Принцип беспроводной зарядки: Как работает беспроводная зарядка — Hi-Tech Mail.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:

• 5 В напряжения;
• 1 или 2 А силы тока;
• до 5, 10 или 15 Вт мощности, как в случае Wireless Charging Pad.

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:

Модель	Совместимость	Выходной ток, мА	Выходное 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.

Принцип работы беспроводной зарядки

Все новое — это хорошо забытое старое. Так можно сказать и о модной на сегодня беспроводной зарядке (Wireless Charge). А почему именно и каков принцип ее работы, узнаете из данной статьи. Время прочтения — 5 минут.

Содержание

• Немного истории
• Жизнь без проводов
• Области применения
• Стандарты Qi и РМА
• Так ли страшен этот зверь?
• И напоследок…

В МАГАЗИН

Немного истории

Многие скажут, что свою историю беспроводная зарядка начинает с 2009 года, когда был основан Консорциум беспроводной электромагнитной энергии, хотя и до этого были попытки. И они ошибутся, ведь в 2009 просто решили навести порядок в этой сфере, среди производителей, и выработать какой-то стандарт для унификации всех приборов. А сам принцип, на котором работают эти беспроводные зарядные станции, был открыт в далеком 1831 году английским физиком и химиком Майклом Фарадеем. Вижу, сейчас начинаете что-то вспоминать о каком-то Законе Фарадея. Так вот, беспроводная зарядка основана на векторной величине, которая характеризует силу и направление магнитного поля и называется электромагнитной индукцией.

Жизнь без проводов

В чем же состоит принцип работы Wireless Charge? Все очень просто. В зарядной станции, как и в самом мобильном телефоне, расположены две катушки. На катушку (он же трансмиттер беспроводной зарядки), которая расположена внутри зарядки, подается переменный ток, что в свою очередь возбуждает в ней переменное магнитное поле. Это поле воздействует на ту катушку, которая расположена внутри смартфона (он же ресивер беспроводной зарядки), и под воздействием изменяющегося магнитного поля во второй катушке возникает так называемая электродвижущая сила или сокращенно ЭДС.

И вот именно при помощи электродвижущей силы в катушке-приемнике возникает электрический переменный ток, который подается на специальную плату-выпрямитель, а та в свою очередь преобразует переменный ток в постоянный, и тот уже начинает заряжать аккумуляторную батарею. Чем больше расстояние от первой катушки-излучателя до второй катушки-приемника, тем меньше КПД этой пары, то есть мощность излучения падает.

Для современных беспроводных зарядных устройств это расстояние равно порядка 5 см. Электромагнитное поле способно преодолевать преграды из таких материалов как пластик, дерево, стекло, но только не металл. Поэтому ни один из гаджетов, который поддерживает Wireless Charge, не оснащен металлическим корпусом — это либо стекло, либо пластик.

Области применения

На сегодняшний день беспроводные зарядки используются не только в мобильных телефонах, но и в электрических зубных щетках, электробритвах (конечно же, аккумуляторных), наушниках, часах… да что говорить — при помощи беспроводной передачи энергии уже заряжаются даже автобусы (есть удачные примеры в США и Китае).

Конечно, применение Wireless Charge довольно удобно — положил и забыл (в первых версиях была необходимость точного позиционирования гаджета на трансмиттере), не надо искать в темноте провод или точно попасть в разъем (еще один плюс беспроводной зарядки — он не разбивается). Об их популярности можно даже судить по тому факту, что шведская корпорация IKEA встраивает зарядные станции в свою мебель, а некоторые автопроизводители оснащают ими свои автомобили.

Стандарты Qi и РМА

Развитием и продвижением технологии беспроводной передачи энергии на расстояние занимаются в основном два больших агломерата — Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance. И вот благодаря их работе мир получил стандарт Qi (в транскрипции «Ци» или «Чи»). Теперь великое множество производителей выпускают свои товары, придерживаясь этого стандарта. Поэтому при покупке электроники надо позаботится о ее совместимости, хотя некоторые производители делают это за нас. К примеру, устройства компании Apple просто не будут заряжаться на «неродной» зарядной станции. Стандарт Qi подразумевает два варианта зарядок — мощностью до 5 Вт с током порядка 1–2 А и мощностью до 10 Вт все с той же силой тока.

А еще стандарт Qi поддерживает протоколы обмена данными между трансмиттером и ресивером. Как раз при помощи этих протоколов «яблочные» устройства и проводят проверку «свой-чужой», а еще по информационному каналу излучающая катушка получает данные о емкости батареи заряжаемого устройства и его остаточном уровне заряда.

