Все, что нужно знать о беспроводной зарядке. Qi: беспроводные зарядки и совместимые устройства

Qi - это китайское слово для «потока энергии» (по-английски произносится как «чи») и универсальный стандарт для от аккумуляторных батарей, таких как плееры, сотовые телефоны и фотоаппараты.

Передача мощности происходит за счет При этом приемник получает энергию не через традиционный кабель, а бесконтактным способом, благодаря использованию электромагнитных полей. Принцип очень прост: передатчик Qi, являющийся базовой станцией, направляет необходимую энергию на приемник.

Описание технологии

Стандарт беспроводной зарядки Qi основан на магнитной индукции между плоскими катушками передающего и принимающего аппарата. Первичная и вторичная обмотки образуют две части бессердечникового Схема зарядного устройства экранирована на нижней поверхности первичной и верхней - вторичной катушки. Это, а также близкое расположение гарантируют приемлемую эффективность передачи энергии. Кроме того, это минимизирует воздействие магнитного поля на пользователей.

Как правило, базовая станция имеет плоскую поверхность, на которой можно разместить одно или несколько мобильных устройств. Это гарантирует, что вертикальное расстояние между первичной и вторичной обмоткой достаточно маленькое. Кроме того, существует два способа выравнивания обмоток по горизонтали.

В первом случае пользователь самостоятельно устанавливает вторичную обмотку напротив первичной на поверхности интерфейса с помощью подсказок мобильного устройства.

Второй способ, называемый свободным позиционированием, не требует активного участия человека. В одной из реализаций для этого создается несколько первичных обмоток. Другой вариант использует механические средства для перемещения первичной катушки под вторичную.

Элементы конструкции

Передатчик мощности состоит из двух основных функциональных блоков, а именно - блока преобразования мощности и блока связи и управления. Элементом первого, генерирующим магнитное поле, является первичная катушка. Второй изменяет передаваемую мощность до уровня, запрашиваемого приемником. Кроме того, базовая станция может содержать больше одного передатчика для обслуживания нескольких мобильных устройств, так как одна первичная обмотка в одно и то же время взаимодействует только с одной вторичной. И, наконец, системный блок предоставляет электроэнергию и контролирует работу нескольких передатчиков.

В гаджете находится блок приема энергии, представляющий собой вторичную обмотку, и блок связи и управления. Последний регулирует передаваемую мощность до уровня, приемлемого для подсистемы, подключенной к выходу питания приемника. Примером такой подсистемы может служить аккумуляторная батарея.

Этапы коммуникации

После активации блока связи и управления передатчика он посылает сигнал приемнику, чтобы получить ответ, подтверждающий присутствие Q-совместимого устройства.

Получив запрос, приемник переходит в фазу выбора. Если предлагаемое напряжение достаточно велико, то начинается этап пингования.

При получении ответа от передатчика мобильное устройство отправляет пакет силы сигнала и переходит в фазу идентификации и конфигурации либо отправляет пакет завершения передачи энергии и остается в фазе пингования.

Затем посылается идентификационный пакет и пакеты управления. Приемник переходит в фазу зарядки. При этом он контролирует передачу энергии путем передачи управляющих пакетов базовой станции, которые содержат информацию о корректировке тока первичной обмотки, о полученной энергии, о статусе зарядки, о завершении передачи.

Что такое точка беспроводной зарядки?

Qi-зарядка универсальная потому, что обеспечивает совместимость мобильных телефонов и различных производителей. Единственное условие состоит в том, что обе части - передатчик и приемник - должны соответствовать стандарту Qi.

Таким образом, любое беспроводное зарядное устройство Qi подойдет к любому мобильному приемнику Qi, независимо от марки и модели. Множество сотовых телефонов разных производителей, включая Samsung, Nokia, LG, Sony, HTC и Motorola, уже соответствуют стандарту Qi и, следовательно, могут быть подключены к какой угодно зарядной станции, отвечающей его требованиям. Количество совместимых гаджетов продолжает расти, поскольку технология беспроводной передачи энергии поддерживается все большим числом компаний. Благодаря этому можно заряжать электронику, работающую от аккумуляторных батарей, с помощью единственного источника питания.

