Беспроводная зарядка для телефона: утопия или реальность? Как работает беспроводная зарядка

19.09.2019

Данная статья расскажет о беспроводном зарядном устройстве на стандарте Qi

Навигация

В этой статье вы узнаете, что представляет собой беспроводное зарядное устройство для мобильных телефонов, и о том, как им пользоваться.

Проводные зарядные устройства с каждым днем теряют свою актуальность, и на замену ним приходят высокотехнологичные беспроводные зарядные устройства, а некоторые и вовсе заряжают свои гаджеты с помощью powerbank. Тем самым можно сказать, что только вчера вы радовались проводной зарядкой вашего смартфона, а теперь перейдете на инновацию беспроводной передачи электроэнергии.

Что представляет собой БЗУ и как оно выглядит?

Когда-то об этом только мечтали. Но уже сегодня вы можете встретить довольно-таки огромное количество технологий, которые позволяют передавать электрическую энергию по воздушному потоку. Стоит учесть, что данная процедура в любом случае происходит либо с помощью лазера, либо через звуковые волны, а также через любые другие физические явления.

Но все же такое масштабное количество технологий передачи электрической энергии, делает служащей и практикуемой только одну, которая собственно и используется только при производстве данных устройств. Поясним, данная технология работает на основах изучений Теслы и Фарадея , интерес, которых заключался в осуществлении передачи электричества по воздушному потоку, с помощью электромагнитной индукции.

Поэтому исследования, которые проводились ими, внесли огромный вклад в технологию передачи электрической энергии, которая была усовершенствована, вследствие чего, сейчас может работать беспроводная зарядка для вашего смартфона, и многие приспособления, которые используют в работе электричество, передаваемое по воздуху.

Какие стандарты имеются у данной технологии?

Безусловно, в каждой сфере имеются нормы и номиналы, которые принято называть стандартами. Самый распространенный из них является стандарт, разработка которого происходит уже на протяжении 7 лет, компанией WPC (Wireless Power Consortium) . Название стандарта принято называть китайским словом “Qi” , что, если произнести на русском будет, как “Ци” .

Как-раз таки этот стандарт отличен тем, что он поддерживается практически всеми современными производителями смартфонов. Сейчас многие аэропорты, кафе, рестораны, клубы и прочие заведения практикуют беспроводную зарядку сотовых телефонов.

В чем заключается принцип работы беспроводной зарядки?

Стоит полагать, что ответ на данный вопрос, интересует всех обитателей мобильных телефонов. Следует отметить, что принцип её работы довольно-таки простой и более-менее понятный. Стандарт WPC предполагает, что зарядка будет происходить только при наличии специальных магнитных катушек у смартфона и зарядной станции.

Каждая катушка имеют свою роль, но тем не менее, одна из них – это приемник электрической энергии, а другая – это передатчик электрической энергии. Осуществление зарядки по данному стандарту допускается на расстоянии не более 5 см между смартфоном и зарядной станции.

Таким образом, если говорить о КПД (Коэффициент полезного действия), то при проводной зарядке оно составляет 100% , а при беспроводной зарядке, если телефон будет на ней лежать, оно составит 75-80% .

В чем преимущество и недостатки беспроводной зарядки?

Конечно же самым большим преимуществом является то, что больше не понадобится вставлять и вынимать кабель из своего телефона. Несмотря на то, что данное устройство именуется, как «беспроводное» , присоединять его к розетке все же придется, для зарядки самой станции.

Что касается недостатков , то они собственно упираются в ценовой диапазон между проводной и беспроводной зарядке, а также зарядка телефона с помощью беспроводного зарядного устройства происходит в 2-3 раза дольше.

Несет ли вред здоровью беспроводная зарядка?

Следует отметить, что производители беспроводных зарядных устройств по стандарту WPC, заявляют, что они не несут никакой опасности для здоровья.