Последние зарядные станции, которые работают по стандарту Qi, обладают КПД 80% при расположении приемника на расстоянии не более 45 мм от передатчика. В этом кроется минус беспроводной зарядки. Другими словами, из 100 Вт поданных до устройства дойдет всего 80 Вт, а остальная энергия рассеется в пространстве и уйдет на нагрев как зарядной станции, так и самого устройства. А это еще один минус в копилку — литий-ионные батареи не очень любят перегревы. Плюс ко всему, низкая мощность заряда — это более длительное время восстановления энергии самим аккумулятором. Если стандартная проводная зарядка заряжает мобильный телефон 1,5–2 часа, то у беспроводной на это уйдет порядка 4–5 часов. То есть зарядить по быстрому не получится, о quick charge можете забыть.

А вот AirFuel Alliance продвигает свой стандарт, который носит название PMA. Он менее распространен, хотя и имеет своих поклонников среди производителей. А еще команда AirFuel Alliance грозится, что работает над какой-то новой технологией беспроводной зарядки, не связанной с имеющимися разработками A4WP и PMA и не использующей электрическую индукцию. Ну что ж, посмортим, ведь это будет прорыв в передаче энергии на расстоянии.

Основное отличие между стандартами Qi и РМА — это частота передачи энергии и протоколы соединения, а вот магнитная индукция на двоих одна.

Так ли страшен этот зверь?

Теперь коснемся вопроса, который мучает большинство граждан, боящихся микроволновок (которые якобы генерируют ионизирующее излучение) и WI-FI в доме, — вредны ли беспроводные зарядные устройства для здоровья пользователя? Мы однозначно ответим, что нет. Такие зарядки не выделяют ионизирующее излучение (а сила электромагнитного излучения обратно пропорциональна расстоянию от источника). Поэтому все домыслы не имеют под собой научного обоснования.

И напоследок…

Подведем итог. Беспроводная зарядка, конечно, вещь удобная, но наличие тех минусов, которые мы перечислили в статье, немного стопорит ее развитие. Хотя исследования в направлении передачи электрической энергии на расстояние продолжаются. Главные из них — это, конечно же, увеличение радиуса действия и коэффициента полезного действия. А, быть может, AirFuel Alliance все таки представит в скором будущем свою разработку по передаче энергии без использования электрической индукции.

ЧИТАЙТЕ В TELEGRAM

Также по теме:

• Yeelight Wireless Charging Night Light: зарядка и ночник в одном флаконе
• Беспроводная зарядка авто от Renault и Qualcomm

Фото взяты с ресурсов: ikea.com, theguardian.com

Как работает беспроводная зарядка для телефона

Статьи14. 04.2020

Сегодня представить жизнь современного человека без использования смартфона, планшета, смарт часов и прочих мобильных устройств, уже невозможно. Чтобы гаджеты всегда корректно функционировали необходимо контролировать уровень заряда аккумуляторной батарей и своевременно их подзаряжать. Решить эту проблему, независимо от своего местонахождения и условий всегда поможет беспроводная зарядка для телефона. В этой статье мы рассмотрим, как работает беспроводная зарядка, какие виды бывают, и как правильно пользоваться такими аксессуарами.

Беспроводное ЗУ позволяет заряжать свои гаджеты, размещая их на специальной поверхности. При этом нет необходимости к устройству подключать кабель. Нужно просто дождаться завершения процесса. Различные модели таких устройств используют разные технологии — магнитной индукции или резонанса.

Принцип действия «индуктивных» ЗУ основан на передаче энергии гаджету через поверхность, на которой он лежит. Это осуществляется за счет магнитной индукции, позволяющей передавать электромагнитные излучения без проводов на небольшое расстояние. Для этого в зарядном устройстве и смартфоне должны быть индукционные катушки — одна является приемником, а вторая проводником. На передающую катушку подается переменный ток, и вокруг нее образуется магнитное поле, в которое попадает и принимающая, при условии достаточно близкого их расположения одна от другой. Для зарядки аккумуляторной батареи мобильного телефона необходимо преобразование переенного тока в постоянное напряжение нужной величины.

Существует два типа таких зарядных устройств. В первом — ток на индукционную катушку поступает от стандартной электросети, к которой подключено ЗУ, а во втором случае, аксессуар работает еще и как Power Bank. То есть является интегрированным аккумулятором, который дает возможность применения девайса, без подключения к внешнему источнику питания. Особенно актуально использование таких приспособлений на отдыхе, в длительных поездках на машине, а также в экстренных ситуациях. Важно — нужно внимательно следить, чтобы накопитель находился в заряженном состоянии.

Для унифицирования приборов и упрощения процесса выбора подходящего устройства, производители разработали базовые стандарты беспроводных станций. За основу была взята технология Qi. Достоинствами таких ЗУ являются универсальность и взаимозаменяемость. Смартфоны, поддерживающие данною технологию могут заряжаться любой такой зарядкой независимо от фирмы производителя и бренда.

Зарядить мобильный телефон с помощью магнитно-индукционной станции можно, если он поддерживает диапазон частот переменного тока в пределах 100-357 кГц. Для этого его нужно разместить как можно ближе к зарядке — не дальше 10 мм.