Как это работает?

Мобильное зарядное устройство не является новейшим изобретением. В электрических зубных щетках индуктивное питание применялось на протяжении многих лет. В процессе используется резонансная индуктивная связь передатчика базовой станции и приемника мобильного телефона. Первичная катушка постоянно посылает тестовый сигнал отправителю для проверки изменения емкости или резонанса, указывающего на присутствие совместимого телефона. Передатчик модулирует заряд и проверяет, поддерживается ли стандарт беспроводной зарядки Qi.

После того как совместимость и потребность в энергии учтены, начинается процесс индукционной передачи энергии. При этом контакт между приемником и передатчиком сохраняется. Как только аккумулятор полностью зарядится, они перейдут в режим ожидания. Зарядка универсальная активируется и передает энергию только в том случае, если подключаемый гаджет находится на ней.

Катушки, передающие и получающие энергию, специально экранированы для того, чтобы снизить электромагнитное излучение.

Основные черты технологии

Метод бесконтактной передачи мощности от базовой станции к мобильному устройству, которое основано на магнитной индукции ближнего поля, возникающей между катушками.
Передача около 5 Вт мощности с использованием соответствующей вторичной катушки (имеющей типичный внешний размер около 40 мм).
Работа на частотах от 100 до 205 кГц.
Поддержка двух методов размещения на поверхности базовой станции:
- направляемое позиционирование, когда пользователю помогают правильно позиционировать мобильное устройство в месте, обеспечивающем питание через одну или несколько фиксированных точек;
- произвольное размещение на поверхности зарядной станции.
Простой который позволяет телефону или планшету руководить процессом.
Значительная гибкость конструкции для интеграции системы в мобильное устройство.
Низкий уровень потребления энергии в режиме ожидания (в зависимости от реализации).

Одно за всех

Насколько удобно было бы иметь одно Qi-зарядное устройство для всех телефонов, плееров, фотоаппаратов без множества путающихся кабелей?

Пока бесчисленное количество новых смартфонов охватывает мир, продолжительность работы аккумуляторной батареи становится все короче. А каждый производитель и даже каждый гаджет располагают собственным зарядным устройством. И с каждой покупкой их число увеличивается. В конечном итоге пользователь теряется в куче разнообразнейших адаптеров питания. Благодаря Q-технологии они становятся ненужными, а спутанные клубки кабелей исчезают, и это далеко не все преимущества данной технологии.

Подобно тому, как Wi-Fi стал мировым стандартом для беспроводных интернет-соединений, а Bluetooth избавил от необходимости держать телефон в руке, так и Qi становится мировым стандартом индуктивной зарядки гаджетов на аккумуляторах.

Вредно ли электромагнитное излучение?

Мнения экспертов разделились. С одной стороны, многие ученые подтверждают, что небольшое количество электромагнитного излучения беспроводной зарядки вреда не приносит. Другие говорят о большой опасности, которой подвергается организм человека.

Так сколько электромагнитной энергии излучается системой Qi? Очень мало. Принцип Qi применялся в электрических зубных щетках многие годы, не оказывая влияния на здоровье людей. Схема зарядного устройства такова, что из-за небольшой зоны его действия электромагнитное излучение крайне ограничено. Оно существует только в непосредственной близости от беспроводной передающей станции и только тогда, когда гаджет находится на ней. Электромагнитное излучение снижается еще больше за счет дополнительного экранирования в передающей и принимающей катушках.

Консорциум беспроводного питания

Wireless Power Consortium (WPC) был основан 17 декабря 2008 г. Тогда же была утверждена единая программа развития данной технологии.

Стандарт беспроводной зарядки Qi обеспечивает ее универсальность для всех Qi-совместимых электронных гаджетов. Это означает, что каждое устройство, совместимое с ним, можно заряжать на любой Qi-совместимой станции. В WPS входит 250 членов, включая лидеров рынка Samsung, Nokia, LG, Panasonic, HTC, Sony, Microsoft и Motorola, что делает его крупнейшим объединением производителей, поддерживающих беспроводные типы зарядных устройств.

