Hva er trådløs lading og hvordan fungerer det

Trådløs lading har blitt en må-ha-funksjon i både iPhones og high-end Androids, men veldig få vet om kjerneteknologien som driver den. Så hva er trådløs lading, hva er fordelene (fordelene), ulempene (ulempene), og hvordan fungerer det i moderne forbruksmaskiner? Her vil vi fortelle deg alt om det og hva du trenger å vite før du kjøper din neste high-end smarttelefon, smartklokke eller øretelefoner. Vi vil også fortelle deg om hvordan den brukes i industrisektoren og hvordan fortsatte fremskritt innen teknologien en dag kan tillate at enheter til og med lades eksternt.

Trådløs lading: Hva det er og hvordan det fungerer

Trådløs lading har vært tilgjengelig på Android-smarttelefoner i årevis, men den fanget virkelig oppmerksomheten til de vanlige mediene globalt etter at Apple introduserte den i sin iPhone X og iPhone 8-serien i 2017. Den har siden utvidet seg til alle avanserte iPhones som iPhone 12-serien, og til og med noen mellomstore smarttelefoner, som iPhone SE (2020), og forventes å bli mer mainstream de neste årene. Så det er på tide at vi visste mer om teknologien og hvordan den fungerer. I denne artikkelen vil du også fortelle deg om opprinnelsen og de forskjellige typer trådløs ladeteknologi som er i bruk i disse dager. Innholdsfortegnelse + -

Hva er trådløs lading?

Trådløs lading er overføring av energi fra en senderenhet til en mottakerenhet via elektromagnetisk induksjon i stedet for å bruke ledninger som en fysisk kobling. Også kjent som induktiv lading, involverer prosessen produksjon av en elektromotorisk kraft over en elektrisk leder i et magnetisk felt i endring for å gi strøm til et batteri, ofte inne i en elektronisk dings. Ladingen skjer gjennom en induktiv overføringsplate i stedet for en kablet kontakt.

Hvordan fungerer trådløs lading?

Induktiv lading genererer kraft ved å føre en elektrisk strøm mellom to spoler for å skape et elektromagnetisk felt. Primærspolen i laderen induserer en strøm i sekundærspolen, som ligger i enheten som lades. Energi overføres fra ladeenheten til mottakerenheten gjennom induktiv kobling. Prosessen innebærer kjøring av en vekselstrøm (AC) gjennom en induksjonsspole i ladeplaten, og skaper et magnetfelt som svinger i styrke når vekselstrømmen kontinuerlig endrer amplituden.

Det tidsvarierende elektromagnetiske feltet genererer en elektromotorisk kraft, og skaper derved en vekselstrøm i induksjonsspolen i mottakerenheten. Den konverteres deretter til likestrøm (DC) med en likeretter og brukes til å lade elektromagnetiske celler, som batterier i smarttelefoner, smartklokker, øretelefoner og andre mottakerenheter. Mens energioverføringen fra en spole til en annen er teknisk uten ledninger, må ladestasjonen fortsatt trekke strøm fra en elektrisk kilde ved hjelp av en kablet tilkobling i de fleste tilfeller.

Hva er omvendt trådløs lading og hvilke telefoner som støtter den?

Omvendt trådløs lading lar en enhet bruke batteristrømmen til å lade en annen enhet. Den bruker de samme prinsippene for elektromagnetisk induksjon, men denne gangen fungerer spolen i smarttelefonen som sender i stedet for mottaker. Noen av de ledende smarttelefonene som støtter omvendt trådløs lading inkluderer Samsung Galaxy S21-serien, Galaxy S20-serien, Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro osv..

Fordeler (fordeler) med trådløs lading

Fordelene med trådløs lading er mangfoldige. Den første og viktigste fordelen er bekvemmelighet. Det er praktisk å slippe telefonen på den trådløse ladeplaten i stedet for å måtte fikle rundt og prøve å sette en kontakt inn i en port. For det andre er det også en relativt trygg måte å overføre strøm til telefonen din, fordi det ikke krever at du fysisk berører stikkontakten hver gang du vil lade en enhet. Til slutt reduserer det slitasje på enheten ved å gjøre unna behovet for å plugge den inn og ut hver gang.

Ulemper (ulemper) med trådløs lading

Den største ulempen med trådløs lading er at det er en sløsende teknologi. I sin nåværende tilstand er trådløs lading svært ineffektiv og bruker mellom 39% og 80% mer energi enn den kablede ekvivalenten. En stor mengde energi går tapt som varme, med den nøyaktige effektiviteten avhengig av utformingen av laderen. Tapet er enda mer uttalt når spolene i telefonen ikke er riktig justert med spolene i ladeplaten.

Mens mange brukere kan være villige til å bytte effektivitet for enkelhets skyld, kan det ha stor innvirkning på miljøet hvis trådløse ladere blir den primære metoden for å lade elektronikkdadgets og gizmos..

Et annet fall av ineffektiviteten er ladehastigheten. Trådløs lading er smertefullt sakte sammenlignet med kablet lading, spesielt når produsenter slipper løs superraske kablet ladeteknologier. Hva mer, mens du fremdeles kan bruke telefonen mens du lader den med en kabel, vil trådløs lading, i det minste i sin nåværende form, stoppe helt i det øyeblikket du tar den av ladeplaten. Det vil snart endre seg, men mer om det senere.

Til slutt er ikke trådløse ladeplasser tilgjengelig på alle flyplassterminaler, jernbanestasjoner, sykehuslobbyer og andre offentlige steder. Det betyr at hvis du går tom for juice og ikke har en kabel, kan du få et sjokk. Slik ting ser ut nå, er trådløs lading mer form-over-funksjon. Når det er sagt, jobber forskere rasende for å rette opp noen av de nevnte problemene, slik at vi kan forvente mer effektive løsninger for trådløs lading fremover.

Ulike trådløse ladestandarder

Det er to store konkurrerende organisasjoner som spesifiserer induktive og resonanseavgiftsstandarder, og begge har sin andel av støttespillere. Den mer kjente er Wireless Power Consortium (WPC), som teller Apple, Google og Xiaomi blant medlemmene, mens AirFuel Alliance inkluderer slike som Dell-, Duracell-, Gan-systemer og mer. Mange selskaper, som Samsung og Huawei, er medlemmer av begge organisasjonene.

WPC utvikler og regulerer den mest populære trådløse ladestandarden, Qi (uttales 'chee'), som brukes av de fleste smarttelefonprodusenter, inkludert Apple, Samsung, Xiaomi etc. AirFuel, derimot, knytter seg til flyplasser, hoteller , og kafeer i Europa, så vel som store restaurantkjeder som MacDonalds og kaffebarer som Starbucks i USA, for å rulle ut trådløse ladestasjoner på offentlige rom. Dette tror mange kan til slutt hjelpe trådløs lading med å få bredere adopsjon.

Opprinnelse og fremskritt

Konseptet med trådløs lading ble først demonstrert av den utvilsomme Nikola Tesla, som oppdaget fenomenet magnetisk resonanskobling på slutten av 1800-tallet. Imidlertid, i den beste delen av neste århundre, kunne ikke teknologien brukes til ekte bruk bortsett fra noen få elektriske tannbørster og andre små dingser..

Kuttet til det tjueførste århundre, har teknologien vel og virkelig begynt å komme inn i bevisstheten til vanlige forbrukere, takket være adopsjonen av smarttelefonprodusenter. I det som kan være en spillveksler for industrien, kan teknologiske fremskritt i sektoren også snart gjøre det mulig for noen IoT-enheter å få strøm selv når de plasseres flere meter fra en lader..

Ulike trådløse ladeteknologier

De fleste av de trådløse ladestandardene som for tiden er i bruk, er avhengige av tre hovedteknikker. For det første er det tett koblet elektromagnetisk induktiv eller ikke-strålende lading, noe som krever at senderen og mottakeren er i kontakt med hverandre for energioverføringen. Deretter er det den løst koblede eller strålende elektromagnetiske resonansladningen som kan overføre en ladning over veldig korte avstander, som noen få inches. Til slutt er det trådløs lading av frakoblet radiofrekvens (RF) som kan overføre energi flere meter unna, men i veldig lav hastighet.

Ekstern trådløs lading

En av de største ulempene eller ulempene ved trådløs lading er at du egentlig ikke kan bruke enheten mens den lades. Imidlertid jobber mange selskaper nå med eksterne trådløse ladeteknologier som kan hjelpe brukere til slutt å kutte ledningen for godt. Det hele startet i 2007, da et team av MIT-forskere, ledet av fysikkprofessor Marin Soljačić, demonstrerte evnen til å drive en 60 watt lyspære trådløst fra en avstand på rundt to meter (~ 6,5 fot).

Mens teknologien var ekstremt ineffektiv den gangen (~ 45% effektivitet), har den siden avansert med stormskritt, og kan nå overføre høye nivåer av kraft (opptil 11 kW) med en effektivitet på opptil 92%.

Det trådløse strømoverføringsteknologisystemet i nærområdet ble opprinnelig tatt i bruk kommersielt av Soljačić selv, som i 2017 grunnla et selskap kalt WiTricity, som designer eksterne trådløse ladesystemer for elektriske biler. Andre selskaper, som Ossia og Energous, har vist trådløs lading fra opp til en avstand på 30 fot, selv om effektiviteten reduseres drastisk med økningen i avstand.

Med trådløs lading blir mer vanlig, er til og med ekstern trådløs lading tilsynelatende satt til å treffe forbrukerelektronikk før heller enn senere. Xiaomi forrige måned kunngjorde en ekstern trådløs ladeteknologi kalt 'Mi Air Charge' som kan lade flere enheter samtidig mens du spiller, går rundt eller til og med når noe er i veien.

Det er en 5W lader som bruker 144 antenner i basestasjonen for å sende millimeterbrede bølger til mottaksenheter. Fra begynnelsen av februar er det ingen ord om når enheten kommer på markedet.

Søknad i IoT, helsevesen og bilindustri

Mens WiTriCity bringer trådløs lading til biler, inkorporerer andre selskaper fra hele verden teknologien i andre bransjer, inkludert helsetjenester, robotikk og mer. Bilindustrien er imidlertid fortsatt en av de største beskyttere av teknologien.

Dusinvis av bilmodeller tilbyr nå Qi-basert trådløs lading i hyttene sine, mens mange elektriske biler, som Mercedes Benz S550e, kan lade trådløst ved å bare parkere over en ladeplate. I fremtiden kan kjøretøy til og med bli ladet mens de er i bevegelse, takket være en teknologi som kalles dynamisk elektrisk kjøretøylading (DEVC).

Med trådløs lading og fordelene som går utover forbrukerelektronikksektoren, forutsier eksperter at den kan brukes i medisinske implantatutstyr som hjertepacemakere og andre hjertehjelpspumper. I 2018 demo Massachusetts Institute of Technology (MIT) et system kalt In Vivo Networking (IVN) som gjør at medisinsk utstyr som er implantert i menneskekroppen kan fungere mens det får strøm fra radiobølger eksternt..

Oppfinnelsen baner vei for enda kraftigere implanterbare enheter og mikroskopiske innebygde sensorer. Mulige bruksområder inkluderer implanterbar maskinvare for å overvåke blodsukkernivået og andre kritiske parametere.

Med omfanget og omfanget av trådløs lading fortsetter å øke, kan fremtidige bruksområder for teknologien også omfatte andre innovative applikasjoner, som restaurantbord som dobler opp som en ladeplate for smarttelefoner, møbler med integrert trådløs lading og kjøkkenbenker som driver brødristere , kverner og andre apparater trådløst. De økte fordelene og applikasjonene vil sannsynligvis også forbedre adopsjonen av trådløs lading, men det er ikke umiddelbart klart når det vil skje.

Smarttelefoner med trådløs lading

I 2009 ble Palm Pre den første kommersielt tilgjengelige smarttelefonen som tilbyr trådløs lading. Siden den gang har dusinvis av enheter tatt i bruk funksjonen, inkludert Droid Charge i 2011 og Nokia Lumia 920 i 2012. I dag er det mange smarttelefonmodeller som tilbyr fordelene med trådløs lading. Noen av de nyeste smarttelefonene som tilbyr funksjonen inkluderer:

• Samsung Galaxy S21-serien
• iPhone 12-serien
• Google Pixel 5
• Galaxy Note 21-serien
• OnePlus 8 Pro

Beste trådløse ladere

Det er mange trådløse ladere tilgjengelig i markedet, og de fleste av dem overholder Qi-standarden for maksimal kompatibilitet. Her lister vi opp noen av de beste du kan kjøpe akkurat nå:

• Apple MagSafe Charger (sertifisert for utvalgte Apple-enheter): ($ 39)
• Samsung 15W trådløs lader: ($ 79,99)
• Anker PowerWave Alloy: ($ 29,99)
• RAVPower trådløs lader: ($ 22,99)
• Philips Fabric trådløs lader: ($ 19,88)

Hva lader Apple MagSafe? Forskjellen mellom Magsafe og Qi

Introdusert sammen med iPhone 12, er MagSafe en forbedret versjon av Apples eksisterende trådløse ladeteknologi og gir ekstra fordeler. Den er fortsatt basert på Qi-ladeteknologien i sin kjerne, og er som sådan kompatibel med Qi-ladere. Det MagSafe gjør imidlertid annerledes, er at det hjelper med å tilpasse smarttelefonen riktig til laderen for en raskere og mer effektiv ladeprosess..

For å oppnå bedre justering for MagSafe-teknologien, la Apple til magneteringer rundt iPhones ladespole for å hjelpe enheten med å smekke på plass når den plasseres på ladematten. Apple forbedret også ladehastigheten med MagSafe i iPhone 12-serien, som nå tilbyr opptil 15 W i stedet for 7,5 W på de tidligere modellene..

Apples MagSafe-lader er sertifisert for å fungere med utvalgte Apple-enheter, inkludert, men ikke begrenset til, iPhone 12-serien, Apple Watch og AirPods Pro. Imidlertid har det vist seg å være kompatibelt med en rekke Android-smarttelefoner, inkludert Google Pixel 5, Samsung Galaxy Z Fold 2, Galaxy Note 10-serien og mer. Det er ikke overraskende, gitt at Apple også vedtok WPCs Qi-ladningsstandard for sin MagSafe-teknologi. På samme måte kan iPhones med trådløs ladestøtte (MagSafe eller annet) lades med hvilken som helst eksisterende Qi-ladematte.

Du kan også sjekke ut vår detaljerte liste over de beste trådløse ladere og de beste MagSafe trådløse ladestativene til iPhone 12-serien.

ofte stilte spørsmål

• Hvordan vet jeg om enheten min kan lade trådløst?

For å vite om telefonen, klokken eller øreproppene støtter funksjonen, kan du sjekke ut brukerhåndboken som du fikk med detaljboksen. Gitt at trådløs lading er en av høydepunktfunksjonene i alle enheter, vil den bli nevnt ganske fremtredende hvis aktuelt. Sjekk også leverandørens nettsted og søk på nettet for å vite mer om enhetens funksjoner og funksjonalitet.

Vær oppmerksom på at per nå kan alle telefoner som støtter trådløs lading fortsatt lades med kabler som vanlig. Det kan imidlertid endres, med rapporter som tyder på at Apple kanskje planlegger å fjerne porter helt i fremtidige iPhones, selv om det fortsatt kan være et stykke unna.

• Kan jeg lade en smarttelefon i tilfelle, eller trenger jeg en spesiell sak??

De fleste polykarbonat- og TPU-tilfeller, enten klare eller på annen måte, lar deg lade telefonen trådløst. Tykkere 'robuste' saker er unntak fra regelen. Så hvis telefonen din støtter funksjonen, og du planlegger å bruke den, må du sørge for å kjøpe en sak som er tydelig merket som kompatibel.

• Hvordan konfigurerer jeg trådløs lading?

Kjøp en kompatibel trådløs lader og koble den til et stikkontakt med strømadapteren som fulgte med tilbehøret, eller en som er anbefalt av produsenten. Når ladematten trekker strøm, plasserer du telefonen på den med skjermen vendt opp. For best ytelse, plasser den i midten av laderen. I tilfelle doble eller tredobbelte ladematter, plasser telefonen eller andre enheter på det nøyaktige stedet som produsenten anbefaler.

• Kan jeg få trådløs lading i bilen min?

Mange biler kommer med fabrikkinstallerte ladestasjoner. Selv om bilen din ikke kommer med en, kan du likevel enkelt legge til en ettermarkeds trådløs lader for biler. Sørg for å kjøpe riktig spesifikasjon for enheten. Sørg også for at både laderen og enheten du prøver å lade, overholder samme ladestandard. Gå gjennom denne artikkelen i detalj for å vite mer.

• Oppvarmer trådløs lading telefonen?

Oppvarming skjer vanligvis på grunn av ineffektivitet i kraftoverføring, så jo mer effektiv ladeplaten er, desto mindre varm blir telefonen din. Når det er sagt, er trådløs lading ineffektiv av natur, så det kommer alltid til å være noe overskuddsvarme. Så lenge både telefonen og ladematten overholder etablerte standarder, trenger du ikke bekymre deg for en gjentakelse av Galaxy Note 7-fiaskoen.

• Lades trådløs raskere enn kabellading (fordeler, hvis noen)?

Som allerede nevnt er trådløs lading smertefullt sakte sammenlignet med kablet lading. Det er enda et fall av ineffektiviteten i å overføre strøm trådløst. Så ja, trådløs lading er tregere, den varmer opp enheten din og lar deg ikke bruke telefonen fritt mens du blir ladet. Ting endrer seg med ekstern trådløs lading og andre nye innovasjoner, men det vil sannsynligvis fortsette å ligge bak kablet lading når det gjelder hastighet og effektivitet i overskuelig fremtid..

Fremtiden for ladeteknologi er her

Forskere mener at de bare har skrapet overflaten av hva trådløs ladeteknologi har å tilby. I løpet av de kommende årene, når teknologien modnes, vil den tilby mer både når det gjelder omfang og ytelse. Inntil da vil det for det meste forbli en relativt nisjefunksjon som en ønskelig, men ikke-kritisk funksjon i forbrukergadgets som telefoner, klokker og ørepropper. Uansett, nå som du vet så mye om trådløs lading, fordelene (fordelene) og ulempene (ulempene), gi oss beskjed om det er et must-ha i din neste smarttelefon, eller hvis du fremdeles føler at det er en gimmick det er fremdeles ikke klart for primetime.