Важно — следует учитывать, что металл не пропускает магнитное поле, поэтому заряжать такими зарядками можно только те смартфоны, у которых задняя панель выполнена из пластика, дерева и других материалов. Процессу также может помешать наличие толстого защитного чехла.

Принцип магнитной индукции применяют в беспроводных зарядках поддерживающих стандарты Qi и PMA. Разработкой первого стандарта занимается уже достаточно длительное время (начиная с 2008 г) крупная корпорация WPC (Wireless Power Consortium). В нее входят известные производители ЗУ из Европейских стан, США и Азии. Данный стандарт применяют во всех моделях Samsung Galaxy S, которые выпускаются в течении 5-ти последних лет, а также в айфонах, начиная с iPhone 8, и в смартфонах многих известных производителей.

Стандарт PMA — это детище компании Power Matters Alliance, разработкой которого она занималась начиная с 2012 г. В основном его используют на территории США. В настоящее время компания, в составе AirFuel Alliance активно работает развитием нового типа беспроводных зарядных устройств AirFuel, которые смогут одновременно заряжать несколько разных устройств, включая ноутбуки, наушники и мобильные телефоны.

Характерной особенностью магнитно-резонансных станций является гораздо большая частота тока — до 6,78 МГц, благодаря чему радиус зарядки может быть увеличен до 4-5 см. Здесь также используются 2 катушки, но располагать их строго друг против друга не обязательно. Поэтому и конфигурация у них может быть различной.

Как выбрать беспроводную зарядку

Чтобы разобраться какое беспроводное зарядное устройство выбрать, необходимо знать что нужно учитывать и на какие факторы следует обращать внимание в первую очередь:

• Поддерживаемый стандарт;
• Мощность, которая должна быть совместима с параметрами смартфона;
• Форм-фактор — настольный, встраиваемый, автомобильный, Power Bank qi, в виде подставки;
• Дизайн;
• Технические характеристики и функционал, например, многие современные модели могут оперативно обмениваться информацией (емкость батареи, уровень заряда и прочее), с подключаемым гаджетом, что дает возможность выбрать оптимальный режим зарядки и автоматически отключать устройство, после того, как АБ будет заряжена на 100%.

Кроме этого, специалисты советуют обращать внимание и на бренд.

Особенности использования, несколько важных моментов

Чтобы не испортить аккумуляторную батарею, нужно знать как пользоваться беспроводной зарядкой и придерживаться основных правил. В первую очередь это касается не полной зарядки смартфона. Это кстати, ответ на вопрос, портит ли батарею беспроводная зарядка, здесь действует тот же принцип, как и со стандартными зарядками. Любые манипуляции с гаджетом во время процесса зарядки негативно сказываются на сроке службы самой батареи.

Во-торых, использование мощных защитных чехлов, тоже может существенно снижать качество и увеличивать время зарядки. Особенно это касается изделий с металлическим вставками. Такие аксессуары необходимо либо снимать или вообще отказаться от их использования. Тем более, сейчас многие производители мобильных аксессуаров, выпускают специальные модели чехлов для смартфонов, которые подходят для использования с беспроводной зарядкой.

Теперь разберем, как подключить беспроводную зарядку и разместить на нее гаджет. Здесь нужно следовать инструкциям предприятия изготовителя. Там даны четкие указания, в зависимости от конкретной модели и ее типа. Но принцип остается одинаковым для всех. Зарядное устройство подключается к электросети (кроме моделей выполненных в форм-факторе павербанка). После этого, нужно положить или установить смартфон на специально предназначенное для этого место. Процесс начинается автоматически, сразу после установки гаджета. Остается только проверить, что зарядка началась.

Еще один важный момент — нельзя допускать перегрева устройства, так как при использовании беспроводных зарядных приспособлений, смартфон обычно нагревается гораздо сильнее, чем при использовании стандартных (проводных) ЗУ. Чтобы не допусти перегрева не рекомендуется использование толстых чехлов, мешающих достаточному теплообмену, нельзя накрывать гаджет или класть на него посторонние предметы, которые будут мешать естественной циркуляции воздуха. Также следует использовать только качественные беспроводные зарядные устройства.

Индуктивная зарядка: определение и технология

Поместите свой смартфон на станцию, и он зарядится. Это и есть беспроводная зарядка — простая и удобная, поскольку раздражающее подключение больше не нужно. Но как на самом деле работает беспроводная зарядка и где ее можно использовать?

Просмотр фильмов, чтение сообщений, общение с друзьями на смартфоне — беспроводная передача данных теперь работает практически во всем мире.

Но беспроводные развлечения обычно заканчиваются через несколько часов, когда батарея разряжена.

В то время как старые смартфоны необходимо подключать к зарядному устройству с помощью кабеля, многие новые смартфоны заряжаются по беспроводной сети. Все, что вам нужно сделать, это поместить устройство на подходящую зарядную станцию, как вы это делаете с электрическими зубными щетками. Однако для зарядки смартфонов требуется больше энергии. Современные полупроводники, такие как эффективные микроконтроллеры и силовые модули, делают это возможным. Но как на самом деле работает беспроводная зарядка и каковы требования?

