Čo je to bezdrôtové nabíjanie a ako to funguje?

Bezdrôtové nabíjanie, napríklad technológia nabíjania Qi, ktorú používa veľa telefónov s Androidom, nie je novou technológiou. Môj elektrický holiaci strojček Panasonic ho používal pred mnohými rokmi a väčšina z nás videla zubné kefky, ktoré sa bezdrôtovo nabíjajú v kolíske. A samozrejme nemôžeme zabudnúť na Palm a na spôsob, akým prinieslo bezdrôtové nabíjanie masám pomocou Touchstone. Teraz sa obmedzenia veľkosti, nákladov a účinnosti trochu zmiernili, takže bezdrôtové nabíjanie v telefóne s Androidom alebo hodinkách dáva zmysel.

Dostávame viac ako niekoľko otázok týkajúcich sa bezdrôtového nabíjania a spôsobu jeho fungovania, takže si zoberieme pár minút a porozprávame sa o základoch; čo to je, ako to funguje a prečo by ste to chceli pri ďalšom nákupe systému Android.

Viac: Najlepšie bezdrôtové nabíjacie podložky pre Galaxy S8

Čo je to bezdrôtové nabíjanie?

Bezdrôtové nabíjanie nie je kúzlo - stále potrebujete drôt. Rozdiel je v tom, že kábel je pripojený k nabíjacej základni namiesto telefónu, takže môžete jednoducho položiť svoj Android na nabíjačku a veci sa začnú fungovať bez toho, aby sa niečo pripojilo k telefónu. Nabíjacia základňa môže mať takmer akýkoľvek tvar alebo veľkosť a dokonca môže mať niečo ako automobilová dashboard alebo základňa lampy od IKEA. Pokiaľ dokážete získať správne miesto na zadnej strane systému Android na správnom mieste na spodnej časti nabíjačky, bude to fungovať.

Dobrým príkladom by mohla byť základňa bezdrôtového nabíjania na vašom stole v práci. Ak telefón nepoužívate, nastavíte ho na nabíjačke. Ak potrebujete telefón používať, zdvihnite ho a má poplatok. Bezdrôtové nabíjanie nie je také rýchle ako rýchle nabíjanie, ale je to jednoduché a je to niečo, čo pravdepodobne použijete na to, aby ste svoj telefón dobíjali celý deň (v našom príklade). Tam svieti bezdrôtové nabíjanie - jednoduché použitie.

Ako funguje bezdrôtové nabíjanie?

Bezdrôtové nabíjanie využíva dve rezonančné indukčné spojky na prenos signálov nízkej spotreby medzi dvoma zariadeniami. Sú špeciálne navrhnuté tak, aby prenášali elektrinu bez toho, aby sa navzájom dotýkali ako normálne káblové pripojenie. Základná stanica, ktorá je pripojená k stene pomocou vlastného zdroja napájania, má cievku vysielača a váš telefón má cievku prijímača. Základňová stanica pravidelne vysiela signál a keď sa cievka prijímača dostatočne priblíži, v signáli nastane zmena rezonancie (základňová stanica zmení amplitúdu svojej oscilácie - vibruje rýchlejšie). Krivka signálu je potom modulovaná (zmenená tak, aby cievka v telefóne vedela, že je vysielaná energia) a začne indukčné nabíjanie.

Bezdrôtové nabíjanie využíva rovnakú elektrickú teóriu ako generátor: mechanická energia vytvára elektrickú energiu.

Indukčné nabíjanie využíva tieto dve špeciálne navrhnuté elektromagnetické cievky na vytvorenie magnetického poľa medzi dvoma zariadeniami. Ide o zložitý proces, ktorý umožňuje magnetickému poľu vyrábať elektrickú energiu prostredníctvom rozdielu potenciálu a oscilácie. Oscilácia je načasovaná opakovaná variácia av prípade elektromagnetickej cievky to môžete považovať za vibráciu.

Cievka vo vašom zariadení s Androidom je tiež pripojená k obvodu nabíjania batérie a vaša batéria sa nabíja pomocou energie indukovanej magnetickým poľom.

Elektromagnetická indukcia je skutočne v pohode a základom je, že ak pohybujete elektricky vodivým materiálom, ako je cievka alebo vinutie, v prítomnosti magnetického poľa spôsobujete tok elektrónov. Veci ako plynový generátor tiež „vytvárajú“ elektrinu pomocou mechanickej energie na vytvorenie EMF (elektromotorickej sily). Elektromagnetická indukcia sa používa aj v transformátoroch a zariadeniach na meranie prúdu.

Bezdrôtové nabíjanie nie je veľmi efektívne, ale s každou iteráciou štandardu sa zlepšuje.

