Qi, Qi2 certification charge sans fil (WPC)

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 10 juillet 2026 ~13 min de lecture

Guide, certification Qi charge sans fil

La charge sans fil sur les produits grand public est structurée autour de la spécification Qi publiée par le Wireless Power Consortium (WPC), organisme industriel cree en 2008 qui regroupe aujourd'hui plusieurs centaines de fabricants, fondeurs, accessoiristes et laboratoires d'essais. Depuis les premiers déploiements commerciaux en 2010, Qi a connu trois générations principales: Qi 1.x avec les profils Baseline Power Profile (BPP, 5 W) et Extended Power Profile (EPP, jusqu'a 15 W), puis Qi2 introduit en 2023 avec le Magnetic Power Profile (MPP) base sur le réseau d'aimants d'alignement publie a l'origine par Apple sous la marque MagSafe, et enfin Qi v2.2 en 2025, sous la marque Qi2 25W, qui porte MPP a 25 W. Cette page presente le cadre institutionnel, la famille de spécifications Qi, le processus de certification auprès d'un Authorised Test Laboratory WPC, les régimes CEM et exposition humaine applicables, les exigences thermiques et de Foreign Object Detection, puis les pieges récurrents observes sur les projets émetteur et récepteur.

Le Wireless Power Consortium et la marque Qi

Le Wireless Power Consortium est une association industrielle sans but lucratif enregistrée aux Pays-Bas, fondée en 2008 par un petit groupe de fabricants d'électronique grand public. Son mandat couvre la publication et la maintenance de la spécification Qi, la gestion de la marque Qi et l'exploitation du programme de certification. Le WPC ne teste pas les produits lui-même: il agree un réseau externe d'Authorised Test Laboratories (ATL) qui exécutent les Compliance Test Specifications (CT) et les Interoperability Test Specifications (IT).

Niveaux d'adhésion WPC

Niveau	Perimetre type	Droits de vote	Acces aux spécifications
Regular Member	Fournisseur de composants, intégrateur, accessoiriste	Limites	Specifications publiques et documents reserves aux membres
Full Member	Participant actif dans les groupes de travail	Vote complet sur les ballots de spécification	Drafts, errata, documents de support de conception
Adopter	Fabricant qui souhaite uniquement certifier	Pas de vote	Specifications finales et documents CT

L'adhésion est une condition préalable au dépôt d'une demande de certification: un produit est enregistre contre le compte d'un membre. Les frais d'adhésion annuels et les frais de certification par produit sont publies dans la grille tarifaire WPC, accessible aux membres sur le site du consortium. Les frais par produit varient selon le profil (BPP, EPP, MPP) et selon le statut de la soumission (nouveau produit, derive, re-test apres modification).

Registre des produits Qi

Chaque produit certifie Qi est inscrit au registre public WPC, avec un Qi ID, le nom du modele, le fournisseur, le profil et la puissance maximale certifiee. Le registre est interroge par les devices hôtes qui implémentent l'authentification Qi2, et par les intégrateurs qui cherchent a valider la conformité d'un composant approvisionne sur le marche. Un produit retire du registre suite a une non-conformité perd le droit d'utiliser la marque Qi, même si des unités sont encore en distribution.

La famille de spécifications Qi

La spécification Qi v2, publiée en v2.0 fin 2023 puis portée en v2.2 (Qi2 25W) en 2025, consolide les documents auparavant distribues entre Qi 1.3 et Qi2; la version la plus récente, v2.3, est réservée aux membres WPC. Elle est structurée en quatre familles de documents normatifs.

Famille	Code	Objet
System Description	SD	Architecture fonctionnelle, profils, communication, séquences de controle de puissance
Test Specifications	T	Methodes d'essais de reference (fixtures de test, instrumentation, étalonnage)
Compliance Test Specifications	CT	Criteres pass/fail detailles, patterns de test, exemples de rapports
Interoperability Test Specifications	IT	Cross-tests des récepteurs contre un pool de transmetteurs échantillons et vice versa

Un produit certifiable est décrit dans la famille SD, evalue contre la famille CT en laboratoire, et valide bout en bout contre la famille IT sur un échantillon de produits pairs certifies. Une campagne CT seule ne garantit pas la certification: un échec IT contre un seul produit pair bloque l'émission du Qi ID jusqu'a la résolution de la cause racine.