Как работает беспроводная зарядка?

Вопреки своему описанию, беспроводная зарядка не работает полностью без кабелей: зарядные станции по-прежнему подключены к розетке через кабель питания и остаются подключенными постоянно. Но смартфон заряжается без проводов. Его просто нужно разместить на станции. Зарядная станция содержит катушку, через которую протекает переменный ток. Это электричество создает магнитное поле. Когда смартфон находится в этом магнитном поле, он заряжается. По сути, мы должны различать два типа зарядки: индуктивная и резонансная зарядка.

Что такое индуктивная зарядка?

Приемная часть смартфона также содержит катушку, работающую по принципу индукции. Индукция означает, что изменяющееся магнитное поле в соседнем куске металла генерирует электрический ток.

Индукционные плиты основаны на этом принципе: в этом случае катушка в варочной панели создает изменяющееся магнитное поле, через которое электричество поступает в основание кастрюли. Это приводит к тому, что дно кастрюли нагревается.

В смартфонах быстро меняющийся ток преобразуется в равномерный с помощью соответствующей схемы. Затем этот ток заряжает аккумулятор смартфона.

Что такое резонансная зарядка?

Резонансная зарядка — это расширенная форма беспроводной зарядки. В этом принципе между катушкой в ​​зарядной станции и катушкой в ​​устройстве имеется один или несколько резонансных контуров. Это электрические цепи, состоящие из конденсатора и катушки, точно адаптированные к соответствующему применению.

Имеет ряд преимуществ перед индуктивной зарядкой:

• Резонансная зарядка позволяет одновременно заряжать несколько устройств
• Резонансная зарядка позволяет неаккуратно разместить устройство на зарядной станции
• Резонансная зарядка позволяет увеличить расстояние между зарядной станцией и устройством
• Резонансная зарядка обеспечивает более высокий уровень эффективности, при котором больше энергии поступает в аккумулятор

Но при всех этих преимуществах резонансная зарядка сложнее, чем индуктивная зарядка. Например, для него требуется больше компонентов, что на практике делает его более дорогим.

» data-story-teaser-image-src=»/export/sites/default/_images/about-infineon/stories/Wireless_Charging/Kapitel-2-Klein.png_1414829238.png»> Приложения для беспроводной зарядки

Не только смартфоны можно заряжать без проводов. Технология все чаще используется и для других устройств. К ним относятся:

• Смарт-часы, Bluetooth-наушники и другие носимые устройства
• Ноутбуки и планшеты
• Электроинструменты (аккумуляторные шуруповерты и аналогичные)
• Сервисные роботы (например, пылесосы и газонокосилки)
• Электронные игрушки и дроны

Беспроводная зарядка имеет много преимуществ для этих приложений:

• Это проще и удобнее
• Если зарядная станция всегда в одном и том же месте, вам не нужно искать кабели для зарядки
• Общедоступные зарядные станции, такие как те, которые сети быстрого питания и кафе установили на столах в некоторых торговых точках, позволяют заряжать смартфон, когда вы находитесь вне дома и около
• Зарядная розетка больше не используется так часто и, как следствие, меньше изнашивается
• Если смартфоны могут полностью обходиться без розеток для зарядки, это снижает риск попадания влаги и грязи внутрь телефона; зарядные розетки часто являются причиной таких повреждений

Больше приложений для беспроводной зарядки

В области медицины беспроводная зарядка имеет преимущества с точки зрения гигиены; устройства, которым не нужна розетка для зарядного кабеля, легче дезинфицировать. О кабеле, лежащем вокруг, также можно споткнуться, особенно там, где используется много устройств, например, в здравоохранении. В этой области беспроводная зарядка является значительным улучшением.

И последнее, но не менее важное: электромобили можно заряжать без проводов. Но в этом случае нужно передать намного больше энергии.

Назад к смартфонам: что нужно для беспроводной зарядки? Очень просто: зарядное устройство Qi.

Что такое зарядное устройство Qi?

Благодаря беспроводной зарядке пользователям больше не нужно иметь разные зарядные устройства для разных смартфонов. Вот почему несколько стандартов обсуждались на ранней стадии. В настоящее время, похоже, будет установлен стандарт Qi для индуктивной зарядки.

Ци – международный стандарт

Ци — это китайское слово, обозначающее циркулирующую жизненную силу. Отраслевой стандарт был определен консорциумом Wireless Power Consortium (WPC), в который входят такие компании, как Samsung и Apple. Стандарт Qi устанавливает технические условия, которым должны соответствовать зарядные станции и устройства. Например, любое зарядное устройство Qi будет заряжать любой смартфон с поддержкой Qi.

Следующие устройства, например, поддерживают стандарт Qi:

• Samsung Galaxy S21 и Galaxy Note 20
• Apple iPhone 12
• Huawei P40 Pro

Смартфоны старых моделей можно модернизировать с помощью специальных чехлов для смартфонов или наклеек.

