Site Loader

Содержание

Как работает беспроводная зарядка

12 августа 6 минут чтения #Технологии

Над передачей электрического заряда по воздуху трудился еще Никола Тесла, но только в 2009 году появился первый смартфон — Palm Pre, — который подзаряжался беспроводным способом. Рассказываем, как это работает и какие беспроводные зарядки бывают.

Это совсем не магия, а естественный процесс, за которым стоит хорошо изученный принцип электромагнитной индукции. Кроме нее передавать электричество без проводов можно другими способами: с помощью лазера или специальных звуковых волн. Но именно электромагнитная индукция лежит в основе работы тех беспроводных зарядных устройств, которые используют в паре с современными смартфонами и носимыми гаджетами.

Принцип электромагнитной индукции

В двух словах его можно объяснить так: если источник магнитного поля (например, магнит) приблизить к обычной медной катушке, в ней возникнет электрический ток. При этом магниту и катушке вовсе не обязательно контактировать, но чем ближе они расположены, тем лучше эффект. Если моделировать работу зарядного устройства, то нам понадобится уже две катушки, расположенные близко друг к другу. Одна из них будет проводником, вторая — приемником. Если на первую пустить переменный ток, то он перейдет с проводника на приемник. Теперь его достаточно трансформировать в постоянное напряжение нужной величины и после этого можно использовать для подзарядки аккумуляторных батарей.

Стандарт Qi от WPC

Зарядными устройствами, которые работают по принципу индуктивности, занимается организация WPC — Wireless Power Consortium. Это она разработала стандарт Qi (на русском языке читается как «ци»), который сегодня поддерживают все крупные производители мобильных устройств. Чтобы владельцы смартфонов смогли воспользоваться беспроводным зарядным устройством, производитель гаджета должен поместить в устройство одну индукционную катушку, которая будет приемником. Вторую — передатчик — содержит сама зарядная станция. Когда ее подключают к электрической сети, вокруг появляется магнитное поле, которое передается катушке-приемнику в мобильном телефоне. После того как электромагнитные волны будут преобразованы в электричество, батарея начнет заряжаться. Чтобы быстро подзаряжать смартфоны и другие гаджеты, между ними и зарядной станцией должно быть не более пары сантиметров. Поэтому производители зарядок делают их в виде панелей, на которые сверху можно положить мобильное устройство. При таком тесном соприкосновении потери электричества будут минимальными — не более 25%.

Количество моделей устройств, которые поддерживают беспроводную зарядку по стандарту Qi, давно перевалило за тысячу. Полный их список можно увидеть на официальном сайте организации WPC. Просто введите название производителя или конкретной модели, чтобы убедиться, что устройство точно поддерживает эту функцию.

Преимущества беспроводных зарядок

Не нужно использовать кабель для подзарядки смартфона, планшета, смарт-часов и других гаджетов, которые поддерживают беспроводную зарядку. Оригинальный внешний вид. Такое зарядное устройство украсит рабочее место, прикроватный столик или любую другую поверхность. Выглядит оно аккуратно и стильно, особенно если совмещено с предметами мебели (об этом ниже).

Экономия времени. Вам не придется тратить его, чтобы аккуратно соединить гнездо смартфона или другого гаджета с зарядным кабелем. Достаточно правильно положить устройство на беспроводную док-станцию. Продлевается срок службы стандартного microUSB или другого разъема на устройстве. Часто владельцы таких устройств обращаются в сервисные центры именно потому, что разъемы перестали работать, загрязнились и т. п. Безопасность. Электромагнитные волны, которые распространяет беспроводная зарядка, маломощные и передаются на небольшое расстояние, поэтому не причиняют вреда здоровью человека. Как только аккумулятор зарядится, беспроводная панель автоматически отключится. Популярен миф о том, что беспроводная зарядка вредит аккумулятору заряжаемого устройства, но это не так. Емкость штатной батареи начинается снижаться тогда, когда она приближается к максимальному количеству циклов зарядки (а их обычно больше нескольких сотен).

Недостатки беспроводных зарядок

Низкий КПД работы. Так как электрическая энергия передается по воздуху, потери электрической мощности выше, чем при подзарядке традиционным способом (по кабелю). Низкая скорость работы. Беспроводные зарядные станции пополняют емкость аккумулятора немного медленнее, чем традиционные зарядки. Правда, есть исключения — например, для зарядных устройств Samsung, если они подзаряжают «родные» смартфоны и носимые гаджеты.

Высокая стоимость. Обычный кабель с блоком питания и беспроводное зарядное устройство в несколько раз отличаются ценой. Ограничение на мощность. В WPC работают над беспроводными зарядками высокой мощности (до 120 W), которые подходят для подзарядки ноутбуков, но пока подобные устройства все еще не поступили в продажу. Не все смартфоны поддерживают беспроводную зарядку по умолчанию, то есть имеют встроенный модуль-приемник, но проблема решается покупкой специального чехла или насадки, в которых будет индукционная катушка. Такие аксессуары подключаются к смартфону через стандартный разъем. Но и это не самое удобное решение: вам нужно купить еще один не самый дешевый девайс и регулярно им пользоваться, в противном случае придется носить с собой стандартное зарядное устройство.

Какими бывают беспроводные зарядные устройства

Основные различия между ними — мощность и дизайн. Начнем с первого, самого важного показателя.

Мощность Обычно производители не стремятся экспериментировать в этом отношении и предлагают зарядные устройства мощностью 5, 7,5 и 10 W. У стандартного проводного зарядного блока для iPhone мощность составляет 5 W, у планшета iPad — в два раза больше. Но учитывайте, что при передаче электроэнергии по воздуху часть ее теряется. Разработчики мобильных устройств заинтересованы в том, чтобы их аппараты заряжались как можно быстрее. Поэтому последние модели iPhone, топовые устройства от Samsung и Huawei поддерживают зарядку на 7,5 W или 10 W. При этом обратная и даже прямая совместимость не всегда реализованы, поэтому, если вы будете использовать в паре смартфон с неподходящей к нему зарядной станцией, мощность, скорее всего, будет минимальной — на уровне 5W.

Дизайн Среднестатистический модуль беспроводной зарядки выглядит как шайба — круглая подставка со специальной меткой по центру. Метка помогает выбрать оптимальную точку соприкосновения с подзаряжаемым устройством. Лучше не игнорировать эту рекомендацию, так как даже небольшой сдвиг в сторону приведет к тому, что процесс зарядки не стартует вообще или будет очень медленным. Компания IKEA выпустила линейку предметов для дома, оснащенных беспроводными зарядными устройствами. Последние оказались гармонично вписанными в корпуса настольных ламп, прикроватных тумбочек. Также в ее ассортименте есть стандартные шайбы, рассчитанные на подзарядку одного или сразу трех гаджетов — для всех членов семьи. Другие производители тоже не отстают и дополняют свои шайбы приятными и полезными мелочами, например, LED-индикацией процесса зарядки.

Как насчет проводов? Нельзя назвать полностью беспроводным зарядное устройство на базе технологии Qi. Как раз у него провода есть — они нужны для подключения к электрической розетке. А вот передача электрической мощности к смартфону или планшету уже выполняется по воздуху, хотя устройства при этом плотно соприкасаются.

Рекомендации по эксплуатации Электромагнитные волны легко проходят через пластик, стекло или дерево. Значит, из этих материалов должен быть изготовлен корпус как зарядного блока, так и корпуса смартфона, камеры, других гаджетов. Поэтому вы не встретите встроенный зарядный модуль в смартфонах, задняя панель которых является цельнометаллической. Плюс вам придется отказаться от чехлов с металлическими вставками. И второй полезный совет: чтобы продлить срок службы аккумулятора, подзаряжайте телефон или другое устройство до 100%. Эта рекомендация будет полезна и тем, кто привык пользоваться стандартными проводными зарядками.

Популярные модели беспроводных зарядок

Samsung Wireless Charger Pad EP-EP 3100 Быстрая, компактная и недорогая зарядная станция, работающая по технологии Qi. Умеет подзаряжать не только смартфоны, но и другие гаджеты — например, Galaxy Watch, Gear S3 и Gear Sport. Также поддерживается подзарядка других устройств, сертифицированных по стандарту Qi. Подключение к сети осуществляется через интерфейс USB Type-C кабелем длиной 1,2 м. Диаметр устройства — 9,6 см, величина выходного напряжения — 5 W.

Samsung Wireless Charger Pad EP-EP3100 Еще один бестселлер от корейского производителя. Особенность этого гаджета — оригинальное исполнение, которое позволяет располагать заряжаемые устройства под любым углом. Это удобно, если вы не хотите прерывать просмотр, например, видео на экране своего смартфона. За счет корпуса, который легко трансформируется, зарядное устройство помещается в кармане. Входной коннектор устройства выполнен по стандарту USB Type-C, выходное напряжение составляет 5 W, диагональ док-станции — 11,5 см.

Mi Wireless Charger WPC 01 ZM Зарядное устройство имеет минималистичный дизайн и выполнено из легкого, но прочного алюминиевого сплава. Гаджет совместим не только с мобильными устройствами Xiaomi, но и со смартфонами других брендов — последних версий Samsung Galaxy, iPhone. В отличие от двух предыдущих моделей беспроводной зарядки, в этом есть два режима зарядки: стандартный (5 W) и ускоренный (7,5/10 W). Также производитель предусмотрел пять уровней защиты, которые защитят как саму зарядную станцию, так и заряжаемое устройство. Есть защита от перепада напряжения, перегрева, высокой нагрузки и высокого напряжения. Диаметр зарядного устройства — 12,44 см.

Fantasy Bamboo Главная фишка этого беспроводного зарядного устройства — экологичный дизайн. Выглядит гаджет как бамбуковая шайба диаметром 10 см, к которой подсоединен кабель длиной 1 м. Для начала зарядки нужно просто положить смартфон на деревянную поверхность. В качестве входного коннектора производитель предлагает нам USB 2.0 Type-A, максимальное входное напряжение ограничено 5 W.

Defender WCH-01 Эта зарядная док-станция разработана специально для использования в автомобиле. В ней нет лишних проводов, зато есть удобное и надежное крепление. Устройство фиксируется на лобовом стекле или любой гладкой поверхности с помощью вакуума, который создает присоска. При желании его можно поворачивать как угодно — конструкция легко вращается вокруг своей оси. На корпусе есть индикатор подключения к сети. Смартфон подключается к адаптеру с помощью кабеля USB — microUSB.

Поделитесь с друзьями

Как работает беспроводная зарядка мощностью 80 Вт?

Сегодня мы расскажем про самую быструю в мире беспроводную зарядку, которую уже можно купить. Её мощность составляет 80 Вт, а сделали такую зарядку в Xiaomi. И это безумно мощно…

Если мы посмотрим на зарядку, которая идет в комплекте вашего смартфона, то никаких Ватт не увидим. Там написаны Вольты и Амперы. Мощность в Ваттах — это как раз произведение Ампер на Вольты, а значит нас интересует самая большая комбинация этих величин.

Например, зарядка iPhone и iPad максимум 20 Ватт: 9 В * 2.2 А.

Чемпионы быстрой зардяки, такие как OPPO или OnePlus имеют 65 Ваттную зарядку по проводу. Правда, OPPO анонсировали беспроводную зарядку такой мощности, а проводную довели до 120 Вт, но мы не видели ни адаптеров, ни беспроводных зарядок, ни устройств с их поддержкой.

Беспроводные у OPPO и OnePlus быстры и выдают в районе 30 или 50 Вт.

К современным же ноутбукам обычно кладут проводные зарядки мощностью 65 Вт.

Сегодня мы поговорим о том, как такое возможно и за сколько можно зарядить смартфон такой штукой.

Этот зарядник пока поддерживает только один смартфон — Xiaomi Mi 11 Ultra. Но есть один нюанс…

Вообще-то в смартфоне заявлена поддержка беспроводной зарядки мощностью 67 Вт.

Хотя недавно Xiaomi показали 120 Ваттную беспроводную зарядку на кастомном смартфоне. Интересно, что с ним стало после такого…

Итак, давайте поставим смартфон заряжаться. А пока разберемся, как это работает.

Беспроводная зарядка основана на электромагнитной индукции. Это когда ток идет в катушке зарядника, и если рядом положить смартфон с катушкой, то у электронов получается своеобразная телепатия.

Как идёт зарядка?

Но почему же все производители не делают быстрые беспроводные зарядки? Тут есть целый комплекс проблем.

Но одна из главных — это нагрев.

Во-первых, греются катушки: и в заряднике, и в смартфоне.

Во-втрых, греются батарейки. Для этого прозводители ставят датчики температуры в зарядные устройства и естественно в смартфоны. На обоих сторонах процесса есть контроллеры, которые общаются между собой и выбирают оптимальный режим.

Зарядник

У новой беспроводной зарядки Xiaomi очень прикольный дизайн. Предыдущая мощностью 55 Ватт у них выглядела заметно проще.

В комплекте с беспроводной зарядкой идёт адаптер.

Он сам по себе интересный: ведь по проводу может заряжать смартфон аж на мощности 120 Ватт. Только смартфонов поддерживающих такую мощность пока нет. Вернее есть, но есть нюанс: прошлогодний Xiaomi Mi 10 Ultra умел заряжаться с такой мощностью, но нынешний Mi 11 Ultra получил только подднержку 65 Вт. Скорее всего в компании решили, что 120 Ватт слишком быстро портят батарею.

В зарядной станции есть большой вентилятор снизу и отверстие для поддува: все для отвода тепла.

Но максимальная скорость и мощность зарядки, как мы сказали выше, работает только с Xiaomi Mi 11 Ultra.

Другая важная вещь, которую нужно знать про скорость зарядки: смартфон не заряжается с максимальной мощностью все время зарядной сессии.

Потому что от быстрой беготни электрончиков устройство нагревается, а это вредно для всех компонентов, особенно для батареи.

Другая проблема беспроводной зарядки — это коэффициент полезного действия, то есть сколько энергии получает аккумулятор смартфона, а сколько «улетучивается» в процессе зарядки. То есть, если зарядник отправляет 80 Ватт, то сколько приходит в смартфон?

КПД современных беспроводных зарядок — около 85-90%.

Интересный момент ещё и в том, что важно совместить катушки как можно точнее.

Кстати, в Xiaomi Mi 11 Ultra  только одна катушка для беспроводной зарядки. Но она покрыта специальной пленкой, рассеивающей тепло. Кстати, объем аккумулятора тут 5 000 мАч.

Процесс зарядки

Видно, что даже без телефона, зарядкик потребляет около 0,3 — 0,4 Ватта. Это видимо работа вентилятора, который включается сразу при подключении к сети.

Поначалу значения были совсем маленькими: меньше 10 Ватт, но потом мощность начала расти.

Позже Xiaomi Mi 11 Ultra показал фирменную анимацию зарядки. Интересно, что на ней было написано 67 Ватт, то есть максимум, который мы видим в спецификациях.

Но что мы видим дальше? На 10 процентах смартфон включил полную мощность и на счетчике мы видим 77-79 Ватт, то есть практически заявленные 80 Вт.

В районе 25 процентов телефон ожидаемо нагрелся и мощность сбросилась до 42 Ватт, а смартфон перешёл на крейсерские 40-50 Ватт. Это мы видим управление режимами.

До 50% смартфон зарядился примерно за 16 минут. Далее мощность постепенно снижалась и на полную зарядку ушло ровно 40 минут.

Стоит отметить, что смартфон не горячий. Все это конечно впечатляет: такая скорость, да еще и на удобном стенде и без провода.

Интересно, что после 100 процентов зарядка продолжила потреблять около 20 Ватт. Видимо смартфон сообщил, что полностью заряжен, но фактически емкость еще оставалась. Возможно это для того, чтобы его отключили раньше, что полезно для аккумулятора.

Можно сказать, что 67 Ватт это как раз и есть примерно 85 процентов от 80, то есть как раз речь про тот самый КПД! Вроде как, все сходится, но скорее всего дело не в этом. Дело в том, что Xiaomi уже показывали отдельный режим беспроводной зарядки мощностью 80 Ватт, так что скорее тут отображается именно мощность, отдаваемая самимм зарядным устройством.

Прочее

Можно ли заряжать другие устройства? Можно, но добиться максимальной мощности не получится.

Например, iPhone заряжается на мощности меньше 10 Вт. Вы же наверняка помните, что Apple обещала максимальные 15 Вт по беспроводу только через официальные зарядки.