Для наглядности можно привести волны, которые излучает Солнце, и кстати именно такие же волны имеются в беспроводных зарядных устройствах, поэтому беспокоиться за своё здоровье при использовании беспроводной зарядки, это как минимум – паранойя.

Какие беспроводные зарядные устройства популярны на сегодняшний день?

Сейчас беспроводных зарядок очень много, и производят их огромное количество компаний под разным брендом. Давайте все же рассмотрим, какие из них пользуются огромной популярностью и актуальностью на сегодняшний день.

Samsung Wireless Charging Pad

Данное устройство является самой последней моделью из разряда беспроводных зарядок. Зарядка довольно-таки универсальная, так как позволяет заряжать телефон не зависимо от того, как он лежит на самой панели. Оно также поддерживает и другие стандарты технологии, в том числе и WPC, AW4P и PMA.

Если смотреть по отзывам на сайте Амазон, то данное устройство является самым лучшей беспроводной зарядкой, которое имеет много преимуществ при сравнительно с другими, обладает малой целой. Цена данного устройства на сайте Амазон составляет около 10-15 долларов.

Nokia DT-910

Производитель Nokia мигом заслуживает доверия, в том числе и продукция от данной компании. Беспроводное зарядное устройство Nokia DT-910 имеет довольно таки доступную цену, и при этом имеет ряд преимуществ и дополнительных функций, что делает работу лучше и качественнее.

Решение использовать или не использовать беспроводную зарядку остается за вами. Но все же некоторые считают, что данный тип зарядки использовать стоит, так как этот вариант гораздо удобнее, да и за этим – будущее .

Видео: Что такое беспроводное зарядное устройство?

Для того чтобы оснастить любимый смартфон флагманской функцией беспроводной зарядки, потребуется не так много.

Во-первых, база, она же зарядник. Чаще всего выполняется в виде небольшой круглой площадки с выходом для зарядного устройства. Для эксперимента возьмём безымянную модель с приятной синей подсветкой. Работает от блока питания 5 В, 2 А (обычный USB), питается через стандартный microUSB-порт. На выходе устройство даёт ток с параметрами 5 В, 1 А, что достаточно для зарядки большинства девайсов даже в рабочем режиме.

Второй необходимый элемент модернизации - антенна, при помощи которой и происходит зарядка смартфона на расстоянии. Обычно расстояние это минимально, кстати говоря, но удобство использования без проводов для кого-то может оказаться значительным. Например, базу можно встроить в приборную панель автомобиля или положить на комод возле кровати: пришёл, положил, лёг спать. И никаких поисков проводов.

На рынке представлена масса самых разных универсальных антенн для смартфонов. Подойдут они и для другой техники, но здесь нужно подумать над размещением. Антенна (у нас - безымянный китайский экземпляр) представляет собой катушку с платой, спрятанные в бумажном подобии конвертика. Из него выходит провод со штекером microUSB, хотя при желании его можно перепаять на любой другой. Стоит обратить внимание: катушка работает только в одном положении по отношению к заряднику. Поскольку кабель для соединения со смартфоном плоский, может потребоваться вскрытие пакетика и переворот катушки для работы антенны (как в нашем случае). Катушка должна быть направлена открытой стороной в сторону зарядного устройства.

Внимание: на зарядной базе указаны необходимые параметры блока питания (в случае с использованной - 5 В, 2 А). Их нужно обеспечить. При меньшей силе тока зарядка будет происходить очень медленно. Возможно, для адекватной работы потребуется заменить шнур из комплекта зарядного устройства, поскольку не каждый USB-провод может пропустить через себя полноценные 2 А. Как видите,

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).

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

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

Принцип работы беспроводной зарядки

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

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

Как менялось мнение Apple по поводу беспроводной зарядки

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

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

Беспроводная зарядка стандарта Qi

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

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

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

Конкуренты стандарта Qi

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

Power Matters Alliance (PMA)

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

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

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

Alliance for Wireless Power (A4WP)

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

AirFuel Alliance

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

С какими устройствами можно использовать беспроводную зарядку сегодня?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Итоги

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