Зарядные станции Qi в автомобилях и мебели

Стандартизация открывает совершенно новые возможности, такие как интеграция индуктивных зарядных станций в автомобили и мебель. Уже есть зарядные станции, которые можно подключить к прикуривателю в автомобиле. Но все большее число производителей автомобилей теперь интегрируют зарядные станции в автомобили.

Ikea уже продает лампы со встроенными индуктивными зарядными станциями и продает корпуса сотовых телефонов для модернизации смартфонов, не поддерживающих стандарт Qi.

Как вы используете индуктивную зарядную станцию?

Вы кладете смартфон на зарядную станцию, но вы должны убедиться, что вы позиционируете устройство достаточно точно. Процесс зарядки работает только в том случае, если катушка в смартфоне находится над катушкой в ​​зарядном устройстве. Если две катушки находятся слишком далеко друг от друга, процесс зарядки прерывается.

Чтобы предотвратить это и предотвратить скольжение телефона, контактная поверхность большинства зарядных станций изготовлена ​​из материала, препятствующего скольжению. На некоторых зарядных станциях даже есть магниты, чтобы удерживать смартфон в правильном положении.

Улучшения беспроводной зарядки

Однако одного правильного положения обычно недостаточно. В идеале смартфон должен касаться зарядной станции без крышки, но для процесса зарядки большинство станций могут выдерживать крышки толщиной всего несколько миллиметров.

На некоторых зарядных станциях используется несколько катушек. Это обеспечивает большую гибкость в отношении размещения смартфона на зарядном устройстве. В зависимости от зарядной станции можно одновременно заряжать несколько устройств, таких как смартфоны и смарт-часы. Однако эти зарядные станции намного дороже, чем с одной катушкой, и в настоящее время используются в основном в автомобилях.

На сегодняшний день беспроводная зарядка несколько медленнее, чем зарядка по кабелю. Большинство зарядных станций обеспечивают мощность 5 Вт, а зарядные устройства с кабелем имеют мощность 10 Вт и более. Несколько иначе обстоит дело со стандартом Qi. Теперь он поддерживает быструю зарядку мощностью до 15 Вт. Первые смартфоны, поддерживающие это, уже доступны.

В зависимости от станции смартфоны во время зарядки можно перемещать только до определенной степени. Это ограничивает функции во время зарядки. Но также доступны зарядные станции, на которых мобильные телефоны расположены под определенным углом. Это позволяет смотреть фильмы, пока телефон заряжается.

Если вы хотите проверить состояние зарядки аккумулятора и снять для этого смартфон со станции, процесс зарядки прерывается. Из-за этого многие зарядные станции отображают состояние заряда с помощью светодиодов, и пользователи могут легко это увидеть, не перемещая или не удаляя устройство.

» data-story-teaser-image-src=»/export/sites/default/_images/about-infineon/stories/Wireless_Charging/Kapitel-5-Klein.png_1414829238.png»> Опасна ли беспроводная зарядка?

Зарядные станции экранированы, так что диапазон магнитного поля очень ограничен или направлен в определенном направлении. Кроме того, у смартфонов магнитное поле слабое и существует только во время зарядки устройства.

Существует опасность с посторонними металлическими предметами: как и в случае с индукционными плитами, они могут сильно нагреваться при попадании в магнитное поле зарядной катушки. А вот «умные» зарядные станции уже доступны. Они определяют, когда между смартфоном и контактной поверхностью находится посторонний предмет, и останавливают процесс зарядки.

png_1414829238.png»> Будущее беспроводной зарядки

Количество устройств, которые можно заряжать без проводов, постоянно увеличивается. По данным IHS Markit, в 2018 году рынок беспроводного электроснабжения продолжал набирать обороты. В 2018 году мировые продажи беспроводных приемников и передатчиков энергии для всех приложений и сегментов продукции выросли до 600 миллионов единиц, что на 37% больше, чем в предыдущем году. . IHS Markit прогнозирует, что к 2023 году по всему миру будет продано около 2,1 миллиарда устройств9.0003

С увеличением количества вариантов быстрой зарядки популярность среди пользователей также будет расти. Начиная со смартфонов, беспроводная зарядка будет доступна и для многих других устройств. От этого выиграют наушники, умные часы и фитнес-трекеры, а также медицинские устройства с низким энергопотреблением, такие как кардиостимуляторы. В зависимости от стадии развития технологии в будущем также может быть возможна более высокая мощность зарядки.

 

Последнее обновление: июль 2021 г.

Автомобиль будущего – мобильность в 2030 году

Самоуправляемые автомобили, больше никаких пробок и еще больше индивидуальности: мобильность будущего? Следуйте за нами в путешествие в 2030 год и узнайте!

Узнать больше

Умный дом: как мы будем жить в 2030 году

Холодильники предлагают рецепты, роботы помогают содержать дом в чистоте и заботятся о нас: отправляйтесь вместе с нами в 2030 год и откройте для себя жизнь в будущем.