Кстати, оказалось, что внутри беспроводной зарядки не одна, а две катушки. А в смартфоне одна. С одной стороны, возможно, что в будущем можно ждать увеличения мощности в 1,5-2 раза, когда и в смартфоне будет установлено две катушки. С другой — сейчас можно заряжать его ставя горизонтально или кладя вертикально, чтобы смотреть фильмы или ролики в YouTube.

Итоги

С одной стороны такая быстрая беспроводная зарядка — это хорошо. Но работает и нужна она только в тех случаях, когда у вас есть несколько минут, чтобы зарядить смартфон на полную. К тому же, кто мешает в таких «экстренных» случаях воспользоваться, например, проводной, которая еще мощнее и еще быстрее (у Xiaomi уже есть и 200 Вт по проводу). В большинстве сценариев беспроводная зарядка это удобный стенд или мат, на который ты кладешь смартфон на ночь или спокойно заряжаешь в течение дня (зарядка в этом случае установлена на рабочем столе). К тому же платой за быструю зарядку всегда выступает деградация батареи…

Post Views: 2 957

Как работает беспроводная зарядка смартфона?

Сейчас все чаще и чаще слышу про беспроводную зарядку. Четыре месяца назад, когда искал себе новую машину, видел Киа «Спортедж» со встроенной такой зарядкой. Еще подумал, вот на кого это рассчитано, на единиц? Казалось, что для этого надо иметь какую то крутую модель телефона или какое то дорогое оборудование. Но оказывается и мой телефон средней стоимости поддерживает эту технологию. Задумался, я же совсем не знаю принципов, как это работает. Мне казалось, что эта технология еще достаточно «далеко» от обывателя, а оно уже вот рядом и совсем доступно.

Давайте разберемся чуть подробнее …


Оказывается, принцип работы беспроводного зарядного устройства очень прост — достаточно поместить гаджет на специальную панель, чтобы он зарядился. В основе аксессуара лежит принцип работы индукционной катушки.

Беспроводные зубные щетки длительное время уже используют беспроводную зарядку. Технологию традиционно сопровождали проблемы низкой эффективности и медленной зарядки, но они были не критическим недостатком для зубной щетки или электрической бритвы, которые вы используете только в течение нескольких минут каждый день. Использование индуктивной зарядки является более безопасным, с той точки зрения, что нету провода, и он не замкнет, и вы случайно не дотронетесь мокрыми руками к участкам с плохой изоляцией.

Такой способ передачи энергии становится очень популярной в последнее время. В 2015 году всемирно популярный бренд начал продавать мебель, в которую будет встроен модуль беспроводной зарядки. Сегодня все флагманские модели смартфонов поддерживают Qi.

Ожидается, что в скором времени трансмиттеры или, другими словами, модули можно будет найти в аэропортах, ресторанах, кинотеатрах, фастфудах, торговых центрах, что позволит осуществлять зарядку телефонов и планшетов в любое время. На самом деле это облегчит жизнь юзерам мобильных гаджетов. Мы входим в новую эру, где совсем необязательно носить с собой повсюду проводные зарядные устройства для всех девайсов, которыми мы пользуемся.

Стандарт беспроводного питания называется Qi. В русской транскрипции слово произносится как «Ци». Такое имя стандарт носит в честь термина восточной философии и означает поток энергии. Он разработан Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии WPC. Эта организация объединяет мировых производителей электроники и ставит перед собой важную задачу — стандартизировать процесс зарядки гаджетов индукционным методом. В ближайшем будущем все девайсы можно будет заряжать без подключения к сети. Это невероятно удобно. Каждый из нас хотя бы раз сталкивался с ситуацией, когда разряжается смартфон. Приходится в срочном порядке искать выход. В скором времени модули беспроводной зарядки появятся во всех общественных местах, а также дома у каждого юзера.

В домашних условиях можно просто расположить модуль в удобном месте, и он никогда не потеряется, в отличие от проводной «зарядки». Достаточно просто поместить на него гаджет, немного подождать, пока пополнится ёмкость аккумулятора. Принцип работы беспроводной «зарядки» основан на свойствах индукционной катушки передавать электрический ток. В школьном курсе физики нас учили, что при подключении индукционной катушки к источнику питания в ней возникает магнитное поле перпендикулярно виткам катушки. Таким образом, если расположить две катушки в радиусе действия магнитного поля и при этом подключить одну из них к источнику питания, то во второй катушке появится напряжение. При этом важно учитывать тот факт, что две индукционные катушки ни в коем случае не должны соприкасаться между собой. Такой простой принцип положен в работу беспроводных зарядных устройств, поддерживающих технологию Qi.

Существует две разновидности стандарта Qi. Первая предполагает зарядку при низкой мощности — 5 ватт, а вторая — при высокой мощности — 120 ватт. Qi высокой мощности сейчас не выпускается производителями в силу объективных факторов. С помощью Qi на 120 ватт можно выполнить зарядку ноутбука. Qi на 5 ватт используют для пополнения ёмкости аккумулятора планшетных компьютеров и телефонов. Следует отметить, что для планшета и смартфона необходима различная сила тока. Беспроводное зарядное устройство для телефона создаёт силу тока в 1 ампер, а для планшетного компьютера — 2 ампера. При выборе аксессуара обязательно обращайте внимание на такие характеристики.

Современное беспроводное зарядное устройство состоит из двух компонентов. Один из них встроен непосредственно в гаджет, который поддерживает Qi и называется ресивером беспроводной зарядки. По сути, он является приёмником, который проводит электрический ток к аккумулятору. Второй компонент называют трансмиттером. Если подразумевается покупка беспроводной «зарядки», речь идёт именно о трансмиттере. Они бывают самых разных форм и размеров. В основном распространены круглые и прямоугольные передатчики.

Чтобы лучше понять, как работает беспроводная зарядка, следует учесть, что магнитное поле способно передавать не только электрический ток, но и данные о байтах и битах, что учли разработчики стандарта Qi. Взаимодействие между катушками будет возникать только в тот момент, когда гаджет со встроенным трансмиттером будет находиться поблизости от передатчика. Если аксессуар для зарядки гаджета будет функционировать в фоновом режиме, то посылаемый каждые 0,4 секунды передатчиком импульс не будет изменять напряжение в катушке, встроенной в трансмиттер. Можно сделать вывод, что современный аксессуар умеет распознавать, в каком режиме функционировать. Как только поблизости на расстоянии нескольких сантиметров окажется смартфон, напряжение в индукционной катушке резко снизится, и устройство перейдёт в режим активной работы. Как только аккумулятор смартфона будет заряжен, соответствующий сигнал переведёт зарядное устройство в фоновый режим. Можно сделать вывод, что современные беспроводные аксессуары для пополнения ёмкости батареи являются энергоэффективными.

Еще больше графиков и формул смотрите ВОТ ТУТ.

Некоторые пользователи ошибочно полагают, что функция беспроводной зарядки Qi может нанести вред здоровью. Дело в том, что магнитное излучение не является ионизирующим. По своему влиянию на организм оно похоже на сигнал мобильной связи, сигнал Wi-Fi, радиосигнал. При этом сигнал мобильной сети, который поступает с вышки, является более сильным и имеет непрерывный характер, в то время, как электромагнитное излучение пропадает сразу после зарядки батареи смартфона. Мощность беспроводных зарядных устройств составляет 5 ватт. Её недостаточно чтобы оказать воздействие на человеческий организм. О негативном воздействии можно говорить лишь в том случае, когда мощность таких девайсов будет равняться 120 ваттам. Но подобные модели не выпускаются в промышленных масштабах. Этим объясняется отсутствие беспроводных зарядных устройств для ноутбуков. Важно знать, что технология беспроводного заряда аккумулятора давно используется во многих моделях электробритв и электрических зубных щёток, что в очередной раз доказывает её безопасность.

Перспективы

Данная индуктивная зарядка может быть удобна, но малый радиус действия является проблемой. Это разительно уменьшает удобство пользования данной технологией Изменится ли это? Может быть. Было проведено много исследований потенциала беспроводной зарядки и в различных технологиях были успехи в радиусе действия. Лазеры, микроволновые печи и более мощные варианты индуктивной зарядки смогли достичь больших расстояниях передачи. Недостатки препятствуют распространенное это слишком мощное излучение выше сказанных технологий. Можете обжечься или еще чего хуже. Трудно сказать, кто возьмет пальму первенства на этом рынке. Первым кандидатом, является Apple, потому что компания запатентовала устройство, которое может якобы заряжать на расстоянии до одного метра. Беспроводной Консорциум питания также постоянно ищет лучшие варианты. А тут еще Intel, которая недавно объявила, что она работает над интегрированной технологией магнитных устройств, которые будут помещены в ноутбук и раздавать питание на близлежащие смартфоны и периферийные устройства.

[источники]
источники
http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/doc/70732/
http://protabletpc.ru/accessories/besprovodnoe-zaryadnoe-ustrojstvo.html
http://texhepl.ru/chto-takoe-besprovodnaja-zarjadka-i-kak-ona-rabotaet/

Еще несколько интересных технологий: вот например Прозрачный бетон, а вот Гигантские аудиокассеты из Японии и Прозрачный алюминий. А вы видели когда нибудь Лазерную бритву или Компьютер в аквариуме?

Как беспроводная зарядка влияет на аккумулятор iPhone

Настало время разобраться: можно ли использовать беспроводную зарядку для iPhone? Или действительно из-за этого батарея смартфона быстрее выходит из строя?

Спасибо re:Store за полезную информацию.

Как работает беспроводная зарядка?

Большинство смартфонов, оснащенных беспроводной зарядкой, обеспечивают ее в соответствии с международным стандартом Qi (читается «Ци»).

В соответствии с ним, для передачи энергии от зарядного устройства к смартфону, будь то Samsung или iPhone, используется 2 плоских катушки провода.

Одна из них является базой и подключается к источнику энергии (блоку питания, подключенному в розетку переменного тока 220В), а вторая находится внутри заряжаемого устройства и является приёмником.

В процессе работы начальное обнаружение происходит в результате отклонения изменения ёмкости или резонанса катушки передатчика.

Достаточно приложить смартфон с соответствующей Qi-катушкой под крышкой к зарядной базе, как начнется процесс передачи энергии — зарядки аккумулятора.

Чтобы управлять процессом зарядки, запускать или останавливать ее вовремя. Для этого Qi-база и Qi-приемник умеют обмениваться системной информацией.

Как только объект был обнаружен, базовая станция проверяет, размещено ли на нём именно Qi-совместимое устройство и передает данные. Если оно отправляет ответный сигнал, начинается зарядка.

Во время процесса зарядки Qi-устройство отправляет пакеты данных управления, чтобы регулировать уровень мощности и, наконец, прекратить зарядку, когда мобильное устройство полностью заряжено.

Читал, что беспроводные зарядки вредны. Это правда?

В прошлом году автор издания ZDNet сообщил ужасную новость: беспроводная зарядка и приводит к преждевременному износу батареи iPhone.

Сообщение тут же было растиражировано СМИ с пугающими заголовками: «Беспроводная зарядка убивает батарею iPhone», «Батареи iPhone хватит всего на полгода!».

К счастью, автор имел ввиду совсем иное.

Apple гарантирует, что батарея смартфона спустя 500 зарядок потеряет не больше 20% начальной емкости, и это произойдет не ранее, чем через 2 года.

Используя обычный зарядник, пользователь достигает этой цифры спустя 800 и более зарядок, или 2-3 года. А с беспроводной — уже через 18 месяцев.

Но почему так происходит?

Почему зарядка греется?

Для правильного ответа на этот вопрос нужно перефразировать вопрос: почему беспроводная зарядка менее эффективна, чем проводная?

Ответ прост. Достаточно вспомнить школьный курс физики.

При передаче тока по проводу КПД достаточно высокое, если используется качественный провод. С его помощью большая часть тока достигает смартфона. Рассеивание тепла в окружающую среду минимально.

При беспроводной зарядке значительная часть энергии рассеивается и преобразуется в тепло, в нагрев элементов зарядки и самого смартфона.

Значит ли это, что беспроводной зарядкой нельзя пользоваться?

Связь нагрева и продолжительности жизни аккумулятора

Влияет ли это на жизнь АКБ iPhone? Безусловно. Но не так сильно, чтобы отказываться от удобного способа держать гаджет всегда с полной батареей.

С другой стороны, бесконечная зарядка:

  1. вероятно, тратит циклы заряда;
  2. заставляет аккумулятора постоянно, хоть и незначительно, нагреваться.

Такие условия эксплуатации являются стрессовыми для любых LiPo-элементов. Да что там — для любых аккумуляторов постоянный нагрев вреден.

Прохождению тока при электромагнитной индукции препятствуют металлические элементы — например, пластина для автомобильного магнитного держателя или чехол, покрытый серебристой краской (серебрянкой, краской на основе алюминиевой пудры).

Так же может себя вести смартфон с чехлом-аккумулятором, толстым чехлом или металлическим корпусом.

Все это может привести не только к полной неработоспособности зарядки, но и к дополнительному нагреву корпуса.

Беспроводная или проводная? Что быстрее?

На самом деле, основной недостаток беспроводных зарядок вполне может оказаться достоинством: стандарт Qi предусматривает вариант с низкой мощностью от 0 до 5 Вт и средней мощностью — до 10 ватт.

Для сравнения, обычный зарядник к iPhone обладает мощностью 5 Вт. Для быстрой зарядки — 15-18 Вт. Зарядная «голова» OnePlus и вовсе обеспечивает 40 Вт. А медленная зарядка полезнее аккумулятору.

Особенно, если использовать правильные аксессуары. Максимальная мощность, потребляемая iPhone при беспроводной зарядке, не превышает 7,5 Вт — больше не имеет смысла.

Пару смартфонов одновременно не зарядить.

Кроме того, все беспроводные зарядки построены на одинаковых катушках, обеспечивающих 5В/1А. Чтобы передать смартфону большую мощность, производители встраивают 2 и более катушек.

Условие «большая мощность = больший нагрев» совершенно справедливо. Причем, если зарядная база будет излучать повышенную мощность — она будет больше греться. Но смартфон будет забирать только необходимую энергию.

Чтобы катушка в смартфоне, и, соответственно, сам смартфон не перегревались, гаджеты используют «умные» алгоритмы, изменяющие мощность тока зарядки в зависимости от температуры батареи.

Поэтому даже при одинаковой мощности проводной и беспроводной зарядки пополнение с помощью Qi будет дольше: к собственному нагреву аккумулятора будет добавляться нагрев катушки.

И это без учета пониженной мощности Qi-зарядок для iPhone по сравнению с проводными и собственного нагрева смартфона.

Известные проблемы беспроводной зарядки

Поскольку при беспроводной зарядке создается сильное электромагнитное поле, возможны проблемы с беспроводными сетями, а некоторые смартфоны начинают сбоить.

Например, некачественный шлейф к экрану может привести к помехам на дисплее, аналогичные повреждения пайки динамика — к шорохам в аудиотракте.

Некачественные беспроводные зарядки могут «шуметь» — издавать высокочастотный звук, которым сопровождается индукция.

Поскольку зарядка должна отправлять регулирующие пакеты, некачественные модели могут подавать повышенный или пониженный ток. Кроме того, возможен перезаряд аккумулятора.

От этого застрахованы только iPhone с встроенным, родным модулем беспроводной зарядки, поскольку iPhone 8 и iPhone X ограничивают уровень заряда до 80% при нагреве аккумулятора.

Но не раньше. Резкий скачок напряжения может вывести смартфон из строя, если температура поднимется скачкообразно.

Если iPhone подключен кабелем Lightning к USB-порту компьютера или к сетевому адаптеру, то он будет заряжаться через кабель, а беспроводная зарядка не будет использоваться.

Правила использования беспроводной зарядки

Как продлить срок службы аккумулятора iPhone при использовании беспроводной зарядки?

Достаточно соблюдать несколько простых правил. Точно таких же, как при использовании обычной, проводной зарядки. Качественный аксессуар, кабель к нему и блок питания — главная гарантия безопасности.

Другие правила не столь обязательны к исполнению. В конце концов, деградация батареи на 20% на деле малозаметна. Да и меняем смартфоны мы не реже, чем раз в 2 года.

Если же эти цифры пугают, достаточно снимать смартфон с зарядки после пополнения АКБ до 80% и в принципе не хранить его на зарядном устройстве.