Profils de puissance

Profil	Code	Puissance max	Alignement bobines	Statut
Baseline Power Profile	BPP	5 W	Libre ou multi-bobines	Qi 1.x, conserve en Qi2
Extended Power Profile	EPP	jusqu'a 15 W	Libre ou multi-bobines, avec FOD	Qi 1.2.x, conserve en Qi2
Magnetic Power Profile	MPP	15 W (Qi2), 25 W (Qi2 25W)	Reseau d'aimants imposant la position	Qi2 (2023), étendu en v2.2 (2025)

Les trois profils peuvent coexister dans un même device. Un récepteur smartphone moderne annonce typiquement BPP, EPP et MPP, et negocie avec l'émetteur le profil le plus eleve commun aux deux extremites.

Frequence de fonctionnement et communication

Le lien de transfert d'énergie opere dans la bande 87-205 kHz, selon le profil et la charge en bobine. La communication récepteur vers émetteur utilise une modulation de charge a environ 2 kHz, codée en Differential Bi-phase. L'émetteur detecte cette modulation de charge sur son courant primaire et decode les Control Error Packets, les Received Power Packets, les Configuration Packets et les messages de fin de charge. L'émetteur n'a pas de canal retour direct: il adapte sa fréquence de pilotage, son rapport cyclique ou sa tension en réponse aux messages recus.

Processus de certification

Le processus de certification d'un produit fini jusqu'au Qi ID se deroule typiquement en huit etapes. L'ordre varie marginalement selon le laboratoire mais le fond est impose par le WPC.

1. Adhesion WPC. Souscrire l'adhésion au niveau choisi, obtenir les identifiants d'accès au portail de certification.
2. Specification figée du produit. Reference bobine (inductance, facteur Q, bobinage), ferrite, condensateur, contrôleur, version firmware, enceinte mecanique. Toute modification ultérieure rouvre le processus.
3. Pre-tests internes. Calibration de la FOD, cartographie thermique, mesure du facteur Q, pre-scan CEM dans la bande 9 kHz-30 MHz. L'objectif est de corriger les non-conformites évidentes avant de payer le labo.
4. Reservation laboratoire. Choisir un Authorised Test Laboratory (Allion, UL, TUV Rheinland, Element, MET, Bureau Veritas CPS, autres) reconnu pour le profil cible. Prévoir plusieurs semaines de délai selon la periode.
5. Campagne Compliance Test (CT). Execution des documents CT correspondant au produit (CT-PTx pour un émetteur, CT-PRx pour un récepteur), incluant FOD, thermique, communication, rendement de puissance, alignement mecanique.
6. Campagne Interoperability Test (IT). Cross-tests contre un pool d'échantillons de produits certifies: un émetteur est verifie contre un ensemble de récepteurs, un récepteur contre un ensemble d'emetteurs. Le pool est maintenu par le WPC.
7. Soumission WPC. Les rapports CT et IT sont televerses sur le portail WPC, revus par l'equipe technique du consortium. Les commentaires et demandes de clarification sont geres par echange de messages.
8. Emission du Qi ID et inscription au registre. Une fois le dossier accepte, le WPC émet un Qi ID, inscrit le produit au registre public et autorise l'usage de la marque Qi sur l'emballage et la documentation.

Pour la vue transversale plus large, voir délais de certification et coûts de certification.

Foreign Object Detection (FOD)

La FOD est la fonction de sécurité centrale de Qi. Sans elle, un objet métallique place dans le champ s'echauffe par induction et peut atteindre des températures dangereuses en quelques secondes.

Methodes de détection

Methode	Principe	Statut en Qi2
Power-loss accounting	L'émetteur compare la puissance délivrée avec la puissance acquittée comme reçue, et déduit la perte attribuée a un objet étranger	Methode historique, conservée
Q-factor measurement	L'émetteur mesure le facteur de qualité de sa bobine primaire avant et pendant la charge, detecte la baisse causée par un objet métallique	Complement obligatoire en EPP et MPP
Resonance shift	L'émetteur mesure le décalage de la fréquence de résonance cause par l'objet étranger	Optionnel, utilise en cross-check
NFC-based détection	L'émetteur balaye la présence de tags NFC dont la réponse indique qu'une carte a puce ou un passeport est présent	Optionnel, recommande pour les pads d'accessoires

La combinaison power-loss et Q-factor est le standard pratique en EPP et MPP. Une méthode seule ne suffit plus pour passer la CT pour ces profils en Qi2.