Узнать больше

Ищете новые возможности для работы?

Познакомьтесь с нашими сотрудниками и откройте для себя целый мир карьерных возможностей в этой сфере нашей компетенции.

Учить больше

Принцип беспроводной зарядки – acevolt.com

В современном мире технологии стали более продвинутыми. Электронные гаджеты сделали нашу повседневную деятельность более надежной. Беспроводная зарядка, выпущенная в 2008 году, существует уже некоторое время, но через пару лет стала популярной. Все больше и больше производителей используют стандарт беспроводной зарядки. Технология теперь используется почти во всех устройствах, таких как смартфоны, переносные электростанции для кемпинга и многие другие.

Что такое беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка, также известная как индукционная зарядка или технология Qi, использует электромагнитные поля для безопасной передачи энергии от передающего источника к гаджету для дистанционной зарядки. Основным стандартом беспроводной связи является Qi, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC) для индуктивной зарядки на расстоянии 40 мм.

Как работает беспроводная зарядка?

Принцип технологии беспроводной зарядки заключается в использовании электромагнитной индукции или резонанса для беспроводной передачи энергии между беспроводным зарядным устройством и устройством, которое можно заряжать по беспроводной сети. Хотя существуют различные варианты беспроводной зарядки, наиболее популярной является индуктивная система зарядки.

Для беспроводной зарядки требуются две подключенные катушки для передачи энергии. Катушки называются первичной и вторичной катушкой. Первичная катушка производит ток, которым заряжается вторичная катушка. Любое устройство, которое можно заряжать без проводов, имеет внутри собственную катушку.

Перед началом работы при беспроводной зарядке используется список простых шагов:

1. Подаваемое напряжение питания сначала преобразуется в HFAC (высокочастотный переменный ток)

2. Затем HFAC подается на катушку передатчика (первичную) через схему передатчика; HFAC, протекающий через катушку, создает колеблющееся магнитное поле в медной катушке передатчика.

3. Электромагнитное поле катушки передатчика затем проходит через катушку приемника (вторичную) заряжаемого устройства.

4. Изменяющееся электромагнитное поле в приемной катушке вызывает протекание через нее тока.

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

Преимущества беспроводной зарядки

1. Это безопаснее, чем обычная зарядка: меньше риск электрических неисправностей, поскольку зарядка осуществляется без шнуров и без воздействия кислорода или воды.

2. Простая интеграция: 9Беспроводная зарядка 0186 может интегрироваться практически с любым типом устройства, независимо от формы или размера его зарядного гнезда. Помимо смартфонов можно заряжать и другие устройства, например ноутбуки и т. д.

3. Простота и интуитивность: беспроводные зарядные устройства интуитивно понятны в использовании и просты в настройке. Все, что вам нужно сделать, это бросить свои устройства и идти.

4. Это более надежно и удобно: не требует кабелей. Вам просто нужен кабель, подключенный к коврику для зарядки. Кроме того, вам не понадобятся разные зарядные устройства, потому что все они могут быть одновременно.

5. Он более долговечный: без подключения и отключения, так же отсутствует износ зарядного устройства.

6. Устройство не нагревается: беспроводное зарядное устройство автоматически отключается после зарядки устройства. Это означает более безопасную зарядку и отсутствие перезарядки аккумуляторов.

Минусы беспроводной зарядки




1. Производительность: Недостатком беспроводной зарядки является меньшая эффективность по сравнению с традиционными зарядными устройствами. Более того, некоторые беспроводные зарядные устройства выделяют больше тепла, чем традиционные, и это замедляет процесс зарядки. Зарядка через кабели по-прежнему быстрее.

2. Мобильность: После начала зарядки вам необходимо постоянно держать устройство на зарядной панели, потому что его нельзя перемещать. Это недостаток, потому что это затрудняет работу телефона во время зарядки.

3. Рентабельность : Устройства, в которых используется эта технология, рентабельны из-за дополнительных производственных затрат и сложности. Беспроводная зарядка потребляет больше энергии, чем обычная зарядка, что означает немного более высокие счета за электроэнергию.

4. Медленная зарядка: Быстрая зарядка обеспечивает ток более 2,5 А, но Qi обычно составляет от 0,5 до 2 А. Это показывает, что беспроводная зарядка требует времени при зарядке. Из-за более низкой эффективности для зарядки устройств требуется 1,5А или 5А.

5. Совместимые стандарты: Не все устройства совместимы с индуктивными зарядными устройствами.

С этого момента беспроводной зарядки еще нет, но она подвержена изменениям и развитию. Последний iPhone использует эту новую технологию в своем производстве. Беспроводные зарядные устройства бывают разных форм. Помимо зарядных устройств, их также можно найти в генераторах портативных электростанций, кухонной технике и автомобильных подзарядках. Генератор электростанции идеально подходит для длительного отпуска. Вам не придется беспокоиться, если ваше устройство, налобный фонарь или ноутбук сработает правильно. AceVolt — ваш идеальный производитель; мы специализируемся на технологических гаджетах, которые обеспечат вам безопасность, удовлетворенность и комфорт.