По словам председателя WPC Менно Трефферса, в связи с увеличением числа продуктов, использующих Qi, важно быть уверенным в том, что каждое мобильное зарядное устройство корректно работает со всеми поддерживаемыми Qi-гаджетами. Этому способствует постоянно обновляемая база данных, созданная Testronic, которая позволяет легко определить, будет ли новый продукт совместим с ранее сертифицированной продукцией. Стандарт беспроводной зарядки Qi стал одной из наиболее важных технических разработок для пользователей телефонов и планшетов, которые сейчас ежедневно применяются в работе и быту.

Есть несколько технологий передачи электричества по воздуху, в том числе с помощью лазера, звуковой волны и прочих интересных способов. Но коммерческой из них пока можно назвать лишь одну - использование электромагнитной индукции, посредством которой передавать энергию пытались еще Фарадей и Тесла. Самый распространенный на сегодня стандарт индуктивной зарядки уже лет семь разрабатывается организацией Wireless Power Consortium. Стандарт этот называется китайским словом Qi - произносится как «chee» по-английски или как «ци» в русской традиции перевода. Его официально поддерживают практически все производители мобильников, начиная с телефонов Samsung, Sony, Lumia, заканчивая маленькими компаниями, чьи названия никому ни о чем не говорят. Зарядными станциями, соответствующими этому стандарту, в течение года обещают оборудовать некоторые американские аэропорты, британские «Макдоналдсы» и «Старбаксы», и это, как становится понятно, только начало списка . К нему же можно отнести новую икеевскую мебель и лампы со встроенными зарядными панелями - их начнут продавать в Европе в этом месяце. Даже Apple, которая, как всегда, стоит немного в стороне и официально Qi не поддерживает, в своих часах, похоже, все-таки придерживается принципов WPC.

Как это работает

Беспроводная зарядка по технологии WPC предполагает наличие в телефоне и зарядном устройстве индукционных катушек: одна выступает в роли приемника, другая - в роли передатчика электричества. Когда зарядку подключают к электросети, в ней возникает напряжение, а вокруг ее катушки-передатчика - магнитное поле. Когда в это поле попадает телефон, электромагнитные волны в его катушке-приемнике преобразуются в электричество - батарея телефона начинает заряжается. Стандарт Qi подразумевает, что для полноценной передачи энергии расстояние между устройствами не должно превышать 3–5 сантиметров. То есть они должны практически касаться друг друга. Поэтому большинство нынешних индукционных зарядок представляют собой небольшие панели, на которые необходимо класть телефон. При этом их КПД составляет около 75–80% - чуть меньше, чем у проводных зарядок.

В чем плюсы и минусы

Если говорить о рядовом пользователе, у индуктивной зарядки есть только одно существенное преимущество. Она освобождает от необходимости подсоединять кабель к телефону (плееру, камере, часам и прочим небольшим устройствам). И хотя ее называют беспроводной, собственно от провода она не освобождает, поскольку он нужен для подключения зарядной панели к розетке. У этих панелей есть и другие недостатки: они немного дороже и в среднем заряжают в полтора-два раза медленнее.

Опасна ли беспроводная зарядка

Это, наверное, самый популярный вопрос, который задают Wireless Power Consortium, и производители мобильных, разумеется, отвечают, что это безопасно. В этом же пытаются всех убедить производители электробритв и зубных электрощеток - для их подзарядки тот же индукционный принцип уже применятся давно. Но стоит иметь в виду, что электромагнитные волны, благодаря которым передают энергию беспроводные панели, относятся к спектру так называемого неионизирующего (и оттого безопасного в отличие, скажем, от рентгеновского) излучения. Электромагнитные волны того же спектра служат для передачи сигнала радиостанций, сотовых вышек, вайфай-роутеров. Например, сигнал мобильного телефона передается постоянно и на куда большие расстояния, но для работы его приемника достаточно небольшой мощности (в пределах 1–2 ватт). Максимальная мощность беспроводных панелей стандарта Qi существенно выше - 5 ватт. Но они (пока) работают на крайне малых расстояниях, к тому же автоматически отключаются (а значит - прекращают излучать волны), если устройство зарядилось.