Использовать во время зарядки энергоемкие приложения, особенно 3D-игры или навигационные программы, которые заставляют процессор работать на максимальных частотах, тоже не стоит. Это приводит к перегреву.

Простое соблюдение правил сделает использование iPhone намного приятнее и надежнее.

Выводы

1. Беспроводная зарядка влияет на аккумулятор так же, как другие. Разницу заметить почти невозможно.

2. Быстрая зарядка, проводная и беспроводная, быстрее обычной выводит АКБ из строя.

3. Постоянное подключение к зарядному устройству вредит, поскольку расходует запас.

4. Запуск «тяжелых» приложений во время зарядки может приводить к серьезному перегреву.

5. При беспроводной зарядке скачки в сети еще опаснее. Желательно подключать их в стабилизирующие устройства.

6. Основной вред исходит от некачественных зарядных устройств и кабелей.

Ну и главное: покупайте хорошие, качественные беспроводные зарядки. И только в проверенных местах. Иначе будет вот так.

🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegram. … и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒 В закладки iPhones.ru Истина где-то рядом. Читай, спасайся!

Николай Маслов

@nicmaslov

Kanban-инженер, радиофизик и музыкант. Рассказываю об технике простым языком.

  • До ←

    Выбираем лучший почтовый клиент для iPhone и Mac

  • После →

    Как работает трейд-ин iPhone в США. Почта России напряглась

Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона

Развитие технических параметров смартфонов, таких как разрешение экрана, количество ядер процессора требуют и увеличение аккумуляторных батарей для питания телефона в течение хотя бы полного дня.

Емкость аккумуляторов увеличить не совсем просто, на сегодня хорошие аккумуляторы имеют емкость больше 4000 мА•ч, а большинство – от 2000 до 4000 мА•ч.

Но при постоянном использовании смартфона этого может не хватить до следующей зарядки.

Отчасти эту проблему может решить беспроводная зарядка для телефона. Развитие таких систем для смартфонов идет уже несколько лет. Эти системы используют не только в области зарядки смартфонов. Например, в быту беспроводную зарядку используют бритвы и зубные щетки.

Беспроводное зарядное устройство телефонов может хорошо послужить в общественных местах таких как вокзалы, кафе, офисы. Есть возможность использовать такую зарядку в автомобиле. То есть там, где вы можете подзарядить свой телефон без поиска свободной розетки сетевого напряжения.

Некоторые модели современных смартфонов уже имеют систему беспроводной зарядки аккумулятора. Но такие возможности зарядки имеют ряд ограничений, которые пока сдерживают их развитие.

Принцип работы беспроводной зарядки

В основу работы беспроводной передачи электрической энергии положен принцип электромагнитной индукции.
При подаче переменного тока на проводящую катушку возникает электромагнитное поле в пространстве.

Если в это переменное электромагнитное поле поместить проводник (провод), то под воздействием меняющегося магнитного поля в нем возникнет электродвижущая сила.

Вот эта электродвижущая сила (ЭДС) и создает во второй катушке (приемнике) электрический ток.

Все это немного сложно, если совсем просто, то благодаря электромагнитной индукции когда поместить рядом две катушки и на одну из них подать переменный электрический ток, то во второй возникнет свой переменный ток. Преобразовав этот переменный ток в постоянное напряжение нужной величины можно зарядить аккумулятор.

Для достижения большей эффективности (КПД) приемник должен располагаться рядом с передатчиком. Иначе большая часть поля расходуется впустую.

  • Использование резонанса (работа на одной частоте) позволяет немного увеличить расстояние между приемным и передающим модулем.
  • Передающее устройство нужно подключать к розетке сетевого напряжения, так что совсем избавиться от проводов не получиться.
  • Связь между катушками осуществляется посредством электромагнитного поля, которое проходит через воздушный зазор, так же может проходить и через пластик, дерево и другие не металлические поверхности.

Логика работы беспроводной зарядки для телефона:

  • Сетевое напряжение преобразуется в высокочастотный переменный ток (АС).
  • Переменный ток (АС) подается на передающую катушку с помощью электронной схемы передатчика. Этот ток индицирует электромагнитное поле в передатчике.
  • Если в пределах заданного расстояния находится приемная катушка, то на нее начинает действовать переменный магнитный поток.
  • Магнитный поток генерирует переменный ток в приемнике.
  • Ток, протекающий в катушке приемника, преобразуется в постоянное напряжение (DC) с помощью электронной схемы. Этим постоянным напряжением и идет подзарядка аккумулятора.

При применении электромагнитной индукции в зарядном устройстве нужно точно располагать катушки приемника и передатчика друг относительно друга. Даже есть рисунок на предающем устройстве, как правильно располагать смартфон. Скорость зарядки будет меньше, чем при использовании проводной зарядки. В одно время может заряжаться только одно устройство.

При использовании резонансной зарядки параметры меняются. Как выше написано, принцип резонанса предполагает настройку передающего контура и приемного на одну частоту. Но есть несколько отличий от метода использования только электромагнитной индукции.

Большая свобода в пространстве: теперь не нужно точно позиционировать телефон на передающем модуле.

Появляется возможность зарядки нескольких устройств. Это возможно при использовании нескольких катушек со своими частотами.

Увеличивается скорость зарядки.

Развитие

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP и PMA), есть еще несколько групп малоизвестных в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии.

На сегодня основным стал стандарт, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC). Этот стандарт носит название Qi (на русском произносится как “ци”).

Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

Qi так же позволяет приемнику и передатчику обмениваться информацией по своему протоколу. Передатчик запрашивает приемный модуль о поддерживаемых стандартах, уровне зарядки, что позволяет регулировать силу заряда и отключение передающего устройства, если аккумулятор полностью зарядится. Последняя версия Qi имеет КПД около 80% и допускает расстояние между приемником и передатчиком до 45 мм.

На сайте Wireless Power Consortium указано, что сертификацию Qi получили около 1080 устройств.

А вот AirFuel продвигает свой стандарт РМА. Он меньше распространен, но некоторые производители мобильной техники поддерживают и его. А в отдельных устройствах есть поддержка сразу двух стандартов и РМА, и Qi.

Различиями между стандартами Qi и РМА являются частота передачи и протокол соединения.

Вредность и безопасность

Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей. Сила электромагнитного поля быстро падает с увеличением расстояния от источника больше 5 см.

Так что существующие беспроводные зарядки для телефонов можно считать безвредными и безопасными для человека.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества, которые можно увидеть в конструкции и методе передачи энергии:

  1. Отсутствие проводов, подключаемых к мобильнику. Не расшатывается разъем USB на телефоне, никто случайно не зацепит. Хотя сам передатчик подключается к розетке проводом.
  2. Возможность использовать несколько передатчиков в здании и переходя из комнаты в комнату не нужно носить с собой зарядку. Можно просто перейдя в другую комнату положить смартфон на передатчик и зарядка продолжится.

К недостаткам можно отнести:

  1. Большее время зарядки, чем от штатного блока питания.
  2. Большая стоимость самого устройства беспроводной зарядки по сравнению с обычным зарядным.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Если нужное устройство не поддерживает стандарт беспроводной зарядки, то можно сделать такую зарядку и своими руками.

Самый простой способ сделать беспроводную зарядку – это купить передатчик и для телефона приобрести специальный чехол или насадку, которые имеют приемный модуль. Такой приемник подключается к смартфону через обычный зарядный разъем.

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

Беспроводная зарядка телефонов обновлено: 13 сентября, 2018 автором: PC.ru

Как работает беспроводная зарядка: 5 качеств технологии

В сфере зарядок для электродевайсов «революционные» события – явление нечастое. Одним из последних достижений стала унификация разъемов на Android-смартфонах и кнопочных аппаратах благодаря USB. 

Теперь пришла очередь беспроводных зарядных устройств – тут даже Эппл поднапрягся и выпустил три серии Айфонов с поддержкой этой функции. Но что на деле из себя представляют бесконтактные приборы, каков их принцип работы и сколько правды в интернет-мифах об их вредности? Вся полезная информация – в статье.

Что такое беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка вроде модели Wireless Charging представляет собой панель, передающую энергию гаджету, который на ней лежит. Само же устройство питается от электросети. Существуют также модели, работающие, как павербанк – интегрированный аккумулятор позволяет использовать девайс без привязки к источнику электроэнергии. Такое качество выручит в автомобиле, на природе, экстренной ситуации. Единственное, что требуется от владельца – своевременно заряжать накопитель.

Официальной датой появления устройства считается 2009 год. Отправной точкой стало основание Консорциума беспроводной электромагнитной энергии. До этого компании экспериментировали с модификациями и предлагали зарядники, рассчитанные на конкретные модели телефонов. 

Полезно знать: Как правильно заряжать смартфон. 5 простых советов, которые помогут продлить срок службы батареи

Чтобы навести порядок в сфере и унифицировать приборы, производители гаджетов и сопутствующей электроники решили объединить усилия и разработать базовый стандарт беспроводных станций.

Эталоном стала технология Qi: зарядки, функционирующие на ее основе и соответствующие ее требованиям – универсальны и взаимозаменяемы.

Смартфону, совместимому с Qi, подойдет каждая из них, независимо от бренда.

Принцип работы 

Основой для создания устройств стала электромагнитная индукция, поэтому зарядки этого типа часто называют «индуктивными» или «магнитными». Принцип ее действия заключается в способности электромагнитного излучения передавать ток на небольшом расстоянии без проводов. Для этого требуются две катушки, одна из которых будет проводником, а вторая – выступать в роли приемника. Если расположить их близко друг к другу и пустить на первую ток переменного типа, на второй, приемнике, также сформируется переменный ток. Применять его как источник энергии для телефона можно после трансформации в постоянное напряжение требуемой величины.

Для активных пользователей: ТОП-10 смартфонов с мощным аккумулятором

Работа беспроводной зарядки для iPhone 8 и 8 Plus, так же как и аналогов, зависит от расстояния между проводником и приемником. При отдалении магнитное поле растрачивается зря, и технология работает не так, как ожидается.

Для качественного контакта подходит не только воздушное пространство между элементами. Магнитному полю не помеха пластик, стекло, дерево. Не пропустит его только металл. При этом различные модели приборов обладают определенными параметрами допустимого расстояния и скорости поступления заряда.

Стандарт QI

Принятый Wireless Power Consortium образец Qi прочно утвердился на рынке и массово используется для производства беспроводных зарядок. Название правильно читается, как «Ци». В китайской культуре это слово означает энергию природы, Вселенной.

Чтобы соответствовать стандарту, прибор должен обладать такими характеристиками:

В новых моделях предусмотрен протокол для обмена данными между проводником и приемником. С его помощью проводник получает информацию о подключаемом устройстве, включая уровень заряда и емкость батареи. На основе этих показателей определяется нужная сила тока, а также происходит автоматическое отсоединение зарядки, когда аккумулятор заряжен на 100%.

Что выбрать: Li-pol или li-ion – что лучше: сравнение 2-х видов аккумулятора

Вред от бесконтактной зарядки

Каждое новая технология или прибор, работающие с использованием невидимых глазу физических явлений и процессов, долгое время вызывают у части общества суеверный страх и опасения. Даже микроволновки до сих пор обвиняют в тайном влиянии на здоровье человека, продукты и глобальное потепление. И это при более чем 50-летней истории существования и применения.

Так же происходит и в случае зарядки на расстоянии. Незнание элементарных законов физики – благодатная почва для появления мифов и домыслов о вреде приспособлений для iPhone Х и других моделей. Вот два самых популярных из них с опровержением:

1. Миф: Электромагнитные волны работающего прибора облучают человека и наносят здоровью ущерб. Реальность: Излучение относится к неионизирующему типу, поэтому никоим образом не воздействует на человеческий организм. К тому же электромагнитное поле, которое формируют устройства, не превышает 50 мм. А значит, оно окончательно распадется уже в полуметре от источника.

В тему: Почему смартфон быстро разряжается: 6 причин, советы и решения

2. Миф: Бесконтактное зарядное форсирует износ аккумулятора, уменьшает емкость. Реальность: Батарею портит не собственно использование технологии, а неправильное ее использование.

Частые подзарядки вместо полноценной «заправки» на 80-90%, работа с гаджетом в процессе заряжания ускоряют растрату ресурса накопителя. Обычно емкость начинает падать после 500-го зарядного цикла.

«Подпитка» батареи по нескольку раз в день существенно приближает этот момент.

Перспективы развития

Зарядки беспроводного типа сейчас находятся на этапе активных исследований и поиска альтернативных Qi решений. Главная задача, по мнению производителей и потребителей, заключается в расширении радиуса покрытия, повышения КПД и использования других источников энергии.

Так, американцы тестируют технологию передачи электромагнитной волны от роутера через свободные каналы wi-fi. При этом дистанция между транслятором и приемником во время успешного эксперимента составила 8 метров.

Ключевые особенности беспроводных устройств Samsung и других брендов – польза для USB-портов смартфонов, которые прослужат дольше, и сокращение количества проводов для гаджетов. Кроме того, приборы оптимальны для использования в публичных местах – аэропортах, ресторанах, офисах. 

Взять в путешествие: Какое портативное зарядное устройство купить? 5 советов – как выбрать повербанк

Но цена на хорошие бесконтактные приспособления еще «кусается». Поэтому снижение себестоимости и, соответственно, рыночных расценок – эффективная мотивация выбрать и купить новинку. А доступность товара, как правило, приводит к массовому распространению и популярности аксессуара.

Лучшие аппараты:

МодельСовместимостьВыходной ток, мАВыходное напряжение, В
Wireless Charging Pad         Android, Iphone 8, iPhone 8+, Iphone X   1 до 15
Samsung Galaxy S8 Galaxy S8, Galaxy S8+ 1 до 9
Wireless Charging Android, Iphone 8, iPhone 8+, Iphone X 1 до 7,5

Беспроводное устройство для зарядки iPhone или других смартфонов – современный аксессуар, которым удобно пользоваться в домашних и офисных условиях. USB-вход дольше будет, как новенький, да и смотрится аксессуар стильно и элегантно, в отличие от вечно болтающихся и свисающих из розеток шнуров. 

Чтобы не испортить батарею, придется соблюдать правила и отучиться от привычки снимать с зарядки и юзать телефон, заряженный на 50-55%. Что до манипуляций с гаджетом во время зарядки, так это вредит и в случае со стандартными зарядными блоками. И да, от чехлов из металла нужно либо отказаться совсем, либо снимать каждый раз перед установкой на бесконтактное приспособление.

Как работает беспроводная зарядка для телефона: принцип работы, как пользоваться, как устроена

Беспроводная зарядка для мобильных устройств – относительно новая функция передачи энергии на расстояние, способная избавить владельца гаджета от проблем с запутанными, порванными или сгоревшими проводами.

С каждым годом число поклонников бесконтактных приборов постоянно растёт. К сожалению, не все мобильные устройства могут поддерживать бесконтактную зарядку, но существует испытанный способ обхода такого ограничения.

Ниже будет детально рассмотрено, как работают устройства беспроводной зарядки, особенности конструкции приборов, существующие стандарты, способы передачи энергии, а также преимущества и недостатки новейшей технологии.

Беспроводная зарядка смартфонов

Что это такое

Сначала выясним, что такое беспроводная зарядка. В общем смысле это прибор, работа которого базируется на технологии передачи энергии бесконтактным способом, т. е. без провода, основанной на явлении электромагнитной индукции.

Конструктивно она состоит из приёмника, расположенного на заряжаемом устройстве, и передатчика — зарядной станции. Сейчас используют преимущественно в носимой электронике типа смартфонов и умных часов.

Но ведутся разработки, связанные с передачей большей мощности, например, чтобы заряжать электромобили.

Как устроена беспроводная зарядка

Возможность передачи электрической энергии на расстояние была практически доказана ещё Николой Тесла на Всемирной выставке 1893 года, проходившей в Чикаго. Однако стремительное развитие началось лишь в XXI веке. Толчком к этому послужило массовое распространение аккумуляторных гаджетов.

Катушка внутри зарядной станции

Как отмечалось ранее, работа беспроводных зарядных устройств базируется на принципе передачи электроэнергии с помощью электромагнитной индукции.

Из чего же состоит система? Она содержит катушки приёмника и передатчика: они индуктивно соединены между собой. Катушки плоские намотаны концентричными кольцами — в зарядной станции выполняется обычно проводом.