Недавно выпущенная модель портативной электростанции. Компания AceVolt была основана 100 туристами/энтузиастами кемпинга. Электростанция поддерживает беспроводную зарядку не только устройства. Новая категория продуктов под названием Campower представляет собой комбинацию cam+power, специально разработанную для кемперов. В то время как другие электростанции универсальны и могут использоваться где угодно, AceVolt специально создан для кемпинга. Итак, вам интересно, какое беспроводное зарядное устройство прослужит в течение длительного периода времени во время похода? Вам нужна портативная электростанция? AceVolt удовлетворяет эту тягу.

Какое будущее у беспроводной зарядки?




Ожидается, что технология беспроводной зарядки будет развиваться в течение следующих нескольких лет. Такие отрасли, как здравоохранение, автомобилестроение, бизнес и производство, используют эту технологию, потому что беспроводная зарядка обеспечивает повышенную мобильность и прогресс в ближайшие несколько лет. Итак, для начала больше возможностей зарядки в общественных местах. Однако возможность создания системы охлаждения остается проблемой для беспроводной зарядки. Чем выше размер батареи, тем выше скорость тепловыделения и протекания тока. Дизайнеры работают над более удобным дизайном.


Заключение




Беспроводная зарядка становится новой нормой. Если у вас дома есть электрическая зубная щетка, у вас есть доступ к беспроводному зарядному устройству. В то время как дизайнеры медленно работают над улучшением дизайна, существующий технологический вид завоевал сердца многих. Чтобы использовать кемпинговую электростанцию ​​ AceVolt поколения , позвоните нам сегодня!

Как работает беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка позволяет заряжать гаджеты без подключения USB-кабеля. Это довольно аккуратно, но как это на самом деле работает? Зачем вообще заморачиваться? Каковы недостатки?

Здесь мы рассмотрим все, что вам нужно знать о том, как работает беспроводная зарядка. Скоро вы забудете, на что был похож весь этот беспорядок с проводами!

Содержание

Вопрос индукции, мой дорогой Ватт(сын)

Как правило, в беспроводных зарядных устройствах используется свойство магнетизма и электричества, известное как «индукционная» зарядка. В основном электрический ток преобразуется в магнитное поле. Затем это поле индуцирует электрический ток в устройстве, которое вы хотите зарядить.

Это немного упрощено, но по сути это то, что происходит в процессе беспроводной зарядки. Есть две катушки, по одной в каждом устройстве, которые преобразуют энергию из одной формы в другую.

Это наиболее распространенная форма беспроводной зарядки, которую вы, вероятно, найдете в личных гаджетах, таких как смартфоны или смарт-часы. Индукционная зарядка работает только на очень коротких расстояниях. Обычно 10 мм или меньше. Таким образом, хотя питание является «беспроводным», вам обычно нужно установить устройство на какую-то зарядную площадку для подачи питания. Индукционные зарядные устройства, такие как эти, используют низкочастотные сигналы для передачи энергии от зарядного устройства к устройству.

Резонансная альтернатива

Было бы здорово просто зайти в комнату и включить питание всех ваших устройств? Это обещание резонансной зарядки. Использование высокочастотных радиоволн для передачи питания на устройства по беспроводной сети.

Большим преимуществом этого метода является то, что относительно высокочастотные волны могут распространяться намного дальше, чем это могут сделать индукционные зарядные устройства. Мы говорим о нескольких футах. Поэтому, пока вы остаетесь в пределах досягаемости катушки, ваше устройство будет включаться.

Это футуристическая идея, но пионер электротехники Никола Тесла реализовал ее более века назад. Если бы история пошла немного в другом направлении, беспроводное электричество могло бы быть сегодня стандартным способом ведения дел.

Скачки на двух лошадях

Существуют разные подходы к работе беспроводной зарядки, каждый со своими плюсами и минусами. У разных компаний разные взгляды на то, как мы все хотим использовать беспроводную энергию в повседневной жизни. Это привело к появлению нескольких стандартов беспроводной зарядки, и, как вы, наверное, догадались, эти стандарты несовместимы.

Беспроводные зарядные устройства Qi используют метод индукции ближнего действия, и именно его вы найдете в большинстве персональных устройств, которые заряжаются без проводов.

Стандарт AirFuel использует резонансный метод дальнего действия, и вы вряд ли найдете его встроенным в свои гаджеты. Тем не менее, вы можете купить специальные зарядные чехлы для смартфонов, которые добавляют им возможность AirFuel.

Быстрее! Быстрее!