В любом случае убедительных доказательств того, что беспроводная зарядка стандарта Qi (как и сигнал сотовой связи) может угрожать здоровью, никто еще не представил. Впрочем, Wireless Power Consortium работает и над более мощными беспроводными чарджерами (до 120 ватт), способными заряжать ноутбуки. Но с этими устройствами пока осторожничают, и никто их, кажется, не выпускает.

Какие устройства поддерживают беспроводную зарядку Qi

Узнать об этом можно в поиске на сайте WPC . При этом стоит помнить, что для осуществления беспроводной зарядки вам потребуется две вещи: приемник и передатчик энергии. Одни телефоны (и носимые устройства) уже имеют встроенные зарядные модули, они же приемники; к ним остается только подобрать беспроводную панель, она же передатчик. Другие телефоны - все айфоны, к примеру, - эту технологию пока не поддерживают. К ним, помимо панели, придется купить еще и специальный чехол или насадку с зарядным модулем, который подключается к смартфону через привычный разъем для зарядки.

Примеры беспроводных зарядок

Samsung Wireless Charging Pad

PowerBot

Бестселлер и, судя по отзывам, лучшая беспроводная панель на «Амазоне». Совместим с приемниками стандарта Qi. К нему прилагается micro-USB-провод (значит, его можно подключить к ноутбуку или портативному аккумулятору). Довольно надежная и недорогая модель.

Самое, наверно, захватывающее обещание последних лет - передатчик размером с хлебницу, который позволяет заряжать телефоны, умные часы и браслеты, пульты или геймпады на расстоянии до 10 метров. Это уже в большей степени беспроводная технология, освобождающая от возни с зарядным устройством. Не важно, лежит ли телефон на столе или в кармане: как только он разрядится и окажется в радиусе действия передатчика, тот начнет его заряжать. Впрочем, заряжаемое устройство должно быть снабжено специальным приемником Cota. Начать поставки этих приемников производителям устройств разработчики обещают в конце года.

iQi Wireless Charging Receiver

Напоследок пример того, как обстоят дела с беспроводной зарядкой телефонов Apple. Поскольку айфоны технологию пока не поддерживают, на помощь приходят костыли в виде чехлов, насадок и прочих аксессуаров. Например, чехлы Duracell за 120 долларов, которые сама Apple рекомендует в своем магазине . Но самое удивительное приспособление того же назначения - карта-приемник iQi, которую подключают через разъем Lightning и прячут под обычным чехлом телефона. Проект, успешно собравший средства на краудфандинговой платформе Indiegogo , сейчас можно найти на «Амазоне» (хотя все же лучше, наверное, попробовать дождаться седьмого или восьмого айфона: у того или другого, по слухам, будет свой встроенный приемник для беспроводной зарядки).

Коротко: брать можно!
Цель этого обзора - предоставить основных технических характеристик, а не написать роман. По русскому и литературе у меня были четверки, сочинения не любил. Найдёте ошибки, пишите, исправлю. И вообще, как сказал бы чукча: «Твоя хотеть купить товар, моя твоей писать обзор».

Предыстория. Заказ
Решил я обзавестись беспроводной зарядкой для своего китайского телефона (клон Samsung Galaxy Note II). Выбирал самые дешевые варианты. В итоге заказал по отдельности универсальную зарядку и приемник с подключением по micro USB. Пришли они в обычных пакетах с пузырьками. В комплекте с зарядкой-передатчиком идет белый USB кабель, 80 см.