А в гаджете может быть катушка на ферритовом основании, выполненная печатными проводниками, либо катушка с тонким проводом.

Приёмник беспроводной зарядки в разобранном виде

Когда переменный ток подаётся на первичную катушку, вокруг неё появляется электромагнитное поле. Под его действием в обмотке приёмника индуцируется электродвижущая сила, за счёт которой возникает ток, заряжающий аккумулятор гаджета.

Схема работы беспроводных зарядных устройств

Принцип работы

Чтобы пользоваться бесконтактным зарядным устройством, гаджет должен быть оборудован индукционными катушками. По этой причине такая зарядка не работает со всеми моделями смартфонов и планшетов.

Как было написано выше, система бесконтактной передачи энергии включает две катушки, связанные электромагнитным полем, которое свободно проникает сквозь воздушный зазор. При этом пластиковые, деревянные и другие неметаллические материалы не будут препятствием. Чтобы лучше понимать, как работает беспроводная зарядка для телефона, просмотрите  этапы передачи и преобразования энергии:

  • Входящее сетевое напряжение превращается в высокочастотный переменный ток.
  • Электронная схема передатчика подаёт ток на первичную катушку – индуцируется магнитное поле.
  • В работу включается приёмная катушка. Под действием магнитного поля генерируется переменный ток.
  • Управляющая схема превращает ток в постоянное напряжение, от которого заряжаются аккумуляторы мобильных устройств.

Для эффективной зарядки необходимо точное расположение приёмника и передатчика относительно друг друга. Правильная схема размещения устройств обычно находится в инструкции по эксплуатации или руководстве пользователя.

«Важно! Несмотря на активное развитие технологии беспроводных зарядок, компании не могут добиться высокого КПД устройств. У многих моделей этот показатель не превышает 80 % (а чаще и 60 %), по сравнению с 90-95 % у проводных аналогов.»

Какие есть стандарты беспроводной зарядки

Первенство в разработке бесконтактных зарядок принадлежит компании Wireless Power Consortium (WPC), начавшей работу над стандартом QI ещё в 2008 году.

С корпорацией сотрудничает много известных брендов – Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola и Nokia. Смартфоны Apple, а также модели линейки Galaxy S от Samsung используют стандарт WPC.

Компания постоянно модернизирует выпускаемые продукты – последние модели приёмников, поддерживающие Qi 1.2, демонстрировали эффективную зарядку на расстоянии 45 мм.

Любая установка, работающая по стандарту Qi, представляет собой магнитно-индукционную станцию. Установка передаёт электрическую энергию на расстояние, применяя частоту переменного тока в 100-200 кГц.

Чтобы зарядить гаджет от такого прибора, он должен поддерживать определённый диапазон её частот. Ведущая особенность этих устройств – магнитное поле свободно проходит через неметаллические материалы, включая пластик, стекло и кожу.

Использовать беспроводную зарядку на смартфоне с металлической задней панелью или чехлом не получится.

Беспроводная зарядка QI Fantasy

Рассмотрим другие стандарты, которые внедряют на телефонах и других гаджетах:

  • PMA, разработанный компанией Power Matters Alliance. Был распространён в США. Продвижением продукта занимались телекоммуникационный гигант AT&T и сеть кофеен Starbucks (встраивали устройства для передачи энергии прямо в столики своих заведений). В 2015 г. компания вошла в состав AirFuel Alliance, который производит альтернативные приборы для беспроводного восстановления энергии – магнитно-резонансные станции.
  • Rezence от компании Alliance For Wireless Power (A4WP). До 2015 г. – конкурент QI и PMA, сотрудничавший с корпорациями Intel, Qualcomm, Samsung Electronics. В настоящее время – член альянса AirFuel, который обещает пользователям принципиально новые зарядные станции. Сейчас разработки внедряют в некоторые устройства и аксессуары, число которых сравнительно мало – https://airfuel.org/wireless-power/products/.

С каждым годом число устройств, поддерживающих бесконтактное восстановление энергии, неуклонно растёт. По этой причине становится актуальным вопрос, как точно определить, поддерживает ли телефон беспроводное восстановление заряда? Ответ есть на официальном сайте или в технической документации модели.

Как пользоваться беспроводной зарядкой для телефона

Рассмотрим, как правильно подключиться к беспроводной зарядке типа wireless charger сразу после покупки:

  • Требуется подключить прибор к питающей сети через адаптер или USB-порт компьютера. Устройство будет оповещать звуковым или световым сигналом о готовности к работе.
  • Поместите гаджет в центр платформы, если иное расположение не предусмотрено инструкцией производителя. Если смартфон не отреагировал на это действие, скорее всего, на устройстве необходимо включить функцию беспроводной зарядки.

Оказывается, всё достаточно просто – зарядить под силу даже неподготовленному пользователю.

При покупке нового устройства требуется посмотреть на его мощность. Этот показатель меняется в пределах от 5 до 20 Вт у разных производителей и зависит от назначения прибора.

В процессе работы беспроводной зарядки устройство разогревается сильнее обычного. Чтобы избежать негативных последствий перегрева, требуется обеспечить нормальный приток воздуха к прибору для естественного охлаждения. Не стоит заряжать его в чехле, препятствующему нормальной циркуляции воздуха.

Плюсы и минусы технологии беспроводной зарядки

К ведущим преимуществам рссматриваемых приборов относятся:

  • Отсутствие проводов сохраняет целостность зарядного разъёма.
  • Не потребуется искать соответствующий кабель.
  • Процесс зарядки начинается после установки устройства на платформу.
  • Очень удобно заряжать сразу даже несколько гаджетов, находящихся в разных комнатах: достаточно поместить смартфон на панель — и процесс восстановления энергии продолжится.

Недостатками оказываются медленная скорость зарядки и достаточно высокая цена, по сравнению с классическими проводными приборами. Кроме того, далеко не все модели поддерживают стандарты бесконтактной зарядки, что вынуждает дополнительно приобретать универсальный приёмник.

Универсальный приёмник

У пользователей появляется вопрос, насколько будут безопасны для здоровья устройства бесконтактного восстановления энергии. Дело в том, что электромагнитное излучение относится к неионизирующему типу, поэтому не может нанести вред здоровью. Пока никто не представил доказательств того, что предложенные устройства несут какую-либо угрозу.

У беспроводных технологий большое будущее – ведутся исследования по повышению мощности и увеличению дальности устройств. В перспективе ожидаем установки, чтобы заряжать емкие батареи, наподобие тех, которые устанавливают в электромобилях.

Что такое и как работает беспроводная зарядка — коротко и понятно | Блог АЛЛО

На сегодняшний день есть несколько способов передачи электричества без проводов (то есть по воздуху): это можно делать с помощью лазера, специальных звуковых волн и с помощью электромагнитной индукции. Последний способ смело можно назвать коммерческим, про него мы сегодня и поговорим.

Содержание

Что это такое?

Метод электромагнитной индукции — самый распространённый, данная технология разрабатывается американской компанией Wireless Power Consortium (WPC) уже около восьми лет. Но чаще всего технология именуется Qi.

Типичная Qi-зарядка от китайцев

Как это работает?

Беспроводная зарядка по данной технологии подразумевает наличие в зарядном устройстве и вашем смартфоне или планшете  специальных индукционных катушек. Если совсем уже «по умному», то данная технология основана на принципе магнитного резонанса или индуктивной передачи энергии (IPT). Вся зарядка устройства по технологии Qi проводится в пять шагов, которые приведены ниже:

  1. Напряжение сети преобразуется в высокочастотный переменный ток.
  2. Переменный ток посылается на катушку передатчика по цепи самого передатчика. После этого переменный ток индуцирует изменяющееся во времени магнитное поле в катушке передатчика.
  3. Переменный ток, протекающий внутри катушки передатчика, индуцирует магнитное поле, которое распространяется на катушку приемника (это происходит только в том случае, когда обе катушки расположены на максимально допустимом расстоянии друг от друга).
  4. Магнитное поле генерирует ток в катушке приемника. Процесс, посредством которого энергия передается между катушками передатчика и приемника, также называют резонансной связью.
  5. Ток, который попадет в катушку приемника, преобразуется в постоянный с помощью схемы приемника. После этого ток уже используется для зарядки аккумулятора устройства.

Беспроводная зарядка смартфонов и планшетов

За последние несколько лет число производителей смартфонов, которые предлагают поддержку функции беспроводной зарядки, неуклонно растёт. И даже те бренды, у которых нет таких устройств, предлагают различные специальные чехлы и зарядки, благодаря которым вы сможете заряжать аккумулятор с помощью индукционного метода.

Как я уже говорил выше, ведущим стандартом беспроводной зарядки является Qi, который был разработан компанией WPC. На данный момент (по информации это компании) в мире насчитывается более 900 продуктов, которые поддерживают данный стандарт «из коробки».

Дальше – лучше. Как не крути, а технологии не стоят на месте. С каждым днём на рынке появляется все больше устройств с поддержкой данной технологии.

За беспроводными зарядками будущее

Независимо от устройства или отрасли, удаление физического соединения, которое необходимо для зарядки или питания устройства, обеспечивает ряд преимуществ, хотя некоторые из них очевидны не сразу.

Только представьте, как будет удобно жить вообще без проводов? И это касается не только зарядки аккумуляторов. Чайник без проводов, телевизор без проводов, приставки без проводов. Только для этого придётся установить в своём доме или квартире специальное устройство, которое будет обеспечивать питанием все вышеперечисленные устройства.

Но это всё будущее, на данный момент технологии беспроводной зарядки имеют не только достоинства, но и недостатки.

Недостатки беспроводной зарядки

Как вы уже поняли из принципа работы, такая технология зарядки зависит от магнитного поля. Несмотря на то, что оно может быть достаточно мощным, оно всё же имеет короткий радиус действия. На сегодняшний день индукционная зарядка мобильных устройств не так эффективна, как при наличии физического соединения.

На данный момент размер катушек достаточно большой. Поэтому они занимают много места в корпусе вашего смартфона.

Опасна ли беспроводная зарядка?

Данный вопрос волнует многих, компания WPC даже несколько раз проводила специальные опыты на данную тему. Дабы не углубляться в подробности, постараюсь на данный вопрос ответить максимально просто и понятно.

В индукционном методе зарядки используются электромагнитные волны, которые относятся к неионизирующему спектру, в отличие от рентгеновского излучения. Точно такие же волны используются для передачи сигнала обычного радио, роутеров и даже сотовых вышек. Вы ведь понимаете, что это не опасно?

В любом случае, пока ещё никто не предоставил прямых доказательств того, что беспроводная зарядка стандарта Qi может негативно влиять на здоровье человека, да их и не будет.

Итоги

За беспроводными зарядками будущее. Когда человечество сможет полностью избавиться от физического подключения, изменится не только мир мобильных устройств, но и вся инфраструктура.

А что вы думаете по поводу данной технологии? У вас есть устройства, которые поддерживают беспроводную зарядку?

Как работает беспроводная зарядка

На презентации своих новых смартфонов iPhone 8/8 Plus и iPhone X компания Apple чуть ли не главной фишкой устройств назвала поддержку функции беспроводной зарядки стандарта Qi.

Также был представлен коврик для беспроводной зарядки Air Power, который позволяет одновременно заряжать смартфон, Apple Watch и беспроводные наушники AirPods.

Беспроводная зарядка потихоньку становится стандартной функцией для флагманов А-бренда и не только.

Но так ли революционно решение Apple? Как же все-таки работает беспроводная зарядка на практике? Об этом и пойдет речь в статье.

Принцип работы беспроводной зарядки

Большинство беспроводных зарядных устройств используют магнитную индукцию и магнитный резонанс. Они предлагают разместить гаджет на специальной поверхности для автоматической зарядки, без необходимости подключения кабеля к устройству.

Разумеется, беспроводная зарядка не является действительно беспроводной. Ваш телефон, смарт-часы, планшет не нужно подключать к зарядке, но само беспроводное зарядное устройство все еще должно быть подключено кабелем к адаптеру питания или порту USB.

Как менялось мнение Apple по поводу беспроводной зарядки

Когда Apple представили iPhone 5 без поддержки беспроводной зарядки, то в это же время в смартфонах на конкурирующих платформах Android и Windows модули были встроены во многих флагманских моделях.

Но Фил Шиллер из Apple утверждал, что «создание отдельного зарядного устройства, которое вы должны подключить к розетке, на самом деле, для большинства ситуаций, более сложное».

То есть в Купертино даже не задумывались о беспроводной зарядке, отметая такую возможность на корню.

Пять лет спустя Apple изменила свое мнение. С iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X Apple включает поддержку беспроводной зарядки с использованием открытого стандарта Qi (произносится как «ши», поскольку это китайское слово, которое относится к «жизненной энергии» в живых вещах.).

Беспроводная зарядка стандарта Qi

Беспроводные зарядные устройства в данный момент используют явление магнитной индукции. Проще говоря, они используют магнетизм для передачи энергии. Во-первых, вы помещаете устройство, например смартфон, на беспроводное зарядное устройство.

Ток, поступающий от сетевой розетки, проходит через катушку в беспроводном зарядном модуле, создавая магнитное поле. Магнитное поле создает ток в катушке внутри смартфона. Эта магнитная энергия преобразуется в электрическую энергию, которая затем используется для зарядки аккумулятора.

Устройства должны иметь соответствующее оборудование для поддержки беспроводной зарядки. То есть устройство без необходимой катушки внутри корпуса не может заряжаться без проводов.

В то время, как радиус работы стандарта Qi первоначально был ограничен малым диапазоном действия магнитного поля, теперь он также поддерживает использование явления магнитного резонанса. Работает аналогично, но заряжаемый гаджет может находиться на расстоянии до 45 мм от поверхности беспроводного зарядного устройства, а не касаться его, как было раньше.

Такой способ менее эффективен, чем способ, основанный на магнитной индукции, но есть некоторые преимущества – например, беспроводное зарядное устройство может быть установлено под поверхностью стола, и вы можете разместить гаджет с приемником на столе, чтобы зарядить его.

Он также позволяет размещать несколько устройств на одной зарядной площадке и каждое из них будет заряжаться параллельно.

Немного об энергопотреблении системы. Когда зарядка гаджетов не производится, зарядное устройство Qi не потребляет большое количество электроэнергии.

Специальный модуль с малым энергопотреблением отслеживает этот момент и отключает подачу тока на катушку, но когда он обнаруживает, что гаджет, требующий зарядки, помещен на площадку зарядного устройства, то увеличивает выходную мощность магнитного поля.

Конкуренты стандарта Qi

Беспроводная зарядка становится все более распространенной и тщательнее стандартизируется. И на этот раз Apple не создала свой собственный беспроводной стандарт. Вместо этого он решил поддержать существующий стандарт Qi, который также поддерживает многие сторонние устройства.

Однако Qi, которым управляет консорциум Wireless Power, самый распространенный на данный момент, но он не одинок.

На втором месте – Power Matters Alliance, или стандарт PMA. Он использует магнитную индукцию, как и Qi. Однако эти два стандарта несовместимы.

Новые iPhone и другие продукты Apple не могут заряжаться с помощью беспроводного зарядного устройства PMA.

Но некоторые устройства на рынке совместимы с обеими стандартами.

Современные смартфоны Samsung, такие как Galaxy Note8, Galaxy S8 и Galaxy S7, фактически, поддерживают как Qi, так и PMA, поэтому могут заряжаться от любых зарядных устройств.

Компания Starbucks (мировая сеть кафе) делала ранее ставку именно на PMA, но теперь есть вариант, что она может переосмыслить ситуацию, так как  iPhone поддерживает только Qi.

В Apple уверены, что в ближайшее время многие аэропорты, отели и другие общественные места также будут делать ставку на Qi. То есть скорее всего появятся и устройства от других производителей, поддерживающие беспроводную зарядку этого стандарта. Как показывает практика, вероятно так на самом деле и будет.

Alliance for Wireless Power (A4WP)

Есть и третий конкурент у стандарта Qi. Это Alliance for Wireless Power (A4WP), который использует в своей работе технологию Rezence.

Суть принципа работы стандарта – в использовании эффекта магнитного резонанса, который позволит расширить область зарядки для нескольких устройств.

Вы можете размещать несколько гаджетов на одном зарядном устройстве, перемещать их и даже заряжать их через объект, например книгу. Для работы технологии Rezence потребуется Bluetooth-соединение с устройством.