Pre-tests d'objets standardises

Les documents CT prescrivent un panel d'objets étrangers standardises places sur l'émetteur, avec mesure des températures maximales atteintes par thermocouple ou camera thermique. Le panel type inclut:

• pièce de 1 et 50 centimes EU (reference faible coût, cas d'usage récurrent),
• pièce dîme et quarter US (marche US),
• anneau de porte-clés (acier),
• trombone (volume réduit, faible couplage, limite de détection),
• carre de papier d'aluminium (faible masse, couplage très eleve),
• rondelle acier (masse moyenne).

Chaque objet est positionne tour a tour au centre de la bobine active, avec l'émetteur en régime nominal. La température atteinte apres 30 minutes d'exposition doit rester inférieure au seuil fixe par le laboratoire (typiquement 65 a 70 degrés C selon la version du document CT). Un test passe est enregistre avec une photographie et une cartographie thermique.

Facteur Q, résonance et tests spécifiques Qi

Au-dela de la puissance reçue, la campagne CT caracterise plusieurs parametres intrinsèques de la bobine émettrice ou receptrice.

Parametre	Definition	Valeur typique
Inductance bobine	Inductance primaire ou secondaire a la fréquence de fonctionnement	6-12 microhenry
Facteur de qualité (Q)	Rapport entre énergie stockée et énergie dissipée par cycle	80-200
Frequence de résonance	Frequence propre du tank LC	100-150 kHz pour BPP, ajustée pour MPP
Temperature de reference	Temperature de la bobine en pleine puissance	dépend du profil et de la durée

La derive du facteur Q entre prototype et serie est une cause d'échec recurrente. Un changement de fournisseur de ferrite, l'insertion d'une pièce métallique dans le boîtier ou une évolution du layout sur la carte contrôleur peut faire chuter le Q d'un facteur deux, empêcher la calibration FOD et provoquer des échecs IT contre certains récepteurs.

Voir aussi

• UWB et certification FiRa Consortium
• MFi (Made for iPhone), certification des accessoires Apple
• Certification accessoires Amazon AVS et Google Cast
• USB-IF: certification USB-C, USB4 et USB Power Delivery

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CEM a 87-205 kHz

Le transfert d'énergie Qi n'est pas un service radio, mais il produit des harmoniques sur toute la bande 9 kHz-30 MHz qui sont mesurées au titre de plusieurs régimes.

Regimes applicables par région

Region	Regime regulatoire	Norme applicable	Commentaire
Etats-Unis	FCC Part 18 (équipements ISM)	FCC Part 18	Emissions conduites en alimentation, émissions rayonnées selon bande ISM
Union européenne	Directive CEM, éventuellement RED pour une radio embarquée	EN 300 330 ou EN 303 417	Specification des systèmes inductifs courte portée
Union européenne (électroménager)	Directive CEM	EN 55014	Appareils électroménagers et similaires (dépend du positionnement produit)
Japon	Radio Law, notification MIC obligatoire pour certaines puissances	Conditions techniques inductives Telec	Encheres publiques de gestion du spectre Qi depuis 2018
Coree	Radio Research Agency, marquage KC	Serie KS C 9618	Alignement coréen sur la spec Qi

Le pre-scan CEM de premier ordre couvre la bande 9-150 kHz (émissions LF, bruit ambiant très faible, très sensible aux modes de commutation), la bande 150 kHz-30 MHz (émissions conduites selon CISPR 11 ou 22), et la bande 30-300 MHz émissions rayonnées ou le ringing sur la commutation transitoire peut emerger. Un pre-scan rayonne en laboratoire ouvert, avant la campagne CEM formelle, evite souvent une visite de labo perdue.

Articulation avec la pile CEM environnante

Le produit ne s'arrete pas a Qi. Un produit grand public fini inclut typiquement du Bluetooth (hôte, accessoire), du Wi-Fi (hôte) et du NFC en plus de Qi. Chaque radio apporte son enveloppe CEM propre, avec des risques d'interaction dans les harmoniques. Voir qualification Bluetooth SIG et tests RED.