Технические характеристики

Зарядка-Передатчик:

Input voltage: DC 4.6-5.5V
Inputcurrent: 1000-2000mA
Driven load: 5W
Charging efficiency: 75%
Operating temperature: 0-45
Humidity range: 45-85%RH
Charging frequency: 100-200KHz
Power distance: 5mm
Dimension: 155 x 84 x 9 mm
Electric energy transition: 72%
Weight: 104g
Light status: 1.Red led: standby; 2.Blue(or Green) led: charging; 3.Flashing: voltage/current/temperature anomalies

Приемник:

Input: 5V
Output: 1000 mA
Size: 69x44 mm

Тестирование:
В первую очередь решил измерить ток при обычной зарядке телефона. Для этого использовал народный USB тестер и программу Ampere. К моему удивлению получились разные данные. На что грешить не знаю, возможно программа делает неверные замеры.

Кому верить не знаю, но буду ориентироваться на показания программы.
В режиме Standby еле заметно светися красный светодиод, тестер показывает нулевое потребление тока (по факту это меньше 50 мА, точнее измерить не чем). Поэтому можно смело оставлять зарядку в standby, когда нет надобности заряжать телефон.
Если положить телефон, зарядка активируется и загорается умеренно яркий синий светодиод.
В режиме заряда передатчик потребляет около 780 мА (по показаниям тестера).

Телефон при этом получает около 540 мА (по показаниям программы).

Для моего телефона разница не велика, поэтому времени на беспроводной заряд уходит не на много больше. У кого телефон на прямую потребляет около 1 А, для тех беспроводной вариант будет в два раза дольше. В процессе работы зарядка и телефон греются не значительно, по ощущениям теплые, около 30-40 градусов.

Пару слов о приемнике.
Achtung! При покупке обратите внимание в какую сторону повернут разъем micro USB на вашем телефоне. На aliexpress я встречал приемник в двух вариациях.

Толщина приемника не равномерная. Основная площадь имеет толщину 1 мм, в месте расположения микросхемы 1,45 мм (измерял штангенциркулем). Для моего телефона подходит отлично. Крышка закрывается плотно, ничего не выпирает. Правда пришлось спилить защелку на внутренней стороне, чтобы не передавить кабель. Кабель очень тонкий, всего 0,2 мм. Фотки с телефоном показать не могу, потому что единственный фотоаппарат это сам телефон.

По окончанию заряда, передатчик продолжает светится, потребляет около 600 мА и остается теплым. Так как телефон перестает потреблять энергию, то все уходит на нежелательное электромагнитное поле.

Итого:

Плюсы:
- Дешево
- Универсально
- Достаточно тонкий приемник
- Нет проблем с позиционирование, от небольшого смещения приемника и передатчика зарядка не прекращается.

Минусы
- Нет автоматического отключения по окончанию заряда
- Короткий USB кабель передатчика, всего 80 см.
- Приемник выдает около 500 мА, вместо заявленных 1000 мА.
- USB постоянно занят. Чтобы что-то подключить к телефону, придется снимать крышку. Будет проблематично подзарядить телефон по кабелю. Для передачи файлов приходится использовать Bluetooth или WiFi.

Покупкой доволен, теперь нет нужны тянутся за кабелем и в полумраке пытаться попасть в разъем телефона. Рекомендую всем, кому не критично время заряда.

P.S. Кошек, собак, тараканов или других домашних животных нету!

Планирую купить +17 Добавить в избранное Обзор понравился +10 +23

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

Qi - это глобальный международный стандарт беспроводной подзарядки разнообразных устройств. Стандарт разрабатывается Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC). В основе названия Qi (читается Ци) лежит произнесение одного из важнейших китайских иероглифов. Ци - фундаментальная основа китайской философии, наиболее точно переводится как жизненно важная энергия. Общеизвестно, что электрическая энергия может передаваться без использования токопроводящих элементов. В основе Qi лежит один из способов беспроводной передачи электроэнергии на расстояние - способ индукционной передачи. Данный способ был известен человечеству еще в XIX веке. Чаще всего его реализацию можно встретить в производстве большинства электрических трансформаторов.