 Новый стартап Pi разрабатывает беспроводную зарядку, которая будет работать в радиусе 30 см

AirFuel Alliance

Понимая, что стандарт Qi наиболее популярный на рынке, конкуренты решили объединиться. Так появилось новое образование AirFuel Alliance, которое с 2015 года занимается продвижением своих технологий беспроводной зарядки.

В консорциум вошли 195 компаний. Самое интересное, что AirFuel Alliance заручился поддержкой компании Intel, что говорит о том, что там всё всерьез и надолго.

Ну что же, конкуренция всегда хороша для пользователей, ведь она является двигателем прогресса.

С какими устройствами можно использовать беспроводную зарядку сегодня?

Уверен, что такой вопрос задают себе многие пользователи. Ведь всем хочется попробовать, как всё-таки работает беспроводная зарядка, и так ли это удобно, как говорят разработчики.

У меня довольно большой опыт использования беспроводной зарядки. Вы удивитесь, но уже почти 5 лет. Моя старая добрая Nokia Lumia 820 поддерживает беспроводную зарядку. Еще в декабре 2012 года при покупке смартфона я получил в комплекте и дополнительный аксессуар, который дает возможность использовать беспроводную зарядку данного смартфона.

Правда, для того, чтобы Nokia Lumia 820 могла заряжаться без проводов, необходимо было купить специальную заднюю крышку. Из личного опыта могу сказать, что использовать беспроводную зарядку очень удобно и практично.

Положил смартфон на специальную поверхность, и он начнет получать энергию для зарядки аккумулятора. Стоит заметить, что есть и неприятные стороны в использовании беспроводной зарядки от Nokia.

Начнем с того, что при этом корпус смартфона довольно ощутимо греется, а сам процесс зарядки происходит намного медленнее, чем при зарядке через кабель.

К сожалению, история смартфонов от Microsoft, похоже, закончилась. Но у вас все же есть возможность попробовать беспроводную зарядку.

Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона

Мобильная техника плотно вошла в нашу повседневную жизнь, и появление беспроводных зарядных устройств вполне закономерно. Ведь электронные потребительские приборы (такие как смартфоны, например) должны в идеале работать длительно и безотказно, при этом не очень удобно каждый раз втыкать вилку в розетку, а штекер — в гаджет, когда нужно его подзарядить.

Комплект беспроводных интерфейсов (Wi-Fi, Bluetooth и т.д.) давно стал привычным атрибутом многих портативных устройств, так почему бы не включить в этот набор интерфейс для беспроводной зарядки? И современные технологии позволили это реализовать.

Конечно, при беспроводной подзарядке заряжаемое мобильное устройство должно находиться на расстоянии не менее 4 см от зарядника, но согласитесь, это удобнее, чем провод, тянущийся от вилки.

Иногда во время подзарядки возникает необходимость принять звонок, отойти от зарядника, затем вернуть смартфон на место вблизи передатчика зарядного устройства.

Это проще, чем каждый раз перетыкать штекер.

А в некоторых сферах, например в медицине, технология беспроводной зарядки аккумуляторов просто необходима (приборы экстренной помощи, светильники на аккумуляторах и т.д.).

Не даром за последние годы такие ведущие производители электроники как Intel, Samsung, NXP, Texas Instruments и многие другие, — активно взялись разрабатывать оборудование и микросхемы для беспроводных зарядных устройств.

Принципиально технология беспроводной зарядки основана на передаче электроэнергии электромагнитной индукцией. В ближней зоне индукции реактивное взаимодействие передатчика и приемника наибольшее. Так, для частоты в 10 МГц ближняя зона простирается на 4,7 метра.

Благодаря явлению электромагнитной индукции, в замкнутом контуре приемника возбуждается индукционный ток, при этом источником переменного магнитного потока (индуктором) служит контур передатчика.

Система включает в себя пару катушек индуктивности — катушку приемника и катушку передатчика, которые индуктивно связаны между собой. Переменный ток первичной катушки (передатчика) образует магнитное поле, которое пронизывает витки вторичной катушки (приемника), и индуцирует на ней ЭДС.

Напряжение с приемной катушки и используется для зарядки аккумулятора мобильного устройства. И чем ближе приемник к передатчику, тем больше энергии приемник получает. На больших расстояниях индуктивная связь мизерна, и система становится неэффективной. Коэффициент связи катушек k имеет большое значение.

Взаимная индуктивность контуров, соответствие резонансных частот, добротность катушек приемника и передатчика — все это влияет на качество беспроводной передачи электроэнергии от передатчика к заряжаемому устройству. На резонансной частоте, при высокой добротности обоих контуров, при высоком коэффициенте связи катушек КПД системы получается наибольшим. Это очевидно из теории антенн.

Ассоциация потребителей электроники классифицирует технологии беспроводных зарядных устройств по величине коэффициента связи контуров.

При значении коэффициента связи до 0,1 система называется слабосвязанной, а если коэффициент приближается к 1, то это сильносвязанная система.

Сильносвязанные системы называются магнитно-индуктивными, а слабосвязанные — магнитно-резонансными. Эти два типа систем кардинально отличаются между собой.

Магнитно-резонансная технология менее критична ко взаимному расположению катушек, и с одним передатчиком может работать сразу несколько приемников, то есть одно зарядное устройство может заряжать одновременно несколько девайсов. Но здесь критично расстояние.

Для достижения лучшей эффективности выбирается резонансная частота наилучшим образом взаимодействующая с сопротивлением нагрузки. Эффективная же добротность магнитно-индуктивных систем значительно ниже.

При точном согласовании в магнитно-резонансной технологии передача энергии происходит с наивысшем КПД.

Важно, что в процессе работы системы любого типа необходимо точно контролировать текущие параметры, чтобы эффективность передачи энергии не снижалась.

Согласно спецификациям WPC 1.1 частота резонанса должна быть из диапазона от 100 до 205 кГц, а в спецификациях PMA – от 277 до 357 кГц, при добротности от 30 до 50. По спецификациям A4WP частота фиксирована, и согласование импедансов приемника и передатчиков должно быть строгим. Для магнитно-резонансных систем добротность может достигать 100.

Что касается КПД, то даже 97 процентный КПД проводных зарядников еще не достигнут. Тем не менее преимущество магнитно-резонансных систем зарядки налицо: катушка передатчика может быть размером в 12 раз больше катушки приемника, при этом приемников можно разместить несколько, и заряжать одновременно, скажем, три смартфона.

  • Здесь смотрите про другие интересные электротехнические новинки:
  • Открытия и изобретения, новинки электротехники
  • Андрей Повный, автор сайта Электрик Инфо

Как работает беспроводная зарядка — Root Nation

На презентации своих новых смартфонов iPhone 8/8 Plus и iPhone X компания Apple чуть ли не главной фишкой устройств назвала поддержку функции беспроводной зарядки стандарта Qi. Также был представлен коврик для беспроводной зарядки Air Power, который позволяет одновременно заряжать смартфон, Apple Watch и беспроводные наушники AirPods. Беспроводная зарядка потихоньку становится стандартной функцией для флагманов А-бренда и не только.

Но так ли революционно решение Apple? Как же все-таки работает беспроводная зарядка на практике? Об этом и пойдет речь в статье.

Принцип работы беспроводной зарядки

Большинство беспроводных зарядных устройств используют магнитную индукцию и магнитный резонанс. Они предлагают разместить гаджет на специальной поверхности для автоматической зарядки, без необходимости подключения кабеля к устройству.

Разумеется, беспроводная зарядка не является действительно беспроводной. Ваш телефон, смарт-часы, планшет не нужно подключать к зарядке, но само беспроводное зарядное устройство все еще должно быть подключено кабелем к адаптеру питания или порту USB.

Как менялось мнение Apple по поводу беспроводной зарядки

Когда Apple представили iPhone 5 без поддержки беспроводной зарядки, то в это же время в смартфонах на конкурирующих платформах Android и Windows модули были встроены во многих флагманских моделях. Но Фил Шиллер из Apple утверждал, что «создание отдельного зарядного устройства, которое вы должны подключить к розетке, на самом деле, для большинства ситуаций, более сложное». То есть в Купертино даже не задумывались о беспроводной зарядке, отметая такую возможность на корню.

Пять лет спустя Apple изменила свое мнение. С iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X Apple включает поддержку беспроводной зарядки с использованием открытого стандарта Qi (произносится как «ши», поскольку это китайское слово, которое относится к «жизненной энергии» в живых вещах.).

Беспроводная зарядка стандарта Qi

Беспроводные зарядные устройства в данный момент используют явление магнитной индукции. Проще говоря, они используют магнетизм для передачи энергии. Во-первых, вы помещаете устройство, например смартфон, на беспроводное зарядное устройство. Ток, поступающий от сетевой розетки, проходит через катушку в беспроводном зарядном модуле, создавая магнитное поле. Магнитное поле создает ток в катушке внутри смартфона. Эта магнитная энергия преобразуется в электрическую энергию, которая затем используется для зарядки аккумулятора. Устройства должны иметь соответствующее оборудование для поддержки беспроводной зарядки. То есть устройство без необходимой катушки внутри корпуса не может заряжаться без проводов.

В то время, как радиус работы стандарта Qi первоначально был ограничен малым диапазоном действия магнитного поля, теперь он также поддерживает использование явления магнитного резонанса. Работает аналогично, но заряжаемый гаджет может находиться на расстоянии до 45 мм от поверхности беспроводного зарядного устройства, а не касаться его, как было раньше. Такой способ менее эффективен, чем способ, основанный на магнитной индукции, но есть некоторые преимущества — например, беспроводное зарядное устройство может быть установлено под поверхностью стола, и вы можете разместить гаджет с приемником на столе, чтобы зарядить его. Он также позволяет размещать несколько устройств на одной зарядной площадке и каждое из них будет заряжаться параллельно.

Немного об энергопотреблении системы. Когда зарядка гаджетов не производится, зарядное устройство Qi не потребляет большое количество электроэнергии. Специальный модуль с малым энергопотреблением отслеживает этот момент и отключает подачу тока на катушку, но когда он обнаруживает, что гаджет, требующий зарядки, помещен на площадку зарядного устройства, то увеличивает выходную мощность магнитного поля.

Конкуренты стандарта Qi

Беспроводная зарядка становится все более распространенной и тщательнее стандартизируется. И на этот раз Apple не создала свой собственный беспроводной стандарт. Вместо этого он решил поддержать существующий стандарт Qi, который также поддерживает многие сторонние устройства.

Power Matters Alliance (PMA)

Однако Qi, которым управляет консорциум Wireless Power, самый распространенный на данный момент, но он не одинок. На втором месте — Power Matters Alliance, или стандарт PMA. Он использует магнитную индукцию, как и Qi. Однако эти два стандарта несовместимы. Новые iPhone и другие продукты Apple не могут заряжаться с помощью беспроводного зарядного устройства PMA.

Но некоторые устройства на рынке совместимы с обеими стандартами. Современные смартфоны Samsung, такие как Galaxy Note8, Galaxy S8 и Galaxy S7, фактически, поддерживают как Qi, так и PMA, поэтому могут заряжаться от любых зарядных устройств. Компания Starbucks (мировая сеть кафе) делала ранее ставку именно на PMA, но теперь есть вариант, что она может переосмыслить ситуацию, так как  iPhone поддерживает только Qi.

В Apple уверены, что в ближайшее время многие аэропорты, отели и другие общественные места также будут делать ставку на Qi. То есть скорее всего появятся и устройства от других производителей, поддерживающие беспроводную зарядку этого стандарта. Как показывает практика, вероятно так на самом деле и будет.

Alliance for Wireless Power (A4WP)

Есть и третий конкурент у стандарта Qi. Это Alliance for Wireless Power (A4WP), который использует в своей работе технологию Rezence. Суть принципа работы стандарта — в использовании эффекта магнитного резонанса, который позволит расширить область зарядки для нескольких устройств. Вы можете размещать несколько гаджетов на одном зарядном устройстве, перемещать их и даже заряжать их через объект, например книгу. Для работы технологии Rezence потребуется Bluetooth-соединение с устройством.

Читайте также: Новый стартап Pi разрабатывает беспроводную зарядку, которая будет работать в радиусе 30 см

AirFuel Alliance

Понимая, что стандарт Qi наиболее популярный на рынке, конкуренты решили объединиться. Так появилось новое образование AirFuel Alliance, которое с 2015 года занимается продвижением своих технологий беспроводной зарядки. В консорциум вошли 195 компаний. Самое интересное, что AirFuel Alliance заручился поддержкой компании Intel, что говорит о том, что там всё всерьез и надолго. Ну что же, конкуренция всегда хороша для пользователей, ведь она является двигателем прогресса.

С какими устройствами можно использовать беспроводную зарядку сегодня?

Уверен, что такой вопрос задают себе многие пользователи. Ведь всем хочется попробовать, как всё-таки работает беспроводная зарядка, и так ли это удобно, как говорят разработчики.

У меня довольно большой опыт использования беспроводной зарядки. Вы удивитесь, но уже почти 5 лет. Моя старая добрая Nokia Lumia 820 поддерживает беспроводную зарядку. Еще в декабре 2012 года при покупке смартфона я получил в комплекте и дополнительный аксессуар, который дает возможность использовать беспроводную зарядку данного смартфона.

Правда, для того, чтобы Nokia Lumia 820 могла заряжаться без проводов, необходимо было купить специальную заднюю крышку. Из личного опыта могу сказать, что использовать беспроводную зарядку очень удобно и практично. Положил смартфон на специальную поверхность, и он начнет получать энергию для зарядки аккумулятора. Стоит заметить, что есть и неприятные стороны в использовании беспроводной зарядки от Nokia. Начнем с того, что при этом корпус смартфона довольно ощутимо греется, а сам процесс зарядки происходит намного медленнее, чем при зарядке через кабель.

К сожалению, история смартфонов от Microsoft, похоже, закончилась. Но у вас все же есть возможность попробовать беспроводную зарядку.

В последние несколько лет производители Android-смартфонов все реже устанавливают беспроводную зарядку в свои устройства. Например, Google не предлагает ее в своем смартфоне Pixel, хотя ранее некоторые аппараты линейки Nexus поддерживали данную функцию. Из А-брендов только Samsung сохранил возможность беспроводной зарядки в своих последних флагманских моделях.

Но в связи с ходом Apple, дающей стандарту Qi вотум доверия, беспроводная зарядка может стать более распространенной и в том числе на устройствах с Android.

Тем не менее, уже сейчас можно купить смартфон, который поддерживает беспроводную зарядку. Это Samsung Galaxy Note8 и Galaxy Note 5, Galaxy S8, S8+, S8 Active, S7, S7 Edge, S7 Active, LG G6 (только версия для США и Канады) и LG V30, Motorola Moto Z, Moto Z Play, Moto Z2 Force, Moto Z2 Play (только с беспроводным модулем для зарядки), ну и конечно же новые iPhone 8, 8 Plus, X (10). Как видите, выбор довольно большой, от разных брендов и на разных платформах.

Даже если ваш смартфон не поддерживает беспроводную зарядку, вы можете добавить поддержку данной функции при помощи специального футляра. Также в некоторых случаях есть возможность воспользоваться беспроводным адаптером зарядки, который крепится на задней панели гаджета и подключается к порту питания.

А теперь самое главное. Для того, чтобы заряжать смартфон с помощью беспроводной зарядки, естественно необходимо прежде всего приобрести зарядное устройство, которое будет поддерживать стандарт Qi. Найти такие устройства можно в различных интернет-магазинах, таких как Amazon, Aliexpress, eBay и другие. Купив устройство в магазине, подключите его к розетке, положите на специальную площадку свой смартфон. Теперь он будет заряжаться без проводов, как вы и хотели.

Итоги

Что-то мне подсказывает, что появление в новых iPhone функции беспроводной зарядки даст толчок к развитию этого сегмента IT-индустрии. Очень скоро мы будем наблюдать ситуацию, когда все флагманские смартфоны начнут поддерживать технологию беспроводной зарядки по умолчанию. А дальше дело может дойти и до бюджетных устройств. Так что нас ждет интересное время.

Быстрая и обратная беспроводная зарядка – что это?

