На каком расстоянии заряжает беспроводная зарядка. Как работает беспроводная зарядка на самом деле и где её найти

Как работает беспроводная зарядка смартфона? August 21st, 2016

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

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

Стартап Pi представил беспроводную зарядку, которая лишена недостатков аналогов. Она способна зарядить 4 или больше устройств на расстоянии до 30 сантиметров, которыми можно пользоваться и передвигать.

Принцип работы Pi

Данное устройство, разработанное сотрудниками MIT, использует принцип резонансной индукции, как и другие беспроводные зярядки, но специальный алгоритм формирования магнитного поля способен направлять его вокруг устройства, которое питается электричеством.

Соответственно, телефон или планшет может располагаться под любым углом, им можно пользоваться, или перемещать в пределах 12 дюймов (30 сантиметров).

Pi способен заряжать все устройства, у которых предусмотрена возможность беспроводной передачи электричества. Но даже если нет, то компания предлагает специальный чехол, который добавит эту возможность для любого девайса.

Актуальные возможности Pi

Конусообразное устройство может заряжать до 4 устройств на полной мощности (10 Вт) или даже больше, но тогда упадет скорость наполнения аккумуляторами заряда.

Для того, чтобы Pi начал работу с определенным устройством, их необходимо сначала познакомить, зарегистрировать девайс в базе данных зарядки.

В компании говорят, что технология безопасна для людей и в будущем можно будет увеличить мощность устройства за счет новых компонентов. Тогда появится возможность заряжать ноутбуки.

Варианты использования технологии

Зарядное устройство будет продаваться само по себе, но компания также планирует встраивать его в другие устройства. Один из вариантов - умные колонки, как Google Home или Amazon Echo. Они обычно находятся в удобном месте, чтоб заряжать устройства вокруг себя.

Скидка с намеком

Шеф компании Джон Макдональд обещает, что цена на момент продажи составит менее 200 долларов. Но для первых 314 людей, Pi будет стоить на 50 долларов дешевле.

Но что вы скажете, если подзарядку смартфона можно будет осуществить, даже не вынимая его из кармана брюк? Компания TechNovator разработала весьма многообещающее устройство под названием XE, которое способно зарядить ваш смартфон, когда вы находитесь в нескольких метрах от источника питания. Можно назвать XE этаким «роутером питания», который раздаёт электроэнергию всем окружающим гаджетам.

Разумеется, ваш смартфон должен быть облачён в специальный чехол, совместимый с XE, так как именно он играет роль приёмника энергии в данном случае. На сегодняшний день компания разработала такие чехлы только для смартфонов iPhone 6 и iPhone 6 Plus, но в будущем они планируют значительно расширить линейку поддерживаемых моделей и дополнительно выпустить новые чехлы. Если вас волнует толщина чехла, то она равна 3 миллиметрам.

Принцип работы XE можно описать словосочетанием «резонансные электромагнитные поля». Никола Тесла использовал резонансный трансформатор ещё в 1894 году, да и помимо него было немало примеров использования данной технологии в истории науки. Электроэнергия передаётся между двумя катушками, работающими в резонансном режиме. На этом же принципе основана работа радиоприёмника и даже Wi-Fi, просто частоты в их случае используются другие.

Комплект зарядного устройства включает в себя сам роутер, чехол, а ещё вам понадобится скачать официальное приложение из App Store, которое позволит вам настроить XE правильным образом. Например, вы можете выбрать в какое время суток устройство должно включаться и подзаряжать ваши гаджеты. Разумеется, XE потребляет больше электроэнергии, нежели традиционная проводная зарядка, зато вы сможете заряжать свой смартфон на расстоянии до 5 метров.

Если вы отойдёте от станции на большее расстояние – скорость зарядки просто замедлится. Если вы находитесь на расстоянии до 2 метров от зарядной станции, смартфон полностью зарядится с нуля до 100% примерно в течение 4 часов. Поддерживается одновременная зарядка до четырёх разных устройств. Что же касается безопасности подобного метода передачи энергии, то частоты, на которых она передаётся, окружают нас с самого рождения. Устройство было тщательно исследовано в лаборатории на протяжении года, и специалисты пришли к выводу, что оно не оказывает никакого негативного эффекта на здоровье человека.

Разработка беспроводной подзарядки устройств на расстоянии ведётся и в других компаниях, вроде Energous и Ossia. Но на сегодняшний день только TechNovator представили полностью рабочий прибор, который готов к продаже конечным потребителям. Финальная стоимость прибора пока ещё обсуждается, но разработчики нацелены на 200 долларов за комплект из зарядной станции и чехла. Вы можете следить за дальнейшими новостями об этой разработке на официальном сайте TechNovator.

Американские инженеры смогли создать эффективную технологию настоящей беспроводной, бесконтактной, дистанционной зарядки аккумуляторов. Инновационное устройство обещают показать миру уже совсем скоро.

Сегодня, когда в нашей жизни появляется все больше мобильных устройств, работающих на аккумуляторах, спрос на инновационные средства подзарядки этих аккумуляторов растет, как никогда раньше. И у ученых определенно есть подходящие идеи, которыми они готовы побаловать потребителей. Так, совсем недавно, в Соединённых Штатах была запатентована принципиально новая технология беспроводной зарядки аккумулятора на расстоянии. По словам специалистов, она будет применима в том числе к последним смартфонам вроде iPhone 8 и iPhone X.

Стоит отметить, что как таковая технология беспроводной зарядки уже существовала. Однако, ее нельзя назвать бесконтактной в полной мере, так как смартфон все-таки должен касаться специальной рабочей поверхности. Эту ситуацию и меняет запатентованная новинка.

Технология получила название WattUp. Сертифицирована она была Федеральной комиссией по связи США. Разработчиком технологии стал стартап Energous. Разработка энтузиастов позволит заряжать любую технику: смартфоны, планшеты, «умные» часы и браслеты. Сделать это можно будет теперь на расстоянии до 1 метра от специального датчика. Не исключено, что в будущем дистанция зарядки возрастет еще больше!

В основе принципа действительно беспроводной дистанционной зарядки лежит технология преобразования электроэнергии в радиоволны. Первый действующий прототип технологии создатели обещают показать уже на CES 2018, которая будет проходит через месяц.

А для тех, кто часто опаздывает рассказ о том, а оставаться без связи - нельзя.