Суть этого способа заключается в следующем: переменный электрический ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора, благодаря явлению электродинамической индукции, создает переменное магнитное поле, действующее на вторичную обмотку. Это поле индуцирует во вторичной обмотке электрический ток. При этом, чем ближе расположены первичная и вторичная обмотки, тем выше эффективность передачи электрического тока. По мере удаления одной обмотки от другой, все большая часть магнитного поля расходуется впустую, не передавая энергию. Это свойство и определяет основной недостаток этого метода - небольшое расстояние его действия.

Стандарт Qi прежде всего направлен на бытовое использование беспроводных зарядных устройств, при котором необходимости в большом расстоянии приемника и передатчика электроэнергии нет. Зато есть потребность потребителя освободиться от неудобных зарядных кабелей, контактных подставок и прочих устройств. Рекомендованное расстояние между зарядной платформой и заряжаемым устройством в данном случае не должно превышать 4 см.

Подобные схемы давно получили широкое распространение в конструкциях электрических зубных щеток, индукционных плит и сейчас крайне активно внедряются на рынке мобильных телефонов. Сегодня уже все ведущие производители сотовой техники включили возможность заряжать свои телефоны по стандарту Qi. Для активации процесса подзарядки батареи телефона достаточно просто положить его на специальную компактную зарядную панель, панель в свою очередь должна быть подключена к источнику электроэнергии (к обычной бытовой розетке).

В Qi высокая эффективность беспроводной передачи энергии достигается за счет применения эффекта резонанса. Передатчик и приемник настраиваются на одну частоту. Это осуществляется с помощью включения конденсаторов в плоскую спираль или однослойный соленоид, представляющий собой передающую катушку, расположенную в зарядной площадке. При этом КПД передачи составляет 80%. Для сравнения КПД при зарядке телефона традиционным проводным способом составляет от 75% до 95%, а эффективности в 100% добиться просто невозможно!

В сотовых телефонах, поддерживающие технологию Qi, приемная катушка - ресивер выполняется в виде очень тонкой медной спирали, крепящейся к задней крышке телефона с внутренней стороны. Толщина такого ресивера ничтожно мала и установка не вызывает больших затруднений, поэтому возможно его размещения под штатную крышку без дополнительных вложений средств. Как альтернатива этому варианту возможна замена штатной крышки телефона на новую с уже встроенным ресивером.

Зарядные устройства и гаджеты, сертифицированные WPC по стандарту Qi, не используют ионизирующих частот, вследствие чего не могут оказывать вредного физиологического воздействия на человека или животных. Также большинство современных зарядных устройств и смартфонов имеют механизмы встроенной защиты, основанной на термоконтроле. Еще они способны обнаруживать наличие посторонних предметов в поле их действия, что также обеспечивает дополнительную безопасность использования.

Если мобильный телефон и зарядное устройство поддерживают стандарт QI, они распознают друг друга, как только соприкоснутся. После обмена необходимой информацией начинается процесс передачи энергии: катушка передатчика генерирует магнитное поле, по которому энергия индуктивным способом передается приемнику.

1. Передатчик «зарядное устройство» в начале определяет наличие устройства с поддержкой QI, которое необходимо напитать энергией. Затем оно генерирует переменный ток в трансформаторе. В катушке возникает магнитное поле, посредством которого индуктивным способом энергия передается заряжаемому устройству.

2. Связь Контроллеры обоих устройств «договариваются» об условиях передачи энергии (Power Transfer Contract), обеспечивая тем самым бесперебойную и эффективную зарядку устройства. Обмен данными осуществляется посредством фазовой модуляции магнитного поля.

3. Приемник Для сохранения в аккумуляторе переменного тока, генерируемого посредством индукции, приемнику необходимо преобразовать его в постоянный ток и изменить соответствующим образом напряжение. В завершение контроллер приемника сигнализирует о том, что аккумулятор полностью заряжен, и зарядное устройство останавливает процесс.