В последние годы производители аксессуаров для смартфонов стараются избавить пользователей от вечно свисающих, запутывающихся, мешающих, а в некоторых случаях даже надоедливых проводов. Файлы с информацией теперь передаются по беспроводным сетям, музыка проигрывается через беспроводные наушники. А гаджеты заряжаются «по воздуху» с помощью беспроводных зарядных устройств, работающих по стандарту QI. Пока это возможно только для топовых моделей смартфонов и лишь некоторых бюджетных. Относится ли к ним Ваш гаджет проверьте в статье «Телефоны с QI зарядкой».

Как работает беспроводная зарядка

Технология QI основывается на взаимодействие электромагнитных катушек. Катушка-передатчик, встроенная в зарядку, создает электромагнитное поле, которое влияет на катушку-приемник, расположенную внутри гаджета. Передача энергии в этом случае происходит методом электромагнитной индукции без физического контакта между проводниками.

Плюсы и минусы

Такие зарядки имеют ряд неоспоримых достоинств:
  1. Практичность и удобство использования. Смартфон начинает мгновенно заряжаться, как только его кладут на контактную поверхность.
  2. Разъем телефона будет меньше изнашиваться в процессе эксплуатации.
  3. На рынке представлено огромное количество модификаций зарядок. Выберете для себя оптимальный вариант, полностью соответствующий Вашим запросам: зарядку-подставку, со встроенным светильником или рассчитанную на несколько мобильных аппаратов.

Конечно, беспроводные зарядные устройства имеют и ряд недостатков. У них малый радиус действия до нескольких сантиметров, а значит уже не получится одновременно играть в мобильные приложения и заряжать гаджет. Их размеры больше привычных адаптеров питания, поэтому такую зарядку уже не положишь в карман. Самый главный недостаток заключается в том, что они заряжают аккумулятор смартфона чуть ли не в два раза медленнее проводных зарядок. Это связано с их малой мощностью и возможными потерями энергии при индукционном способе передачи.

Быстрая беспроводная зарядка

Производители мобильных аксессуаров решили эту проблему выпуском устройств повышенной мощности, которые способны обеспечивать на 40% большую скорость заряда, чем обычные. Принцип работы всех быстрых зарядок основан либо на повышении выходной силы тока до 5 А или же на увеличении выходного напряжения вплоть до 20 В, подаваемых на аккумулятор. При создании быстрых беспроводных зарядок инженеры ведущих компаний решили использовать сочетание этих двух методов и увеличить выходную мощность устройства до 10 Вт у большинства моделей, а у некоторых до 20 Вт.

Чтобы избежать проблему повышенного тепловыделения, влияющую на эффективность процесса зарядки, практически все модели оснащают системой активного охлаждения. В них устанавливают небольшой и мощный вентилятор, который способен отводить излишки тепла, т. е. охлаждать и зарядную станцию, и заднюю панель смартфона.

Для быстрой зарядки следует использовать адаптеры питания Quick Charge. Однако не все гаджеты могут заряжаться в ускоренном режиме. Поэтому перед покупкой аксессуара убедитесь, что Ваш телефон поддерживает данную опцию.

Обратная беспроводная зарядка

Беспроводные зарядные устройства постепенно вытесняют и заменяют стандартные. Производители телефонов выпускают все больше моделей, которые заряжаются по стандарту QI. Ведь это самый удобный способ зарядки из всех существующих. А некоторые из них пошли дальше и выпустили смартфоны с обратной беспроводной зарядкой. Данная функция впервые появилась в 2018 году у Huawei Mate 20 Pro и линейки Galaxy S10 от Samsung.

Поддержка функции реверсивной зарядки превращает смартфон в автономную зарядную станцию, с помощью которой можно на ходу реанимировать другой телефон или подзарядить аксессуары с мало емкими аккумуляторами: наушники, часы и т. д., поддерживающие стандарт QI. То есть Ваш мобильный аппарат будет выступать в качестве беспроводной портативной батареи. Для этого пришлось значительно увеличить размер его аккумулятора.

Особенности обратной зарядки

Обратная передача питания позволяет передавать часть заряда аккумулятора на разрядившееся устройство. Для этого надо активировать данный режим в настройках смартфона, а после соединить друг с другом задние панели обоих гаджетов. Обязательно снимите с них чехлы. Когда будет передано достаточное количество энергии, просто разъедините их. Технология беспроводной передачи заряда работает только с моделями, поддерживающими стандарт QI. Обратите внимание, что нельзя помещать металлические предметы между смартфонами, а также не стоит класть их на металлическую поверхность. Если уровень заряда батареи телефона будет ниже установленного, то опция выключается автоматически. Реверсивная зарядка только начинает свое развитие. Ее скорость в разы медленнее в сравнении с обычной. Из-за этого она пока малопригодна для подзарядки смартфонов, а больше пригодится для зарядки мобильных аксессуаров.

Двойная передача питания

Инженеры Samsung добавили в Gаlaxy S10 режим двойной передачи питания, чтобы Вы могли заряжать телефон через провод, и в то же время осуществлять через него обратную беспроводную зарядку другого мобильного аксессуара.

Смартфоны с реверсивной беспроводной зарядкой

Сейчас данную функцию поддерживают лишь несколько моделей китайского бренда Huawei и корейской компании Samsung. Без сомнений к ним скоро добавятся и другие производители. Ходят слухи, что обратной беспроводной зарядкой оснастят новые модели iPhone. Пока данная функция присутствует только у флагманов. Бюджетные смартфоны вряд ли появятся в этом списке в ближайшие года.

Однозначно можно сказать, что в будущем большинство компаний будут выпускать все гаджеты с поддержкой функции беспроводной зарядки, в том числе с быстрым и обратным режимами. Ведь благодаря этому пользователи смогут заряжать свои устройства наиболее удобным способом, а в экстренной ситуации подзарядить свой телефон с помощью другого.

Как работает индукционная зарядка? — Легкая электрическая жизнь

Открытая еще в первой половине XIX века индукционная передача электроэнергии уже нашла свое применение во многих реальных потребительских приложениях, от медицинских имплантатов до смартфонов и электрических зубных щеток. В New ZOE, например, есть индукционное зарядное устройство, которое позволяет заряжать совместимые смартфоны по беспроводной сети.

Что такое беспроводная индукционная зарядка?

Беспроводная зарядка основана на принципе электромагнитной индукции.Когда электрический ток проходит через катушку (намотанный кабель), он создает магнитное поле, действие которого генерирует другой электрический ток во второй катушке, находящейся на некотором расстоянии.

Таким образом, электричество может передаваться от одного устройства к другому без физического контакта. Обычные приложения для индукционной зарядки по-прежнему требуют, чтобы зарядное устройство и приемное устройство находились рядом друг с другом. Вот почему эти системы зарядки иногда называют «ближним полем».

Индукционная зарядка и электромобили

В индустрии электромобилей индукционная зарядка позволяет заряжать автомобили без специальной розетки или кабеля.В сценарии статической зарядки электричество по-прежнему подается зарядной станцией или Wallbox , но электрический ток передается в автомобиль по беспроводной связи через зарядную площадку, над которой автомобиль просто нужно припарковать.

Нет необходимости обходить автомобиль, чтобы подключить кабель, или нажимать значок на точке зарядки: зарядка начнется автоматически, как только излучающая и принимающая катушки повернуты друг к другу.

Какое будущее ждет индукционная зарядка?

Настоящее будущее беспроводной зарядки, однако, касается не дома, а, скорее, ее использования в дороге благодаря динамической индукционной зарядке.

Принцип: зарядные катушки устанавливаются прямо на дорогу, а не на стоянках. Электромобиль, проезжающий над ними, улавливает их магнитное поле и превращает его в электричество, которое снабжает автомобиль энергией во время движения и отсрочивает необходимость остановки на зарядной станции.

Renault принимает участие в научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектах, связанных с динамической индукционной зарядкой, с 2012 года. Например, Группа поставила два Kangoo Z.E. автомобили, оснащенные катушкой для исследовательского проекта European Fabric, который привел к созданию испытательного маршрута в Сатори в регионе Большого Парижа.Задача здесь значительная: установка динамических зарядных устройств позволила бы значительно расширить диапазон электромобилей без увеличения емкости их аккумуляторов.

Авторские права: IGphotography, Энтони Бернье

Читайте также

Электромобиль

Различные способы хранения энергии

10 июня 2021

Посмотреть больше

Электромобиль

Все, что нужно знать о подключаемом гибридном автомобиле

10 июня 2021

Посмотреть больше

Электромобиль

Все, что нужно знать о зарядке гибридного автомобиля

09 июня 2021

Посмотреть больше Беспроводная зарядка

: как работает зарядка Qi | ОРЕЛ

Извините, что сломал вам, ребята, но беспроводная зарядка не новость.В 1902 году Тесла подал патент на «Аппарат для передачи электрической энергии», в котором описал, как электричество может передаваться от одного проводника к другому. А если вы когда-нибудь пользовались электрической зубной щеткой, то наверняка знаете, что беспроводная зарядка используется уже много лет. Так почему же в наши дни уделяется такое внимание беспроводной зарядке, когда она существует уже много лет?

С ростом использования смартфонов во всем мире, ростом электромобилей и появлением культуры, недовольной ископаемым топливом, беспроводная зарядка, возможно, наконец-то будет готова к моменту своей славы.Но как именно работает беспроводная зарядка? Это не какая-то черная магия; это наука!

Электричество и магнетизм, наконец вместе

Прежде чем углубиться в детали беспроводной зарядки, давайте вернемся на минутку и рассмотрим, как электричество и магнетизм работают вместе. Что вы теперь можете знать об этих двух силах, так это то, что они — две стороны одной медали. Например, пропускание электрического тока по проводу создаст магнитное поле. И наоборот, создание переменного магнитного поля и размещение рядом с ним медного провода приведет к протеканию электрического тока через провод.

Не верите? Вы можете создать свой собственный электромагнит из простых предметов повседневного обихода, таких как батарея, медная проволока и железный гвоздь:

  • Сначала вам нужно намотать медную проволоку на железный гвоздь катушкой. Затем вы возьмете концы медного провода и прикрепите его к клеммам аккумулятора.
  • Когда вы подключаете аккумулятор к медному проводу, по вашему проводу начинает течь электрический ток. Очевидно, правда? Теперь возьмите что-то вроде скрепки и поместите ее рядом с проволокой, и она будет к ней прилипать, магнетизм!
  • Вы даже можете сделать вторую катушку провода, положить ее рядом с первой катушкой, затем использовать вольтметр, и вы получите показание напряжения на второй катушке.

Сделать электромагнит просто из нескольких предметов повседневного обихода.

Именно эта прямая связь между электричеством и магнетизмом, называемая электромагнетизмом, лежит в основе беспроводной зарядки. Принцип работы беспроводной зарядки мало чем отличается от простого эксперимента, который мы описали выше, в котором используется электромагнитное поле для передачи энергии между чем-то вроде смартфона и беспроводной зарядной площадкой. Вот вкратце, как работает беспроводная зарядка:

  1. Сначала поступающее напряжение преобразуется в переменный ток, который отправляется на катушку в беспроводной зарядной площадке.Это называется катушкой передатчика.
  2. Электрический ток, протекающий через эту катушку, создает магнитное поле, и когда вы помещаете другое совместимое устройство, например смартфон, рядом с этим планшетом с другой встроенной катушкой, между обоими устройствами создается магнитное поле.
  3. Теперь электрический ток может течь к приемной катушке в вашем смартфоне. Затем этот ток используется для зарядки аккумулятора вашего смартфона, причем без проводов!

Беспроводная зарядка в действии с магнитным полем, распространяющимся между двумя катушками.(Источник изображения)

Проще, чем вы думали, правда? Беспроводная зарядка — это просто технология, которая существует более века и использует тесную взаимосвязь между электричеством и магнетизмом. Это идеальный баланс инь и янь, который можно найти в природе.

Для беспроводной зарядки ваших вещей вам понадобится определенное оборудование как в передатчике, так и в приемнике. Например, если вы поместите смартфон на подставку для беспроводной зарядки, внутри которой нет приемной катушки, ваше устройство не будет заряжаться.

Так в чем же выгода?

Неужели вся эта наука о беспроводной зарядке звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? В зависимости от того, кого вы спросите. Что касается технологии, которая была изобретена почти столетие назад компанией Tesla, мы все еще пытаемся добиться прогресса в решении некоторых очень фундаментальных проблем, в том числе:

Вы все еще должны быть подключены

Ирония этого повального увлечения беспроводной зарядкой заключается в том, что вам все равно нужно что-то подключить! Это просто усложняет ситуацию, когда вместо того, чтобы подключать смартфон, вам нужно подключить беспроводную панель? А учитывая, что ваш смартфон должен оставаться на планшете, это ограничивает ваши возможности по его использованию.Вытяните проводной зарядный кабель, и вы сможете одновременно заряжать и использовать телефон.

Не быстрее … пока

Беспроводная зарядка также намного медленнее, чем проводная. Например, Anandtech протестировал Samsung Galaxy S6 и смог зарядить до 100 процентов примерно за 1,5 часа при подключении к сети, но тот же цикл зарядки занял более 3 часов при беспроводной зарядке! Беспроводной зарядке предстоит пройти долгий путь, если она будет не уступать по эффективности проводной зарядке.

Ассортимент просто не существует

Досягаемость электромагнитного поля быстро падает, чем дальше вы удаляете две катушки друг от друга, и именно из-за этого вы вынуждены держать свой смартфон прямо на коврике для беспроводной зарядки. Хотя это было исправлено некоторыми новыми технологиями, которые мы обсудим позже, проблема дальности действия все еще остается проблемой для большинства технологий беспроводной зарядки.

Катушки забирают ценную недвижимость

Другой проблемой является размер индукционной катушки, которую необходимо разместить в наших смартфонах, чтобы обеспечить их беспроводную зарядку.Учитывая сегодняшние ожидания в отношении ультратонких устройств, это может стать проблемой для инженеров, пытающихся выяснить, как сжать всю эту медь в такой небольшой и плотный корпус.

Зарядная катушка Qi в задней части устройства, которая занимает немного места! (Источник изображения)

Конкурирующие стандарты

Последняя проблема и, вероятно, самая важная, заключается в том, что существует довольно много конкурирующих стандартов, и все они со своими собственными проприетарными технологиями.К ним относятся:

  • Ци

    Эта технология поддерживается консорциумом Wireless Power Consortium и имеет прочные партнерские отношения с Microsoft, Verizon, Samsung, Sony и 500 другими компаниями. Их основное внимание уделяется беспроводной зарядке для смартфонов и других устройств с низким энергопотреблением.

  • A4WP

    Эта технология поддерживается Alliance for Wireless Power (теперь официально Airfuel Alliance) и использует аналогичную беспроводную технологию, такую ​​как Qi, но она предназначена для устройств с большей мощностью и поддерживается некоторыми известными именами, такими как Canon, Dell, HTC, Intel, и Qualcomm.

  • PMA


    Эта технология поддерживается Power Matters Alliance (теперь входит в альянс Airfuel) и представлена ​​в форме Powermat, которую поддерживают как Google, так и Starbucks. Starbucks использует эту технологию powermat в некоторых своих кофейнях, обеспечивая клиентам беспроводную зарядку, пока они пьют латте.

Вся проблема этих конкурирующих стандартов сводится к работоспособности между устройствами и возможному устареванию.Будет ли это похоже на войну HD-DVD и Bluray в свое время, когда проигравшая беспроводная технология будет бесполезна для всех устройств, в которые она встроена?

Чтобы развить технологию беспроводной зарядки, нам нужно выбрать один стандарт, который можно использовать во всех устройствах. Какой из них будет, все еще остается в воздухе, но когда мы достигнем момента, когда будет единый стандарт, который будет управлять всеми ими, как будет выглядеть будущее беспроводной зарядки?

Без привязки к будущему

Однажды, надеюсь, скоро мы выберемся из нашей привязанной реальности в мир, который на 100% является беспроводным.Когда наступит это будущее, есть бесконечные возможности, в том числе:

Самозарядные портативные станции

Intel уже ведет работы по добавлению встроенных возможностей беспроводной зарядки в ноутбуки, которые мы используем каждый день. Эти ноутбуки не только смогут заряжаться по беспроводной сети, но и будут действовать как своего рода базовая станция для зарядки всех ближайших смартфонов и беспроводных периферийных устройств. Сможем ли мы скоро войти в эпоху, когда аккумуляторы заряжаются в любое время дня, просто находясь рядом с компьютером?

