スマートフォン充電器の進化 (知っておくべきこと)

内蔵充電器

Nokia が世界初の市販携帯電話 Nokia 1011 を発表したのは 1992 年でした。わずか 195x60x45mm の寸法で、この電話には 900mAh のニッケルカドミウム バッテリーが搭載されており、通話時間は 90 分、待受時間は 12 時間でした。

この携帯電話に付属していた充電器は、当時すでに人々が使用していた一般的なタイプでした。ただし、充電ケーブルとプラグは分離できませんでした。充電ケーブルが損傷している場合は、充電器全体を交換する必要があります。ユーザーが充電スロットにバッテリーを置くことで充電できるバッテリー充電ドックという代替ソリューションもありました。交換用バッテリーがある場合にはこれは良い選択肢ですが、特定のサイズのバッテリーしか充電できません。

ユニバーサル充電器

2003 年、大手携帯電話メーカーが 21 世紀に入り徐々に存在感を拡大するにつれ、標準化の欠如により、異なる充電インターフェースを備えたさまざまな携帯電話が市場に氾濫しました。持ち運びを容易にし、市場の需要を満たすために、ユニバーサル充電器が誕生しました。

前述のドック充電器から派生したもので、ほとんどの携帯電話の充電ニーズに対応できます。 2 つの調整可能な金属接点スプリングと、固定バッテリーをしっかりと保持するための透明なクリップが特徴でした。一見シンプルなデザインにもかかわらず、このアクセサリは何千もの携帯電話ユーザーにとって欠かせないアイテムとなりました。今では人々の記憶の中にしか存在しません。

独立した充電器

2007 年に Apple が発売した最初の iPhone は、組み込みバッテリー時代の充電器市場に破壊的影響を与えました。取り外し不可能なバッテリーの導入は、充電器業界での激しい競争に直接つながりました。モバイル充電市場における以前の競争がバッテリーを中心に展開していたとすれば、取り外し不可能なバッテリーの時代には充電器も競争の領域に持ち込まれました。 Apple の iPhone は、5V1A の取り外し可能な直接充電器を利用していました。同年、多くの国で充電器の仕様を標準化する政策が実施され、ヘッドとケーブルが取り外し可能な充電器が市場の主流になりました。

また、2007 年には、スイスのジュネーブで開催された国際電気通信連合電気通信標準化部門 (ITU-T) の第 5 回研究グループ (SG5) 本会議で、携帯電話充電器の規格として Micro USB の採用が承認されました。これは事実上、携帯電話充電器インターフェースの世界標準化を意味しました。

急速充電器

2010 年に、USB Implementers Forum (USB IF) は USB Battery Charging (BC) 1.2 プロトコルを正式に公布しました。これは、充電電流が 1.5A に達し、7.5W の充電電力を達成できるという画期的な出来事でした。

2011 年、Samsung Galaxy Note のリリースに伴い、付属の充電器に画期的な変更が加えられました。出力電圧を従来の5Vから初めて5.3Vに設定しました。多くのユーザーは、Samsung Galaxy Note の充電速度が 5V 充電器を使用する他の携帯電話よりもはるかに速いことにすぐに気づきました。そこから「急速充電」という概念が生まれました。

その後、さまざまな携帯電話メーカーが独自の急速充電器を開発して市場に参入しました。 USB-IF で確立された Power Delivery (PD) プロトコル標準や、Qualcomm の Quick Charge (QC) プロトコルが採用されることがよくありました。さらに、多くの企業が、ファーウェイの FCP/SCP プロトコル、サムスンの AFC プロトコル、OPPO の VOOC/SuperVOOC プロトコルなど、独自の高速充電プ​​ロトコルを開発しました。

ワイヤレス充電器

ワイヤレス充電技術の起源は、アメリカ人のジョージ バークレー氏が電気自動車のワイヤレス充電の前例を作った 1978 年に遡ります。 1994年、日本の村田製作所は「磁気結合共鳴」の達成を発表した。 2006年、米国のマサチューセッツ工科大学（MIT）は2メートルの伝送実験に成功した。

現段階では、主に成熟したワイヤレス充電技術として、電磁誘導、電磁共鳴、電界結合、電波方式の 4 つがあります。スマートフォンなどの製品で広く知られている 2 つのテクノロジーは、電磁誘導と電磁共鳴です。これらのテクノロジーを中心に、Qi、A4WPP、PMA という 3 つのワイヤレス充電アライアンス協会が形成されています。現在、通信分野で最も広く使用されているプロトコルは Qi です。このプロトコルは、電磁誘導技術を使用してワイヤレス充電を実現し、低電力および中電力のデバイスの充電をサポートしており、スマートフォン、スマートウォッチ、およびその他のデバイスで広く使用されています。

ワイヤレス充電には明確な利点と欠点があり、市場では相反する評価が生じています。デメリットとしては、充電速度が遅い、変換効率が低い、発熱が大きいなどが挙げられます。ただし、ワイヤレス充電の利便性は大きな利点であると考えられます。特にワイヤレス充電対応のモバイルバッテリーを持ち歩いて旅行する場合には、この利点が 1 つあれば十分だと私は考えています。ワイヤレス充電を使用すると、煩雑なケーブルを追加する必要がなく、携帯電話をパワーバンクの誘導コイルに接触させるだけで充電が開始されます。

SHARGE は、ワイヤレス充電技術において独自の革新性を持っています。加熱による変換効率の低下の問題に対処するために、SHARGE はワイヤレス充電パワーバンク ICEMAG にアクティブ冷却ファンを装備しました。

窒化ガリウム (GaN) 充電器

技術の継続的な進歩に伴い、充電器は新たな変革を迎えており、新しい半導体材料である窒化ガリウム (GaN) が充電器に適用され始めています。 GaNは熱伝導性が高く、高温耐性があり、充電器の小型化が可能です。充電速度を高めながらも過熱しにくく、優れた安全性能を確保します。 GaN 充電器は、単一ポートでも複数ポートでも、市場で好評です。

GaN テクノロジーと USB PD3​​.1 規格を使用した充電器は、最大 240W の最大電力出力を達成できます。現時点では、充電器は携帯電話の充電だけに限定されなくなりました。 GaN 充電器は、高性能ディスクリート グラフィックス ゲーミング ラップトップ、セキュリティ分野のパワー オーバー イーサネット (POE)、電動自転車、IoT デバイス、その他の分野にも適用できます。

SHARGE 140W充電器はPD3.1規格とGaNテクノロジーを採用し、最大140Wの出力をサポートします。従来の充電器と比較して、安定した性能を維持しながら大幅に小型化しました。

SHARGE Retro 35 と Retro 67 は、Macintosh にインスピレーションを得たデザインの 2 つのポータブル充電器で、GaN テクノロジーを利用しています。サイズと出力の最適なバランスを実現し、照明付きスクリーンなどの独創的な機能を組み込んでおり、日常使用に最適です。