Одна вещь, которую вы можете заметить в отношении беспроводной зарядки, независимо от стандарта, заключается в том, что они не обеспечивают такой большой мощности. Быстрая зарядка стала практически стандартом при использовании кабеля. Современные смартфоны и ноутбуки USB-C часто могут потреблять от 40 до 60 Вт. Используя USB-C Power Delivery, вы фактически можете передавать 100 Вт мощности по кабелю USB-C, но современные литий-ионные батареи в телефоне не могут это принять.

Зарядные устройства Qi или AirFuel не обладают такой же мощностью, но оба стандарта развиваются. На момент написания этой статьи на рынок начала выходить быстрая беспроводная зарядка мощностью 40 Вт, и AirFuel надеется достичь мощности 100 Вт в какой-то момент в будущем. Мы также можем ожидать улучшения аккумуляторных технологий, что упростит и ускорит зарядку устройств.

Однако на данный момент одним из основных недостатков беспроводной зарядки является то, что она медленнее, чем при прямом проводном соединении, и не может активно питать устройства, которым для работы требуется даже умеренное количество энергии.

Одно зарядное устройство, чтобы править всеми

Большое преимущество беспроводной зарядки заключается в том, что она избавляет от необходимости использовать различные стандарты кабелей. Что ж. это при условии, что все ваши устройства используют один и тот же стандарт, но зарядка Qi становится довольно распространенной для таких устройств, как смартфоны.

Любой, у кого есть устройство Qi, может просто положить его на планшет и зарядить. Это круто, но по-настоящему убийственной особенностью является возможность одновременной зарядки нескольких устройств от одной и той же зарядной панели. Вам нужно зарядное устройство с одной катушкой для каждого устройства, которое вы хотите зарядить.

Например, «тройные зарядные устройства» имеют три катушки и, следовательно, три места для зарядки. Вы можете поставить три устройства рядом друг с другом и заряжать их одновременно. Это может быть довольно элегантным решением. Например, если вы разместите тройное зарядное устройство на приставном столике в своей гостиной, это станет центральным местом, куда люди смогут положить свои устройства.

Устройства с беспроводной зарядкой

Большинство устройств с беспроводной зарядкой, например смартфоны, также поддерживают проводную зарядку. Однако есть некоторые устройства, которые позволяют заряжать их только по беспроводной сети. Умные часы являются одним из примеров этого, и если подумать, это имеет смысл.

Если вы хотите создать действительно пыле- и водонепроницаемое устройство, наличие большого количества портов может стать проблемой. Не говоря уже о том, что в небольших устройствах, таких как беспроводные наушники или умные часы, часто нет места для стандартных разъемов.

Как работает беспроводная зарядка на больших устройствах? Хотя пока еще нет телефонов, планшетов или ноутбуков с эксклюзивной беспроводной зарядкой, не думайте, что этого никогда не произойдет. Полностью герметичное устройство, использующее только беспроводную связь и зарядку, откроет новые двери, когда речь идет о прочности и дизайне.

Телефоны и блоки питания, обеспечивающие беспроводную зарядку

Сами беспроводные зарядные устройства стали беспроводными в том смысле, что теперь вы можете получить блоки питания и даже смартфоны, которые могут заряжать устройства без проводов, используя стандарт Qi.

Смартфоны, такие как Note 10+, имеют функцию, известную как Wireless PowerShare, которая очень удобна для зарядки таких устройств, как беспроводные наушники или смарт-часы. Беспроводные повербанки, конечно, также полезны для этого варианта использования, но это также дает интересную возможность подключить телефон к повербанку и временно использовать его как один кусок без кабеля.

Беспроводное будущее

Индукционная зарядка Qi на короткие расстояния, безусловно, никуда не денется, но мы видели несколько впечатляющих демонстраций зарядки на большие расстояния с использованием резонансного метода. Оснащение ЖК-телевизора приемной катушкой, просто поместив его в зону действия другой катушки, установленной в стене, включит его.

Беспроводная передача энергии и данных открывает перед разработчиками новые возможности. Возможно, мы движемся к интересному будущему устройств, которые всегда имеют питание, их не нужно открывать, а в некоторых случаях больше не нужны батареи для работы.

Конечно, пройдет какое-то время, прежде чем беспроводная связь большого радиуса действия станет нормой. Вы, конечно, можете ожидать довольно много отпора. Уже есть много (обычно необоснованных) опасений по поводу технологий электромагнитного излучения, таких как 5G, которые вызывают проблемы со здоровьем или проблемы с окружающей средой. Мы ожидаем, что такие же жалобы возникнут, когда беспроводная передача энергии на большие расстояния станет более распространенной.

Однако на данный момент ни у кого нет проблем с индукционной зарядкой на очень коротком расстоянии. Сколько ваших устройств можно заряжать без проводов? Как часто вы используете эту функцию? Будем рады услышать об этом в комментариях.

 

Сидни Батлер — социолог и фанатик технологий, который пытается понять, как сосуществуют люди и технологии. Он имеет двадцатилетний опыт работы внештатным специалистом по компьютерам и более десяти лет в качестве исследователя технологий и преподавателя.