Apple一项配件收纳盒专利已正式获批。这款收纳盒可存放并为AirPods等设备充电,核心设计亮点在于能适配多种不同类型的无线充电器。
专利文件中提及了一个用户普遍面临的痛点:当下用户往往需要随身携带多个无线充电底座,为不同设备分别充电,原因就在于充电器与设备之间难以实现精准对位。而Apple给出的解决方案是打造一款智能收纳盒,无需用户手动操作,即可自动完成与首款磁吸充电器、第二款磁吸充电器乃至非磁吸充电器的对位,并稳定接收电力。
该设计的核心突破点在于自动对位技术,而非单纯的电力传输。收纳盒搭载首款对位组件,盒体与盒盖内均内置磁铁,可与第一种规格的磁吸充电器精准贴合对位;同时配备独立的第二款对位组件——一枚置于充电线圈正中央的独立磁铁,用于适配第二种规格的磁吸充电器。由于充电线圈需要避让盒盖与盒体之间的铰链结构,因此该线圈相对第一组磁铁做了偏移设计。为此,收纳盒内部还搭载专用电路,可适配不同充电器的工作频率,保障高效电力耦合。
专利文件详细披露了收纳盒内部结构:盒体内部设有充电线圈,线圈外配备屏蔽层,用于保护内置电池、控制电路及收纳的各类配件。线圈中央开孔位置,集成了重置与配对按键。首款对位组件由四枚磁铁构成,盒体与盒盖各内置两枚,以中心点为基准呈对称分布;
第二款对位组件则为置于线圈正中央的第五枚独立磁铁。当收纳盒接触第一种规格充电器时,充电器上的环形磁铁组会与收纳盒内的四枚磁铁精准吸附锁定;当接触第二种规格充电器时,中央独立磁铁完成对位,得益于线圈与该磁铁的同轴设计,即便因铰链结构产生偏移,电力传输效率仍能保持稳定。
为适配不同工作频率的充电器,收纳盒搭载可调节充电电路。电路中的电容组与晶体管组成谐振网络,可在两个及以上频率峰值间灵活切换:第一种工作状态下,线圈与第一组电容配对谐振,适配某一款充电器;切换至第二种工作状态时,晶体管接入额外电容,降低谐振频率,适配另一款不同规格的充电器。同一线圈还可向充电器回传数据,完成设备身份识别,确保合规充电。此外,收纳盒还预留有线充电接口,支持通过闪电接口或USB‑C接口有线充电。
该专利的三大创新点尤为突出:
单设备双磁吸对位方案:
目前第三方厂商推出的收纳盒大多仅配备单一环形磁铁,仅实现兼容MagSafe标准。而Apple的设计实现技术突破,内置两套独立对位系统——一套分布于盒盖与盒体,适配一类充电器;另一套集成于线圈中央,适配另一类充电器,实现同一款收纳盒与不同磁铁布局充电器的精准贴合。
线圈布局解决铰链结构难题:
盒盖的旋转结构决定了充电线圈无法置于收纳盒几何正中心,否则会与铰链结构冲突。常规设计下,线圈偏移会导致与默认线圈、磁铁同轴的充电器对位偏差。苹果的解决方案是:线圈采用偏移布局,同时为第二款充电器配置中央对位磁铁,并通过电路调节技术,确保即便线圈未完全同轴,仍能与第一款充电器保持高效电力耦合。
内置频率自适应技术:
专利文件展示了可变电容网络,可切换充电电路的谐振频率。单一线圈即可高效接收不同工作频率充电器的电力,无需配置多组独立线圈,也不会降低充电效率。同时,线圈可同步传输通信数据,完成收纳盒与充电器之间的设备识别。
目前市面上众多第三方收纳盒已配备磁铁,可兼容MagSafe或Qi2充电底座,部分产品同时支持有线与无线充电。但现有产品普遍存在短板:无法在单一设计中实现两种不同磁吸标准的对位适配;若将线圈从磁铁中心偏移,便无法通过电路调节技术适配多频率充电需求。
第三方解决方案往往需要用户手动精准摆放收纳盒,或在磁铁与线圈对位偏差时,接受充电效率大幅下降。而Apple的专利设计通过在盒盖、盒体双区域布局磁铁,搭配独立中央磁铁与主动调节电路,实现收纳盒智能适配,无需用户手动干预。
该专利还明确,收纳盒自身充电的同时,可为内部收纳的耳机等配件同步充电;同时设计专用屏蔽层,保护内部配件与控制主板免受磁场及充电电磁场干扰。铰链结构、按键布局、屏蔽层设计均经过精密考量,确保多充电器兼容方案可落地于日常便携设备中。
专利文件的技术描述具备通用性,理论上可应用于智能手表、智能戒指及其他可穿戴设备;但专利附图与文字重点描述了带配件收纳仓的盒体、可开合盒盖、铰链结构——这正是AirPods充电盒的经典形态。该技术落地后,此类充电盒可直接放置于MagSafe规格充电器、Apple Watch充电器等不同充电底座,或通用Qi无线充电板上,稳定完成充电。对于同时使用iPhone与Apple Watch的用户而言,为耳机充电时无需携带多款充电器,也无需在不同充电器之间做选择。
专利文件对磁铁数量、线圈偏移量、电容切换电路原理图、屏蔽层布局均做了极为详尽的说明,表明Apple已完成该方案的原型机开发。
若该技术正式量产落地,用户最直观的体验升级将是:一款收纳盒适配所有充电器,无需反复手动调整位置。而背后的工程突破,则是通过磁铁布局、可调节线圈与专用电路,实现便捷充电体验。
目前,Apple是否会向贝尔金等指定配件厂商授权该设计,尚未有明确消息。
