次のスマートフォンが6倍速く充電できる| イノベーション| スミソニアン - 記事、イノベーション、エネルギー、テクノロジー

私たちのモバイルデバイスがますます薄くなるにつれて、研究者はより小さなバッテリーにより多くの電力を詰め込むために競争しています。しかし、バッテリーの容量と密度は、電子機器の他の分野の進歩に追いついていません。そのため、カリフォルニアに拠点を置くQnovo Corporationは、スマートフォンが1日の終わりまでに外に出ないようにするための別のアプローチを取っています。

Qnovoの技術は、バッテリー容量の増加に取り組むのではなく、より高速でスマートな充電に重点を置いています。つまり、次のスマートフォンやタブレットは、現在使用しているデバイスの3〜6倍速く充電できます。同社は、その技術により、昼食時に15分間電話を接続し、さらに6時間の使用時間を得ることができると主張しています。

Qnovoのアダプティブチャージングテクノロジーは、スマートフォンのバッテリーから温度とストレスのデータを受信するため、デバイスに損傷を与えることなく、より高速に充電できます。

Qnovoのアダプティブチャージングテクノロジーは、スマートフォンのバッテリーから温度とストレスのデータを受け取り、デバイスを損傷することなく、より高速に充電できるようにします。（Qnovo Corporation）

どのように機能しますか？今日のデバイスメーカーは、充電速度を、すべてのバッテリーが損傷することなく処理できる速度に制限しています。 Qnovoは、すべてのバッテリーにとって安全な低速に固執する代わりに、バッテリーに信号を定期的に送信し、電圧応答を測定するソフトウェアを開発しました。これにより、同社はバッテリーの温度やその他のストレス要因を特定できると主張しています。この情報を使用して、充電レートを調整して、バッテリーが処理できる最大電流を供給しながら、デバイスメーカーがバッテリーの供給を期待する500〜800回の充電サイクルを維持できます。

このスマートな充電形態は、最新のプロセッサがクロック速度を調整してさまざまなタスクを効率的に実行する方法とは異なり、スマートフォンメーカーが数年前に実装していたアイデアのようです。しかし、Qnovoのマーケティング担当副社長であるRobert Nalesnikは、2つの重要な関係者の間でコミュニケーションが取れていなかったと言います。

「電池の化学者は、大規模な電池会社の電気技術者と実際には話をしませんでした。それらはまったく異なるドメインである傾向がありました」とNalesnik氏は言います。「（Qnovoでの初期の）論文は、バッテリーの化学者と電気技術者を一緒にすれば、その問題を解決するためのより創造的な方法を思いつくことができるということでした。」

確かに、同社の創業者のトリオには、電気工学の元スタンフォードのコンサルティング教授であるナディム・マルフが含まれています。 Dania Ghantous、リチウムイオン電池に特化した化学エンジニア。そして元Apple Macbookエンジニアのフレッド・バーコウィッツ。

Qnovoは、急速充電に取り組んでいる唯一の会社ではありません。多くのハイエンドタブレットやスマートフォンのチップメーカーであるQualcommは、Quick Charge 2.0対応のデバイスをすでに出荷しています。

しかし、Nalesnik氏は、Qnovoの技術はQualcommの技術と競合するのではなく、むしろ補完するという。クアルコムは、5ボルトのUSB規格から遠ざかり、アダプターとデバイスの間に「ハンドシェイク」を作成することで状況を改善し、電圧と電力を増加できると述べています。このため、デバイスの充電器は、従来の5ワットから最大18ワットの供給に移行できます。

Nalesnikは、Qnovoがその余分な入力電力を取得し、デバイスにスマートに配信すると言います。「充電器とモバイルデバイスの間に座っています」とNalesnik氏は言います。「その電力のどれだけがバッテリーに供給されるかを決定する交通警官と考えてください。」

同社では、2つの適応型充電ソリューションを開発中です。 1つは純粋にソフトウェアに基づいており、Qnovoは数秒ごとに電力供給を変えることができます。デバイスメーカーが小さなチップを搭載する必要がある2番目のハードウェアベースのソリューションでは、数ミリ秒ごとに電力を調整できるため、さらに高速な充電が可能になります。

「ソフトウェアの場合、充電器に電流を変更するよう指示します」とNalesnik氏は言います。「ハードウェアの場合、実際には電流を管理するトランジスタがあり、基本的には電流がバッテリーに流れるときにオンとオフを切り替えます。」

会社の技術の1つは完全にソフトウェアに依存していますが、アプリをダウンロードしてすぐに充電時間を増やすことができると期待しないでください。安全性の問題のため、アプリには充電レートを調整する機能がありません。バッテリーが不適切に充電されると、バッテリーは非常に高温になり、膨れ上がり、極端な場合には、発火したり爆発したりすることさえあります。

そのため、QNSと呼ばれる同社のソフトウェア実装は、代わりに将来のオペレーティングシステムアップデートのカーネルに焼き付ける必要があります。しかし、Qnovoは、QNSがAndroidの修正版を実行するGoogle Nexus 5スマートフォンで動作することを示しています。同社によれば、充電時間は約半分に短縮され、QNS対応の電話では、充電10分ごとに2.5時間の通話時間が追加されます。

Nalesnikは、Qnovoはほとんどの主要なモバイルデバイスメーカーと協力して、将来のモデルでその技術を提供していると述べています。彼は、Qnovoを搭載した最初のスマート充電タブレットとスマートフォンが2015年に到着し、ソフトウェアのみのデバイスが最初に到着し、高速充電ハードウェアの実装が今年後半に登場することを期待しています。