Еще одной важной особенностью стандарта Qi, о которой, несомненно, стоит упомянуть является наличие интерфейса обмена данными между зарядным устройством и смартфоном. Обмен происходит на скорости 2 кбит/сек и позволяет передавать и принимать информацию об остаточном уровне заряда аккумуляторной батареи, тестировать ее и по завершению зарядки отключать передающее устройство, не расходуя излишнюю электроэнергию и не нанося вреда батареи ее излишним перезарядом.

Сегодня развитие Qi можно сравнить разве что с Wi-Fi - общим глобальным стандартом беспроводной передачи данных. Сейчас, практически где бы вы ни были, вы можете выйти в Интернет через точку доступа Wi-Fi. Все мобильные устройства - смартфоны, планшеты, ноутбуки оснащаются модулями Wi-Fi. И уже ни для кого не секрет, что именно беспроводные технологии являются нашим, уже практически наступившим, будущим.

Следующим шагом, призванным облегчить нашу жизнь, становится массовое использование беспроводных универсальных зарядных устройств. Для решения этой задачи сообществом Wireless Power Consortium разработан международный стандарт Qi.

Wireless Power Consortium объединяет не сегодняшний день более 140 организаций-разработчиков оборудования и устройств. Идея Qi проста: любое устройство с логотипом Qi может заряжаться от любого зарядного устройства с этим же логотипом. Нет больше необходимости в уникальных проводных зарядках под конкретные устройства, нет проблем с кабелями и нет проблем с адаптерами в путешествиях. Qi - международный стандарт, значит ваше устройство может заряжаться без подключения проводной зарядки, по воздуху, где бы вы ни были. Вам останется просто найти ближайшее место, оборудованное зарядными поверхностями. Таких зарядных станций становится все больше по всему миру. Скоро везде, где есть Wi-Fi будет и Qi! Вы сможете заряжаться в офисах, гостиницах, аэропортах, кафешках и ресторанах. В ближайшем будущем одним из основных критериев выбора покупателем нового гаджета станет наличие на нем логотипа Qi. Уже сейчас такие монстры рынка как Samsung, Apple, Sony, Ericsson, LG, HTC и Motorola используют в своих устройствах технологию Qi. При этом устройство уже может содержать в себе ресивер для беспроводной зарядки (Qi-solution), либо может им доукомплектовываться (Qi-ready).

Число смартфонов c Qi, уже вышедших на рынок, составляет более 100 различных моделей, а количество их продаж уже превысило 8 500 000 штук. Наиболее популярными среди них являются флагманские модели Galaxy от Samsung, телефоны iPhone от Apple, передовая линейка Lumia от Nokia.

Даже Toyota в своей последней модели автомобиля Avalon Limited установила встроенную зарядную панель Qi. Рядом с водителем на центральной консоли размещается специальная панель, положив на которую телефон начнется его зарядка. Благодаря усилиям Wireless Power Consortium экосистема беспроводных зарядных устройств также очень быстро развивается. Многие сетевые лидеры, такие как Virgin Atlantic и The Coffee Bean & Tea Leaf заключили договора на оснащение столов для посетителей своих кафе Qi-поверхностями для зарядки гаджетов. В скором будущем число мест, где можно будет зарядить свое персональное устройство без проводов многократно возрастет. А заряжать свой смартфон дома или в автомобиле без проводов вы можете уже сейчас, вам нужно лишь приобрести у нас сертифицированную Qi зарядную панель.

Перспективы развития системы беспроводной зарядки устройств Qi зависят от скорость распространения этого стандарта в мире и о поддержке его лидерами рынка. По сути его распространение уже становится повсеместным. Все лидеры мировой индустрии и промышленности уже включили его в свои устройства. Также стоит отметить отсутствие конкуренции на этом рынке. Наличие одного общего для всех стандарта всех устраивает. Тем более, что по сути все прочие интерфейсы уже удалось сделать беспроводными. А если к устройству ничего не нужно подключать, то его можно делать полностью или частично герметичным. С таким смартфоном можно будет хоть под водой общаться. И то, что сегодня воспринимается с юмором уже завтра станет общедоступной повседневной реальностью.