Exposition humaine et ICNIRP

A 87-205 kHz, le mécanisme biologique dominant est la stimulation nerveuse par champ électrique induit, pas l'effet thermique SAR qui domine aux fréquences GHz. Les niveaux de reference applicables viennent d'ICNIRP 2010 (1 Hz a 100 kHz) et ICNIRP 1998 (100 kHz a 300 GHz), interpolées a la fréquence de fonctionnement Qi.

Region	Reglementation	Type de limite
UE	Recommandation 1999/519/CE public général, Directive 2013/35/UE travailleurs	Niveaux de reference ICNIRP 2010
Etats-Unis	FCC 47 CFR Section 1.1310	Maximum Permissible Exposure (MPE), environnement non controle
International	ICNIRP 2010 puis 2020 (au-dessus de 100 kHz)	Restriction de base en champ E induit

En pratique, un pad BPP de 5 W avec récepteur au contact reste conforme by design: le champ s'effondre de plusieurs ordres de grandeur en quelques centimetres. Pour un émetteur MPP de 15 W, la verification est plus poussée et peut requérir une mesure type SAR réalisée sur un fantôme représentatif de la partie du corps exposee.

Securite thermique et IEC 62368-1

La surface accessible a l'utilisateur d'un émetteur Qi ou d'un récepteur de charge est soumise aux limites de température de la IEC 62368-1:2023. Le tableau 38 de la norme fixe les limites selon la catégorie de surface (métal, plastique, verre) et selon la durée d'accessibilite. Un pad de charge sans fil en fonctionnement normal est traite comme une surface constamment accessible, avec une limite stricte (typiquement 48 degrés C sur métal, 60 degrés C sur plastique).

Qi ajoute son propre plafond thermique, souvent plus restrictif que 62368-1, avec mesure en plusieurs points définis de la surface de l'émetteur (centre de bobine, bobine périphérique pour les pads multi-bobines, voisinage immédiat du circuit contrôleur). L'échec sur un point thermique 62368-1 est la deuxième cause d'échec de certification EPP et MPP, apres la FOD.

Pour la partie batterie d'un récepteur de charge, voir IEC 62133 et UN 38.3 sur la sécurité des cellules et leur transport.

Pads multi-bobines et free positioning

Un pad multi-bobines embarque deux, trois ou plus de bobines primaires, reparties sur la surface pour offrir un véritable positionnement libre a l'utilisateur. L'émetteur detecte laquelle de ses bobines couple le mieux avec le récepteur et l'active. Les conceptions multi-bobines apportent plusieurs défis additionnels en certification:

• Diaphonie entre bobines: une bobine non active peut coupler vers un objet étranger pose sur elle, ce qui impose d'étendre la FOD a l'ensemble des bobines, et pas seulement a la bobine active.
• Activation sélective: l'algorithme de décision d'activation doit être déterministe et valide pour tout le périmètre des positions du récepteur, y compris les diagonales et les bords.
• Calibration du Q-factor: chaque bobine a son propre Q, ses propres parametres de calibration FOD, sa propre température de reference.
• Enveloppe CEM élargie: plus il y a de bobines actives, plus le spectre d'harmoniques rayonnées est étendu, avec un risque d'intermodulation aux sommes et différences des fréquences de fonctionnement.

Les conceptions multi-bobines ajoutent un coût mesurable a la campagne de certification, autant en CT qu'en IT.

Authentification Qi2 et la PKI WPC

La famille Qi s'appuie sur un Authenticated Key Exchange (AKE) optionnel, introduit avec Qi 1.3 et ancre sur la racine de confiance WPC Root CA. Chaque produit conforme embarque une chaine de certificats X.509 signée par le WPC, téléchargée lors de la certification et stockée de maniere sure dans le contrôleur.

Principe de fonctionnement

1. Le récepteur demande a l'émetteur un profil de puissance supérieur a 5 W.
2. L'émetteur demande au récepteur la chaine de certificats via le canal de modulation de charge a 2 kHz.
3. Le récepteur transmet sa chaine de certificats, signée par une CA intermédiaire WPC et in fine par la WPC Root CA.
4. L'émetteur valide la chaine contre sa copie locale du certificat WPC Root.
5. Si la validation réussit, l'émetteur autorise le profil demande. Sinon il limite le point de fonctionnement a 5 W (BPP) ou refuse la charge.