Vytvára sa tiež nadmerné teplo, a preto je bezdrôtové nabíjanie najúčinnejším spôsobom prenosu energie zo steny na batériu. To je tiež dôvod, prečo nabíjanie telefónu na podložke Qi trvá dlhšie, ako je jeho zapojenie do steny. Zatiaľ čo nové metódy a materiály používajú vyššie frekvencie a tenšie cievky ako minulé iterácie, bezdrôtové nabíjanie je stále menej efektívne a nákladnejšie ako bežné nabíjanie drôtom. Týmto spôsobom zostane v dohľadnej budúcnosti.

Zjednodušenie:

• Váš Android a nabíjačka majú v sebe špeciálne elektrické cievky.
• Keď sa obe cievky dostanú dosť blízko, používajú magnetizmus na vytváranie malých kmitov (vibrácií) vo cievke a cievka vo vnútri telefónu vytvára EMF.
• Tento EMF vysiela malé množstvo energie cez nabíjací obvod v telefóne a nabíja batériu.
• Nabíjanie je drahšie a nabíjanie trvá dlhšie, ako by ste dosiahli, ak by ste telefón pripojili, a vytvára viac tepla, pretože je to menej účinné ako pripojenie káblov tradičným spôsobom.
• Faradayov zákon indukcie je úžasný a Maxwell-Faradayova rovnica je ako matematická čokoláda: sladká a dekadentná. Bezdrôtové nabíjanie je tiež úžasné, keď ho používate.

Pár slov o Powermate

Qi nie je jediný štandard bezdrôtového nabíjania. Iné štandardy, ako napríklad Powermat, sa používajú na vytváranie riešení pre bezdrôtové nabíjanie. Používajú iný štandard ako Qi, ale veda za nimi je rovnaká. Spoločnosť Powermat spolupracuje so spoločnosťami, ako sú AT&T a Starbucks, s cieľom poskytovať základňové stanice na verejných miestach a použitie špeciálneho puzdra alebo nabíjacieho bloku pripojeného k telefónu vám umožní bezdrôtové nabíjanie. Spolupracujú aj so spoločnosťou General Motors a pracujú na zavedení zabudovaných bezdrôtových nabíjacích základní do vozidiel.

Powermat robí niektoré naozaj skvelé veci (skvelé, ak ste elektrotechnik, tak ako tak) a niektorí tvrdia, že je to lepší štandard. V každom prípade je Qi častejšia.

Zatiaľ čo rovnaká základná elektrická teória platí pre Powermat aj Qi, rôzne normy znamenajú, že nie sú kompatibilné. Váš telefón s podporou Qi sa nebude nabíjať na základni Powermat, pretože signály odoslané a prijaté sú odlišné. Ak máte vybavenie Powermat, musíte si byť istí, že kupujete viac zariadenia Powermat, aby všetko fungovalo.

Existujú výnimky, napríklad telefóny Samsung Galaxy, ktoré zahŕňajú štandardy Qi aj Powermat.

Prečo chcem bezdrôtové nabíjanie v ďalšom telefóne?

Teraz, keď máme všeobecne akceptovaný štandard - hovoríme tu o štandarde Qi -, musíme pamätať na to, že akákoľvek nabíjačka Qi bude fungovať s akýmkoľvek zariadením, ktoré je certifikované pre Qi. To znamená, že nabíjačka, ktorú si kúpite, či už ide o čínsku neznačkovú jednotku vo výške 6 dolárov od spoločnosti Amazon alebo obchodnú značku ako Samsung alebo Zens, bude pracovať so zariadením, ktoré máte teraz, a so všetkými zariadeniami, ktoré si kúpite v budúcnosti.

Nepoužívate bezdrôtové nabíjanie, pretože je to „lepšie“. Používate ho, pretože je to pohodlnejšie. Oveľa viac.

Spojte to s faktorom pohodlia - a kým si nekúpite pár nabíjačiek Qi a neuložíte ich na miesta, kde pravdepodobne nastavíte telefón, naozaj nechápete, aké je to pohodlné. Mohli by ste mať nabíjačku Qi pri stole, na stole v obývacej izbe, jednu v aute a jednu na nočnom stolíku. Váš Galaxy S8 nebude mať takmer nikdy menej ako 50% poplatok. Nie preto, že výdrž batérie na Galaxy S8 je vynikajúca, alebo preto, že nabíjačky Qi fungujú „lepšie“, ale preto, že ak nie je v ruke, nabíja sa.

Samozrejme, sú tu počiatočné náklady na nákup nabíjacích základní, ale sú dosť lacné - približne rovnaké náklady ako dobrý nástenný bradavice a kábel USB. Keď sa čoraz viac vreckových zariadení a smartfónov posúva smerom k štandardu Qi, čoraz viac zariadení bude môcť využívať nabíjačky.

Bezdrôtové nabíjanie nezmení váš telefón inak, ale môže zmeniť spôsob jeho používania.

Aktualizácia september 2017: Objasnili sa niektoré teórie elektriny a ubezpečil sa, že boli zastúpené najnovšie verzie štandardu Qi.