Эта беспроводная зарядка от Intel может заряжать телефоны, которые скользят по столу.(Источник изображения)

Беспроводные электромобили

Возможно, мы даже увидим беспроводные зарядные устройства, встроенные в парковочные места и зарядные станции для электромобилей. BMW недавно объявила, что работает над системой беспроводной зарядки для своего спортивного электрического автомобиля i8, которая может зарядить аккумулятор всего за 2 часа! Может быть, в следующий раз, когда вы перекусите или сходите в кино, вы сможете одновременно заряжать свой автомобиль по беспроводной сети.

Посмотрите, как может выглядеть беспроводная зарядка для электромобилей.(Источник изображения)

Езда на подзарядке

Забыл о необходимости оставлять машину на одном месте, чтобы она зарядилась. В Англии они тестируют возможность заряжать автомобили во время езды на беспроводных устройствах, встроенных прямо в асфальт. А в Южной Корее работают над электрическими автобусами, которые могут заряжаться во время движения. Теперь ваша утренняя поездка на работу может оставить вас со свежим аккумулятором, чтобы начать свой день!

Эти полосы для электромобилей в Великобритании позволяют дольше ездить без остановки.(Источник изображения)

Общественная беспроводная зарядка

Что, если бы беспроводная зарядка была так же бесплатна, как что-то вроде Wi-Fi? Есть компании, работающие над тем, чтобы воплотить это в жизнь, интегрируя станции беспроводной зарядки в общественные места. Таким образом, когда вы находитесь вне дома, вам не придется беспокоиться о том, чтобы ваш смартфон оставался заряженным. Просто встаньте в зону действия беспроводной зарядной станции, и все готово.

Больше не нужно искать розетку, просто сядьте под эту станцию ​​Aircharge.(Источник изображения)

Мебель и предметы быта

И последнее, но не менее важное: мы не можем забыть обо всех повседневных предметах в наших домах, которым будет полезна беспроводная зарядка. Например, Ikea работает над новой линейкой мебели, которая включает лампы и столы со встроенными станциями беспроводной зарядки. И если мы сможем заставить беспроводную зарядку работать для устройств с более высокой мощностью, мы можем даже увидеть простые гаджеты, такие как блендеры и пылесосы, которые работают по беспроводной сети вокруг вашего дома.

Простая на вид мебель от Ikea, все со встроенной беспроводной зарядкой. (Источник изображения)

Сегодняшние реалии

Хотя все эти возможности будущего звучат впечатляюще, технология, с которой мы должны работать сегодня, все еще в значительной степени привязана к устройству, которое необходимо подключить, за некоторыми исключениями. Вот краткий обзор всех разрабатываемых в настоящее время технологий беспроводной зарядки, которые вы можете использовать сейчас или очень скоро:

Powermat

Эта технология, разрабатываемая Duracell, создает зону на столе, где вы можете разместить свой смартфон и заряжать его по беспроводной сети.Starbucks занимается этой новой технологией и сотрудничает с Duracell, чтобы поставить свои электрические коврики в свои кофейни по всему миру.

Возможно, беспроводная зарядка уже работает в ближайшем к вам кафе Starbucks с их Powermat. (Источник изображения)

Чаша для беспроводной зарядки

Не хочется класть телефон на коврик? Intel сняла упаковку с чаши для беспроводной зарядки еще на выставке Consumer Electronics Show (CES) в 2014 году. Представьте себе, что вы просто можете прогуляться по дому, опустошить карманы в указанную чашу и вскоре после этого насладиться полностью заряженным телефоном.

Просто опустошите карманы, а беспроводная зарядка позаботится обо всем остальном с этой чашей от Intel. (Источник изображения)

Зарядка нескольких устройств

В Южной Корее Корейский передовой институт науки и технологий (KAIST) работает над технологией, которая может обеспечивать питание до 40 смартфонов одновременно, даже на расстоянии до 5 метров! Эта технология все еще находится на стадии прототипирования, но может стать ключом к тому, чтобы сделать беспроводную зарядку возможной в общественных местах.

Ультразвуковая зарядка

Наконец, у нас есть технология, которая идет совершенно другим путем, используя ультразвук вместо магнитной индукции, чтобы сделать беспроводную зарядку реальностью. uBeam был представлен в 2011 году и работает путем преобразования электричества в звуковые волны, которые можно передавать по воздуху с помощью ультразвука. Затем приемник перехватит звуковую волну и превратит ее в электричество, которое может использовать ваше устройство.

uBeam; захватывающий старт с изобретательной технологией.(Источник изображения)

Теперь мы готовы?

Прошло более века с тех пор, как мы впервые открыли возможность беспроводной передачи электроэнергии, и все это благодаря Tesla. Теперь у всех возникает вопрос, действительно ли беспроводная зарядка наконец-то повзрослела, чтобы удовлетворить потребности нашего мобильного будущего. Сможем ли мы когда-нибудь жить в мире, где электромобили смогут заряжать свои батареи просто за рулем? Или, может быть, мы сможем гулять по улице и заряжать наши телефоны по беспроводной сети, просто сидя в карманах?

Будущее этой многообещающей технологии выглядит безоблачным, но у нас все еще есть способы претворить ее в жизнь, как мы хотим.Есть еще много проблем, которые нужно решить, например, низкая скорость зарядки, проблемы с дальностью действия и множество конкурирующих стандартов. Каким бы путем ни пошла эта технология, одно можно сказать наверняка; мы готовы отвязаться от этого проводного мира и открыть век беспроводной энергии для всех.

Design для беспроводной зарядки в вашей печатной плате сегодня, просто скачайте Autodesk EAGLE бесплатно, чтобы начать работу!

Что такое беспроводная зарядка и как она работает?

Беспроводная зарядка, такая как технология зарядки Qi, которую используют многие телефоны Android, не является новой технологией.Моя электрическая бритва Panasonic использовала ее много лет назад, и большинство из нас видели зубные щетки, которые заряжаются по беспроводной сети в подставке. И, конечно же, мы не можем забыть Palm и то, как она принесла в массы беспроводную зарядку с помощью Touchstone. Теперь, когда ограничения по размеру, стоимости и эффективности немного снизились, установка беспроводной зарядки в что-то вроде телефона или часов Android имеет больше смысла.

Мы получаем больше, чем несколько вопросов о беспроводной зарядке и о том, как она работает, поэтому давайте уделим несколько минут и поговорим об основах; что это такое, как это работает и почему вы захотите это сделать при следующей покупке Android.

Подробнее: Лучшие подставки для беспроводной зарядки для Galaxy S8

Что такое беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка — это не волшебство — вам все равно нужен провод. Разница в том, что провод подключается к зарядной базе, а не к телефону, поэтому вы можете просто поставить Android на зарядное устройство, и все заработает, не подключая что-либо к телефону. Зарядная база может быть практически любой формы и размера и даже может быть в виде приборной панели вашего автомобиля или цоколя лампы от IKEA.Пока вы можете найти нужное место на задней панели Android в нужном месте на основании зарядного устройства, оно будет работать.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Хорошим примером может служить база для беспроводной зарядки на рабочем столе. Когда вы не пользуетесь телефоном, вы устанавливаете его на зарядное устройство. Когда вам нужно воспользоваться телефоном, возьмите его, и он зарядится. Беспроводная зарядка не такая быстрая, как быстрая зарядка, но она проста, и вы, скорее всего, будете использовать ее, чтобы зарядить свой телефон в течение дня (в нашем примере).Вот где преимущество беспроводной зарядки — простота использования.

Как работает беспроводная зарядка?

В беспроводной зарядке используются две резонансные индуктивные связи для передачи маломощных сигналов между двумя устройствами. Они специально разработаны для передачи электричества, не касаясь друг друга, как при обычном проводном соединении. Базовая станция, которая подключена к стене через собственный источник питания, имеет катушку передатчика, а ваш телефон имеет катушку приемника. Базовая станция регулярно отправляет сигнал, и когда катушка приемника приближается достаточно близко, в сигнале происходит изменение резонанса (базовая станция меняет амплитуду своих колебаний — она ​​вибрирует быстрее).Затем форма сигнала модулируется (изменяется, чтобы катушка в телефоне знала, что идет питание), и начинается индукционная зарядка.

Беспроводная зарядка использует ту же электрическую теорию, что и генератор: механическая энергия создает электрическую энергию.

Индуктивная зарядка использует эти две специально разработанные электромагнитные катушки для создания магнитного поля между двумя устройствами. Это сложный процесс, который позволяет магнитному полю производить электричество за счет разности потенциалов и колебаний.Колебания — это синхронизированные повторяющиеся колебания, и в случае электромагнитной катушки вы можете думать о них как о вибрации.

Катушка в вашем устройстве Android также подключена к цепи зарядки аккумулятора, и ваша батарея заряжается с помощью энергии, индуцированной магнитным полем.

Электромагнитная индукция — это действительно круто, и основы таковы, что если вы перемещаете электропроводящий материал, например катушку или обмотку, в присутствии магнитного поля вы заставляете течь электроны.Такие вещи, как газовый генератор, также «создают» электричество, используя механическую энергию для создания ЭДС (электродвижущей силы). Электромагнитная индукция также используется в трансформаторах и устройствах измерения тока.

Беспроводная зарядка не очень эффективна, но становится лучше с каждой версией стандарта.

Также создается избыточное тепло, и отчасти поэтому беспроводная зарядка не самый эффективный способ передачи энергии от стены к батарее.По этой же причине зарядка телефона с помощью планшета Qi занимает больше времени, чем подключение его к стене. Хотя в новых методах и материалах используются более высокие частоты и более тонкие катушки, чем в прошлых версиях, беспроводная зарядка по-прежнему менее эффективна и более затратна, чем стандартная зарядка по проводу. Так будет и в обозримом будущем.

Для упрощения:

  • В вашем Android-устройстве и зарядном устройстве есть специальные электрические катушки.
  • Когда две катушки подходят достаточно близко, они используют магнетизм для создания небольших колебаний (вибраций) в катушке, и катушка внутри вашего телефона создает ЭДС.
  • Этот ЭДС передает небольшое количество энергии через зарядную цепь в вашем телефоне и заряжает аккумулятор.
  • Он стоит дороже и требует больше времени для зарядки, чем если бы вы подключили телефон к розетке, и выделяет больше тепла, потому что это менее эффективно, чем подключение проводов традиционным способом.
  • Закон индукции Фарадея потрясающий, а уравнение Максвелла – Фарадея похоже на математический шоколад: сладкий и декадентский. Беспроводная зарядка тоже хороша, когда вы ее используете.

Несколько слов о Powermat

Qi — не единственный стандарт беспроводной зарядки. Другие стандарты, такие как Powermat, используются для создания решений для беспроводной зарядки. Они используют другой стандарт, чем ци, но наука, лежащая в их основе, одинакова. Powermat в партнерстве с такими компаниями, как AT&T и Starbucks, предоставляет базовые станции в общественных местах, а использование специального футляра или зарядного блока, прикрепленного к вашему телефону, позволяет вам заряжать по беспроводной сети. Они также являются партнерами General Motors и работают над внедрением в автомобили встроенных баз беспроводной зарядки.

Powermat делает действительно отличные вещи (в любом случае, отлично, если вы инженер-электрик), и некоторые утверждают, что это стандарт лучше . В любом случае ци более распространена.

Хотя одна и та же основная электрическая теория применима как к Powermat, так и к Qi, разные стандарты означают, что они несовместимы. Ваш телефон с поддержкой Qi не будет заряжаться от базы Powermat, потому что отправляемые и получаемые сигналы отличаются. Если у вас есть оборудование Powermat, убедитесь, что вы покупаете больше оборудования Powermat, чтобы все работало.

Есть исключения, например, телефоны Samsung Galaxy, которые включают стандарты как Qi, так и Powermat.

Зачем мне нужна беспроводная зарядка в моем следующем телефоне?

Теперь, когда у нас есть общепринятый стандарт — мы говорим здесь о стандарте Qi — мы должны помнить, что любое зарядное устройство Qi будет работать с любым устройством , сертифицированным по стандарту Qi. Это означает, что зарядное устройство, которое вы покупаете, будь то китайское устройство без марочного знака от Amazon за 6 долларов или фирменное устройство, такое как Samsung или Zens, будет работать с устройством, которое у вас есть сейчас, и с любыми устройствами, которые вы купите в будущем.

Вы не пользуетесь беспроводной зарядкой, потому что она «лучше». Вы пользуетесь им, потому что так удобнее. Намного больше.

Добавьте к этому фактор удобства — и пока вы не купите пару зарядных устройств Qi и не поместите их в те места, где вы, вероятно, установите свой телефон, вы не понимаете, насколько это удобно. Зарядное устройство Qi может быть у вас на столе, на столе в гостиной, одно в машине и одно на прикроватной тумбочке. У вашего Galaxy S8 почти никогда не будет заряда менее 50%.Не потому, что у Galaxy S8 хорошее время автономной работы, или потому, что зарядные устройства Qi работают «лучше», а потому, что когда их нет в руке, они заряжаются.

Конечно, есть первоначальная стоимость покупки зарядных баз, но они довольно дешевые — примерно столько же, сколько хорошая настенная бородавка и USB-кабель. По мере того, как все больше и больше портативных устройств и смартфонов переходят на стандарт Qi, все больше и больше устройств смогут использовать зарядные устройства.

Беспроводная зарядка не заставляет ваш телефон работать иначе, но может изменить способ его использования.

Обновление , сентябрь 2017 г .: Разъяснил некоторые из теории электричества и убедился, что представлены последние версии стандарта Qi.

Основной

Подпишитесь на информационный бюллетень Modern Dad!
Обратите внимание на механизм ци, который я использую!
Новое на Peacock

Вот лучшие шоу на Peacock прямо сейчас

Служба потоковой передачи Peacock

NBC предлагает подписчикам доступ к тонне бесплатного и платного контента.Имея такой большой выбор, мы составили список лучших шоу «Павлин», доступных для вашего удовольствия от просмотра в эти выходные!

Отключение беспроводной сети

Лучшие беспроводные зарядные устройства для вашего Samsung Galaxy Z Flip 3

Уникальный дизайн Samsung Galaxy Z Flip 3 позволяет использовать различные беспроводные зарядные устройства с учетом его размера, положения складывания и расположения катушки беспроводной зарядки. Мы собрали лучшие доступные варианты, чтобы вы могли легко выбрать, какой из них лучше всего подходит для вас.

Как работает беспроводная зарядка Qi и почему она еще не использовалась

Увеличить / Qi-совместимый Nexus 5 на беспроводном зарядном устройстве Nexus.

Стандарт беспроводной зарядки Qi от Wireless Power Consortium (WPC) переживает относительно хороший год. Сейчас хорошее время для того, чтобы взглянуть на технологию с высоты птичьего полета — как она работает, для чего она нужна и каковы ее перспективы. Это также хорошее время, потому что миллионы пользователей экосистемы Apple собираются получить свою первую пробу Qi, когда в эту пятницу будут выпущены iPhone 8 и iPhone 8 Plus.

Qi появился в телефонах разных марок более пяти лет, и многие люди уже его используют. Базовая технология какое-то время использовалась для потребительских товаров, таких как бритвы и зубные щетки, а также для множества непотребительских инструментов.

Даже если вы не использовали Qi, возможно, вы видели зарядные устройства Qi для беспроводной связи в аэропортах. В 2014 году Verizon установила станции беспроводной зарядки Qi в нескольких американских терминалах, от JFK до LAX. Вы найдете их во многих других местах, включая такие устройства, как Samsung Galaxy S8 и американскую версию LG G6.

Однако история усыновления не так радужна. Телефон Google Nexus 4 поддерживал Qi еще в 2012 году, но более свежий телефон Pixel — нет. Пару лет назад магазины Starbucks перешли на совершенно другой стандарт, хотя совместимость может быть возможна.

Если беспроводная зарядка существует уже много лет, почему она изо всех сил пытается стать нормой? Мы поговорим об этом в ближайшее время.

Но сначала для тех, кто только знакомится с Ци, мы рассмотрим основы того, как она работает.

Индуктивная передача энергии

Основная технология, лежащая в основе Qi, называется «индуктивная передача энергии». Давайте проясним: проволока все еще задействована. Должна быть базовая станция для зарядки, и она должна быть подключена к розетке. Вам просто не нужно подключать мобильное устройство к сети. Вместо этого вы устанавливаете его на базовую станцию.