Les primitives cryptographiques utilisent ECDSA sur P-256, avec hashing en SHA-256. L'echange doit s'achever en quelques secondes par le canal de 2 kHz, ce qui impose un soin particulier au codage des messages. Le certificat est provisionne dans le récepteur en production, dans un secure élément ou dans la mémoire protégée du contrôleur.

Implications pratiques

• Provisionnement ligne de production: chaque récepteur reçoit un certificat unique, signe par le WPC lors de la certification ou par une CA deleguee. Le provisionnement est une étape critique qui doit être conçue des le debut.
• Contrefacons: un produit non certifie ne peut pas générer de chaine valide. La protection est efficace contre les clones génériques, mais elle n'arrete pas un contrefacteur qui réutiliserait un certificat génuine vole (révocation et certificate transparency restent sous gouvernance WPC).
• Compatibilite descendante: un émetteur Qi2 doit toujours charger un récepteur Qi 1.x a 5 W, sans authentification. L'authentification n'est requise que pour débloquer les puissances superieures.

Pour le contexte cybersécurité IoT plus large, voir EN 303 645 et CRA.

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Pieges fréquents

Piege	Consequence
FOD non calibrée en ligne de production	Variabilite du seuil de détection d'objet métallique, échec EPP intermittent
Q-factor derive par une pièce métallique du boîtier	Q inférieur au seuil de calibration, FOD impossible, retour conception
Pre-scan CEM ignore en 87-205 kHz	Emissions rayonnées fondamentale et seconde harmonique hors limites, découverte tardive en labo formel
Polarite des aimants Qi2 inversée	Pas de contact magnétique, récepteur impossible a aligner avec un émetteur iPhone MagSafe ou autre Qi2
Compatibilite MagSafe revendiquée sans certification Qi2	Risque de contrefaçon de marque, action Apple possible, retrait de l'écosystème Apple
Certificat récepteur non unique par unité	Confusion d'identification, révocation impossible sans retirer un lot complet
Marge thermique insuffisante sur le boîtier	Limite 62368-1 atteinte en EPP, certification refusée
Radio Bluetooth ou Wi-Fi non isolée de la bobine	Modulation parasite du signal radio par le champ magnétique, échec RED sur la radio embarquée

Pour aller plus loin

• MFi made for iPhone: le programme accessoires d'Apple, partiellement aligne avec Qi2 pour MagSafe
• IEC 62133 et UN 38.3: cellules et transport, le pendant batterie d'un récepteur Qi
• IEC 61000-4-3 immunité rayonnée: pendant immunité CEM des émissions Qi
• Qualification Bluetooth SIG: pour les produits combinant Qi et Bluetooth
• Delais de certification: ordres de grandeur transverses par phase
• Glossaire: définitions de BPP, EPP, MPP, FOD, facteur Q, ATL, AKE, WPC Root CA

Sources & références

1. Wireless Power Consortium, Qi spécification documents , Wireless Power Consortium www.wirelesspowerconsortium.com/knowledge-base/specifications/
2. WPC public product registry (Qi certified products database) , Wireless Power Consortium www.wirelesspowerconsortium.com/products/
3. FCC 47 CFR Part 18, Industrial, Scientific, and Medical Equipment , FCC www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-18
4. EN 300 330, Short Range Devices in 9 kHz to 25 MHz, inductive loop systems , ETSI www.etsi.org/deliver/etsi_en/300300_300399/300330/
5. EN 303 417, Wireless power transmission systems in 19-21 kHz, 59-61 kHz, 79-90 kHz, 100-300 kHz, 6 765-6 795 kHz frequency ranges , ETSI www.etsi.org/deliver/etsi_en/303400_303499/303417/
6. ICNIRP Guidelines for limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields (1 Hz to 100 kHz) , ICNIRP www.icnirp.org/en/publications/article/lf-guidelines-2010.html
7. IEC 62368-1:2023, Audio/video, information and communication technology equipment, safety requirements , IEC webstore.iec.ch/publication/72082