 6 月的一项类似专利申请的延续。

事实上,这项让设备共享电量的专利并不是苹果公司在无线充电方面唯一的专利申请。2015 年 10 月,苹果申请了一项使用双线圈感应充电系统的专利,其中使用的是用于音频和振动反馈元件的线圈,而 2017 年 4 月的另一项专利则在探索使用 Wi-Fi 路由器进行无线充电的可能性。

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