Реклама

Базовая станция не активируется, пока на нее не установлено совместимое устройство.Станция определяет это, отправляя прерывистый тестовый сигнал, чтобы проверить, присутствует ли Qi-совместимое устройство. Мобильное устройство отвечает на этот эхо-запрос, сообщая мощность принятого сигнала.

На этом этапе начинается процесс беспроводной зарядки. Базовая станция и мобильное устройство имеют катушки — передающую катушку и приемную катушку соответственно. Катушка передатчика создает электромагнитное поле, которое индуцирует ток в катушке приемника.

Приемник отправляет передатчику сигнал ошибки, который просто разделяет значение, равное разнице между требуемым уровнем мощности и фактическим уровнем мощности.Преобразователь адаптирует свой выходной сигнал для достижения нулевой разницы между запрошенным и доставленным уровнями. Все это происходит при скорости связи 2 Кбит / с и менее. Когда приемник полностью заряжен, он, по сути, сообщает передатчику, что он может перейти в режим ожидания.

Первые анонсированные подставки для беспроводной зарядки для iPhone 8 от партнеров Apple мощностью 7,5 Вт. Стандарт Qi обеспечивает мощность до 15 Вт, которую уже поддерживают некоторые зарядные устройства Samsung. Но хотя эти теоретические цифры кажутся сопоставимыми или даже выше, чем у проводных зарядных устройств (зарядное устройство, поставляемое с iPhone, составляет всего пять ватт), эти цифры — это еще не все.В результате мобильное устройство заряжается медленно и стабильно, но опыт пользователей показывает, что беспроводная зарядка обычно намного медленнее, чем проводная.

Стоит отметить, что размещение является ключевым моментом. Катушки обычно должны находиться на расстоянии всего нескольких миллиметров друг от друга, и для продуктивного соединения между катушками требуется точное позиционное выравнивание. Но как пользователь узнает, где разместить свой телефон на зарядной панели?

Обычно это устраняется одним из трех способов.Зарядная панель или базовая станция могут иметь визуальные или тактильные индикаторы оптимального положения для телефона; это дешево и легко, но создает проблемы при работе с телефонами разных размеров и конфигураций. В качестве альтернативы, зарядная станция может иметь катушку, которая перемещается для совмещения с катушкой в ​​устройстве, что позволяет разместить ее где угодно, или, для аналогичного результата, массив катушек, где определенные катушки активируются в непосредственной близости от устройства. размещение.

Реклама

Раньше в основе Qi лежала индуктивная зарядка, но в последнее время стандарт Qi теперь также поддерживает аналогичную технологию под названием «резонансная беспроводная зарядка».«Резонансная зарядка основана на некоторых из тех же принципов, но вариант использования отличается. Он может заряжаться на большие расстояния, но с меньшей эффективностью передачи. Многие новые устройства поддерживают оба режима, но подробностей о новых iPhone пока мало.

Принятие и альтернативы

Итак, если Ци существует уже много лет, почему большинство людей все еще используют провода?

Как это часто бывает в сфере технологий, конкурирующие стандарты играют важную роль. Помимо Qi и WPC, у нас есть AirFuel Alliance.Он родился в результате слияния Power Matters Alliance (PMA) и Alliance for Wireless Power (A4WP) в 2015 году, но его насыщенность рынка отстает от Qi.

На случай, если ситуация недостаточно запуталась, два стандарта AirFuel Alliance несовместимы. Но перспективные устройства, совместимые с AirFuel, будут поставляться с обеими технологиями в одном продукте, предлагая некоторую гибкость в том, как и где вы заряжаете.

В любом случае, конкурирующие стандарты раскалывают рынок и делают принятие менее привлекательным как для потребителей, так и для производителей.Даже если все стандарты поддерживаются одним мобильным устройством, что устраняет неудобства, эти дополнительные затраты неизбежно перекладываются на потребителей.

Существует также ранее отмеченный факт, что на практике Qi медленнее, чем проводная зарядка. И есть отсутствие поддержки со стороны Apple — по крайней мере, до сих пор. Да, сейчас Android-телефонов больше, чем iPhone. Но любое добавление крупной платформы может только помочь стандарту Qi. Теперь, когда iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X поддерживают Qi, мы можем ожидать ускорения внедрения.

Просто не ожидайте, что Ци заменит провод в ближайшем будущем. Как вы видели, все еще необходимо улучшать удобство и производительность, и всегда есть угроза появления более новых и лучших технологий.

Как работает беспроводная зарядка и почему она может изменить правила игры

Беспроводная зарядка существует уже некоторое время.Скорее всего, если у вас есть флагманский смартфон или новый электромобиль, вы уже знакомы с ним. Но что это такое и как оно работает?

Чтобы разобраться в этом, нам нужно поприветствовать старого друга: магнетизм.

Чудеса индукции

Беспроводная зарядка, как следует из названия, означает, что вам больше не нужен кабель для подключения устройства к источнику питания. Зарядное устройство создает магнитное поле, которое ваше устройство может поглощать для получения энергии, минуя провод.

Основная часть работы выполняется катушками: одна специальная катушка находится в зарядном устройстве (обычно это какой-то планшет), а другая — в вашем устройстве.

Когда вы помещаете устройство на площадку для беспроводной зарядки, небольшая катушка в устройстве принимает и собирает энергию магнитного поля и использует ее для питания аккумулятора. Выглядит это примерно так:

Катушки (в электрических цепях) обычно представляют собой круглые или цилиндрические инструменты, предназначенные для создания магнитного поля.Пример зарядной катушки. Изображение предоставлено: Vishay Intertechnology.

Все работает благодаря чудесам физики. Переменный ток подается на индукционную катушку внутри зарядного устройства. Движущийся электрический заряд создает магнитное поле. Величина переменного тока всегда колеблется вверх и вниз, что также заставляет магнитное поле колебаться по силе.

Это происходит в катушке зарядного устройства. Затем это переменное магнитное поле улавливается катушкой в ​​вашем устройстве, которая создает вторичный переменный электрический ток.

Батареи могут работать только с постоянным током, поэтому этот переменный ток необходимо пропустить через выпрямитель, где он преобразуется в постоянный ток — теперь, наконец, его можно использовать для зарядки аккумулятора.

Переменный ток (AC) по сравнению с постоянным током (DC). Переменный электрический ток течет через соленоид, создавая изменяющееся магнитное поле. Это поле заставляет электрический ток течь по проволочной петле за счет электромагнитной индукции. Изображение предоставлено: Ponor / Wiki Commons.

Беспроводную зарядку иногда также называют индуктивной зарядкой, поскольку энергия передается через индуктивную связь. Электромагнитная индукция (и устройства, использующие индуктивную связь) широко используются в таких устройствах, как электродвигатели и генераторы.

Современная беспроводная зарядка

Истоки индукции восходят к экспериментам Майкла Фарадея в 1831 году. Джеймс Клерк Максвелл математически описал ее как закон индукции Фарадея, и полученные уравнения являются одним из основных принципов электромагнетизма.

Никола Тесла, как известно, умудрился передавать электричество по воздуху с помощью резонансно-индуктивной связи, но эта технология была неэффективной и тратила много энергии. Индукционная передача энергии была впервые использована в 1894 году, когда М. Хутин и М. Ле-Блан предложили устройство и способ питания электромобиля. Они значительно опередили свое время, и двигатели внутреннего сгорания оказались более популярными в течение следующих ста лет, хотя в настоящее время ситуация снова меняется.

1980-е годы стали поворотным моментом для беспроводной зарядки.Несколько исследовательских групп из Калифорнии, Франции и Германии создали автобусы, которые можно заряжать без проводов. Хотя в то время технологиям не уделялось столько внимания, они проложили путь к тому, что есть сейчас.

В 2006 году Массачусетский технологический институт начал использовать резонансную связь, которая гарантирует, что большие количества энергии могут передаваться на несколько метров без излучения. Это был поворотный момент для коммерческих устройств. Всего два года спустя, в 2008 году, был создан консорциум Wireless Power Consortium, а в 2010 году они установили стандарт зарядки Qi, который на сегодняшний день является наиболее распространенным протоколом беспроводной зарядки.В настоящее время это стало довольно распространенным явлением для небольших бытовых электронных устройств, таких как смартфоны и электрические зубные щетки, а также для более крупных устройств, таких как электромобили.

Смартфоны и умные часы уже регулярно заряжаются беспроводным оборудованием. Из-за того, как работают магнитные поля (мощность очень быстро уменьшается с расстоянием), зарядное устройство должно быть очень близко.

Преимущества беспроводной зарядки

Беспроводная зарядка предпочтительнее обычной зарядки по ряду причин.Он защищает соединения вокруг устройств от воды, кислорода и механических повреждений, поскольку электроника закрыта. Нет больше риска ослабить или повредить гнездо на вашем устройстве.

Есть также большое преимущество — не загромождать место большим количеством кабелей и проводов, что делает его немного более удобным. Риск поломки зарядного устройства больше не существует, так как кабеля для зарядного устройства больше нет.

Для электромобилей это действительно отличная вещь, потому что вы можете просто припарковать машину над зарядным устройством, не подключая его к розетке.Системы индукционной зарядки также могут работать автоматически, без необходимости подключения и отключения людей, что не только экономит время, но и приводит к повышению надежности.

Крупный план заряда беспроводной парковки электромобиля на Токийском автосалоне 2011 года.

Похоже, у беспроводной зарядки много преимуществ. Однако…

Недостатки беспроводной зарядки

Основными недостатками беспроводной зарядки являются время и деньги: беспроводная зарядка медленнее (примерно на 15% медленнее при той же мощности), а зарядные устройства также более дороги, поскольку для них требуются более сложные компоненты.

Но есть и другие неудобства. Во-первых, вы не можете перемещать устройство, пока оно заряжается — оно должно оставаться там. Существует также проблема стандартов: относительно небольшое количество устройств совместимо с индуктивными зарядными устройствами, хотя это начинает меняться.

Беспроводная зарядка также менее эффективна. Часть энергии зарядки преобразуется в тепло, которое может нагревать устройства, а со временем может привести к повреждению аккумулятора. Новые подходы уменьшают некоторые из этих проблем за счет использования специальных ультратонких катушек, которые работают на более высоких частотах.Вполне возможно, что некоторые из этих недостатков можно будет полностью преодолеть за пару лет, что сделает беспроводные зарядные устройства еще более конкурентоспособными и привлекательными для потребителей.

Беспроводная зарядка никуда не денется — и она уже меняется.

Онлайн-электромобиль (OLEV) — это электромобиль, который заряжается по беспроводной сети при движении с использованием электромагнитной индукции (беспроводная передача энергии через магнитные поля). Он функционирует за счет использования сегментированной «подзарядки» дороги, которая наводит ток в «приемных» модулях транспортного средства.

Например, исследователи в Корее уже разработали систему электротранспорта, в которой под поверхностью дороги проложены кабели, которые могут заряжать автомобиль — и, по сути, делают так, что вам больше не нужно заряжать свой автомобиль, при условии достаточного покрытия. . Это все равно, что использовать дорогу в качестве зарядного устройства.

Еще одно важное приложение — это медицинский сектор, где теперь можно использовать имплантаты и датчики, не беспокоясь о проблеме их зарядки. Будущее беспроводной зарядки действительно кажется многообещающим.Однако пока еще рано.

Он не идеален, и есть еще много возможностей для улучшения, но вряд ли беспроводная зарядка исчезнет в ближайшее время. Еще неизвестно, насколько популярной и широко распространенной она станет в ближайшие годы, но эта технология многообещающая, и ее можно развивать разными способами, чем вы, вероятно, можете себе представить.

Что такое беспроводная зарядка — как она работает в мобильном телефоне Шаг за шагом

Что бы ни делал мобильный телефон, беспроводная зарядка — это будущее.При использовании беспроводной зарядки объясняется пошаговый метод работы с мобильным телефоном.

Беспроводная зарядка предлагает нам безопасный, удобный и эффективный способ включения, а также зарядки нашего электрического оборудования / гаджетов в небольших масштабах (например, дома) и в больших масштабах (например, в мастерских и на промышленном уровне). Многие из наших домашних гаджетов основаны на нем, и мы используем эту технологию десятилетиями.

Рис. 1 — Катушка беспроводной зарядки

Термин «Беспроводная зарядка» уже устарел.Тем не менее, только несколько сотовых телефонов поставляются с этим предварительно оборудованным. И это тоже связано с высокими затратами. Здесь мы попытаемся понять концепцию, лежащую в основе этого. Позже мы также выясним, как подготовить наши обычные сотовые телефоны к беспроводной зарядке. Но обо всем по порядку. Давайте разберемся с его основной концепцией:

Принцип беспроводной зарядки

Рис. 2 — Электромагнитная индукция

Беспроводная зарядка работает по принципу электромагнитной индукции.Это означает, что он использует электромагнитные поля для передачи энергии от передающего устройства на приемное устройство.

Мощность, полученная приемником, в дальнейшем используется для зарядки аккумулятора устройства. Это похоже на то, как работает трансформатор. Чтобы лучше понять весь процесс зарядки, давайте разделим его на несколько этапов.

Как работает беспроводная зарядка — шаг за шагом

Рис. 3 — Как работает беспроводная зарядка

Шаг 1

Поданная мощность (напряжение) сначала преобразуется в HFAC (высокочастотный переменный ток).

Шаг 2

Затем HFAC подается на катушку передатчика через схему передатчика. HFAC, протекающий через катушку, создает магнитное поле в катушке передатчика.

Step 3

Магнитное поле катушки передатчика проходит через катушку приемника заряжаемого устройства.

Step 4

Это изменяющееся магнитное поле в катушке приемника создает ток через нее.

Шаг 5

Этот ток, протекающий через катушку приемника, затем преобразуется схемой приемника в постоянный ток (DC), который в дальнейшем используется для зарядки аккумулятора заряжаемого устройства.

История беспроводной зарядки

Рис. 4 — История беспроводной зарядки

Надеюсь, теперь у вас есть общее представление о работе беспроводной зарядки. В следующем посте мы попытаемся разобраться:

 Преимущества беспроводной зарядки 
 Недостатки беспроводной зарядки 

Технологии беспроводной зарядки — преимущества и принцип работы

Используя Qi (стандарт индуктивной мощности), Epec может встроить электронику беспроводной зарядки в ваш пользовательский аккумулятор для работы с уже существующими стандартными площадками для беспроводной зарядки.У нас также есть собственные инженерные ресурсы, которые помогут вам разработать индивидуальную зарядную площадку для вашего конечного продукта.


Как работает беспроводная зарядка?

Вся система состоит из зарядного устройства и аккумулятора. Каждая часть имеет плоские катушки, которые используются для передачи энергии от зарядной площадки к батарее. Электрическая энергия модулируется, поэтому зарядная площадка и аккумулятор могут взаимодействовать друг с другом.Это позволяет зарядной площадке проверять наличие действующей батареи до того, как она передаст полную мощность на батарею.


Схема, показывающая, как работает беспроводная зарядка

Этот обмен данными продолжается в течение всего процесса зарядки, чтобы убедиться, что батарея все еще на месте. Это снижает количество электромагнитных помех от зарядной площадки, когда она не используется.


Преимущества беспроводной зарядки

  • Беспроводная зарядка удобна, когда электрические контакты недопустимы, а аккумулятор встроен в продукт или когда до продукта невозможно добраться.Беспроводная зарядка обычно используется в медицинских устройствах и пищевых продуктах, где уровень поражения электрическим током или бактерий должен быть минимальным и электрические контакты не допускаются.
  • Зарядка проводов также может уменьшить количество кабелей и адаптеров питания, которые необходимо изготовить на заказ для вашего устройства или приложения.
  • Беспроводная зарядка может иметь мощность 5 Вт или 10 Вт для аккумулятора. Это может быть хорошим решением для зарядки аккумулятора.Он также может заряжать аккумулятор с высокой скоростью в зависимости от размера аккумуляторного блока.
  • В большинстве случаев расстояние между двумя катушками обычно составляет 5 мм. Этот диапазон можно расширить как минимум до 35 мм.

Факторы затрат на технологии беспроводной зарядки

Затраты, связанные с технологиями беспроводной зарядки, снизились в связи с ростом их популярности на рынке портативных устройств.Однако его следует использовать только тогда, когда есть реальная необходимость в его использовании в вашем приложении.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *