Was ist wireless charging und wie funktioniert es?

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Qi transmitter coil Qi transmitter coil

Wireless charging, wie die Qi-lade-tech viele Android-Handys nutzen, ist keine neue Technologie. Mein Panasonic Elektrorasierer es viele Jahre her, und die meisten von uns haben gesehen, Zahnbürsten, laden ohne Kabel in einer Wiege. Und natürlich, wir können nicht vergessen, Palmen, und die Art, wie es gebracht drahtlose aufladen, um die Massen mit dem Touchstone. Nun, die Größe, die Kosten und die Effizienz Zwänge haben alle gelockert, ein wenig, putting drahtlose aufladen in so etwas wie Ihrem Android-Handy oder Uhr macht mehr Sinn.

Wir bekommen mehr als ein paar Fragen über drahtlose aufladen und wie es funktioniert, so lassen Sie uns nehmen Sie ein paar Minuten und sprechen über das wesentliche, was es ist, wie es funktioniert und warum würden Sie wollen, dass es in Ihrem nächsten Android kaufen.

Mehr: Die besten wireless-charging-pads für Galaxy S8

Was ist drahtloses aufladen?

Drahtlose aufladen ist keine Zauberei — man braucht immer noch ein Draht. Der Unterschied ist, dass der Draht verbunden ist, um eine Ladestation statt des Telefons, so können Sie einfach lassen Sie Ihre Android auf das Ladegerät und die Dinge zu arbeiten, ohne Haken alles auf Ihr Handy. Die Ladestation kann fast jede Form oder Größe sein, und kann sogar in so etwas wie Ihr Auto Armaturenbrett oder der sockel einer Lampe von IKEA. Wie lange sind Sie in der Lage, um die richtige Stelle auf der Rückseite von Ihrem Android auf den richtigen spot auf der Basis des Ladegeräts, wird es funktionieren.

Ein gutes Beispiel wäre eine drahtlose Ladestation auf Ihrem Schreibtisch bei der Arbeit. Wenn Sie nicht mit Ihrem Telefon, legen Sie es auf das Ladegerät. Wenn Sie brauchen, um Ihr Telefon benutzen, es aufzuheben, und es hat eine Gebühr. Drahtlose aufladen nicht so schnell, wie Schnelle Ladung, aber es ist einfach und etwas, das Sie sind eher zu verwenden, halten Sie Ihr Telefon, rundete den ganzen Tag (in unserem Beispiel). Das ist, wo drahtlose aufladen leuchtet — einfach in der Anwendung.

Wie funktioniert wireless aufladen funktioniert?

Drahtlose aufladen verwendet zwei resonante induktive Kopplungen zur übertragung low-power-Signale zwischen zwei Geräten. Diese sind speziell entworfen, um Strom übertragen, ohne diese zu berühren jede andere wie eine normale WLAN-Verbindung funktioniert. Die Basis-station, die angeschlossen ist, an der Wand, durch seine eigene Stromversorgung, eine Sendespule und Ihr Mobiltelefon verfügt über eine Empfänger-Spule. Die Basisstation regelmäßig sendet ein signal aus, und wenn eine Spule bekommt nah genug, eine Resonanz ändern (der Basisstation ändert die amplitude seiner Schwingung — es schwingt schneller) passiert das signal. Die Wellenform des signal dann moduliert (verändert, lassen Sie die Spule in das Telefon wissen macht gesendet wird) und induktive Ladestation der Ladevorgang beginnt.

Drahtlose aufladen verwendet die gleichen elektrischen Theorie als generator: mechanische Energie erzeugt elektrische Energie.

Induktives laden Verwendungen, von denen zwei speziell entwickelte elektromagnetische Spulen zur Erzeugung eines magnetischen Feldes zwischen zwei Geräten. Es ist ein kompliziertes Verfahren, das ermöglicht, ein magnetisches Feld zu erzeugen Strom durch die Differenz der möglichen und der Schwingung. Schwingung ist ein zeitlich sich wiederholende variation, und im Falle einer elektromagnetischen Spule, Sie können denken, es als vibration.

Die Spule in Ihrem Android-Gerät ist auch mit der Akku-Ladeschaltung und der Akku ist aufgeladen mit der Energie, die durch das magnetische Feld.

Elektromagnetische Induktion ist wirklich cool, und die Grundlagen sind, dass, wenn Sie bewegen ein elektrisch leitendes material, wie eine Spule oder Wicklung, in der Gegenwart eines magnetischen Feldes, die Sie machen werden Elektronen. Dinge wie ein gas-powered generator auch “erstellen” Strom, die durch Verwendung mechanischer Energie zu erzeugen EMF – (elektromotorische Kraft). Elektromagnetische Induktion ist auch in Transformatoren und Strom-Messgeräte.

Drahtlose aufladen ist nicht sehr effizient, aber es ist immer besser mit jeder iteration der standard.

Die überschüssige Wärme wird angelegt, und das ist ein Grund, warum drahtlose aufladen ist nicht der effizienteste Weg, um die übertragung von Energie von der Wand auf Ihrer Batterie. Dies ist auch der Grund, warum es länger dauert, laden Sie Ihr Telefon auf ein Qi-pad wird als stecken Sie es in die Wand. Während die neuen Methoden und Materialien verwenden höhere Frequenzen und dünnere Spulen als die bisherigen Iterationen, wireless charging ist noch weniger effizient und teurer als die standard-Aufladung über eine Leitung. Es wird auch so bleiben für die absehbare Zukunft.

Zur Vereinfachung:

  • Ihre Android-und das Ladegerät haben jeweils spezielle elektrische Spulen in Ihnen.
  • Wenn die zwei Spulen nahe genug, Sie verwenden, um Magnetismus zu erzeugen kleine Schwingungen (Vibrationen) in der Spule und eine EMF entsteht durch die Spule im Innern Ihres Telefons.
  • Diese EMF-sendet eine geringe Menge Strom durch die Ladeschaltung im Telefon und die Batterie auflädt.
  • Es kostet mehr und dauert länger zu laden als es wäre, wenn Sie Ihr Telefon angeschlossen, und erzeugt mehr Hitze, denn dies ist weniger effizient als das anschließen von Drähten in der traditionellen Weise.
  • Faradays Gesetz der Induktion ist genial, und die Maxwell–Faraday-Gleichung ist, wie mathematische Schokolade: süß und dekadent. Drahtlose aufladen ist auch ziemlich genial, wenn Sie Sie verwenden, zu.

Ein Wort über Powermat

Powermat Powermat

Qi ist nicht nur die wireless-charging-standard. Andere standards wie Powermat werden verwendet, um wireless-charging-Lösungen. Diese verwenden einen anderen standard als Qi, aber die Wissenschaft hinter Ihnen allen ist die gleiche. Powermat hat eine Partnerschaft mit Unternehmen wie AT&T und Starbucks zu bieten-Basisstationen im öffentlichen Raum, und mit einem speziellen Fall, den Ladevorgang oder den block an Ihrem Telefon können Sie drahtlos aufladen. Sie sind auch eine Partnerschaft mit General Motors und arbeiten zu bringen, built-in wireless charging-Basen in Fahrzeugen.

Powermat hat einige wirklich große Dinge (toll, wenn Sie ein Elektro-Ingenieur, sowieso), und einige würden argumentieren, dass es der bessere standard. In jedem Fall, Qi ist weit verbreitet.

Während die gleiche grundlegende elektrische Theorie gilt sowohl für die Powermat und das Qi, die verschiedenen Normen bedeuten, Sie sind nicht kompatibel. Ihr Qi-fähiges Handy lädt sich nicht auf einen Powermat Basis, da die Signale gesendet und empfangen unterschiedlich sind. Wenn Sie Powermat-Ausrüstung, Sie müssen sicher sein, Sie kaufen mehr Powermat Ausrüstung, um alles zu arbeiten.

Es gibt Ausnahmen, wie Samsung Galaxy-Handys, die Qi und Powermat-standards.

Warum will ich die drahtlose aufladen in mein Nächstes Handy?

Jetzt haben wir eine weithin akzeptierte Norm — wir reden über den Qi-standard hier — wir müssen uns daran erinnern, dass alle Qi-Ladegerät funktioniert mit jedem Gerät, das Qi-zertifiziert. Das bedeutet, dass das Ladegerät, die Sie kaufen, ob es ein $6 chinesische no-name-Gerät von Amazon oder einen Namen-Marke wie Samsung oder Zens, wird die Arbeit mit dem Gerät, das Sie jetzt haben, und alle Geräte, die Sie in Zukunft kaufen.

Verwenden Sie keine drahtlose aufladen, weil es “besser”. Sie verwenden es, weil es bequemer ist. Viel mehr.

Paar dies mit der convenience-Faktor — und bis Sie gekauft haben, ein paar Qi-Ladegeräte und setzen Sie Sie in den Orten, die Sie wahrscheinlich, um Ihr Telefon, die Sie nicht wirklich verstehen, wie bequem es ist. Haben Sie vielleicht eine Qi-Ladegerät auf Ihrem Schreibtisch, auf dem Tisch im Wohnzimmer, eins im Auto und eins auf Ihrem Nachttisch. Das Galaxy S8 wird fast nie weniger als 50% Aufpreis. Nicht, weil die Lebensdauer der Batterie auf das Galaxy S8 toll ist, oder weil Qi-Ladegeräte arbeiten “besser”, aber, weil, wenn es nicht in der hand des Ladevorgangs.

Natürlich, es ist die anfänglichen Kosten für den Kauf der Aufladung Grundlagen, aber Sie sind ziemlich Billig — etwa die gleichen Kosten wie eine gute Wand-Warze-und USB-Kabel. Als mehr und mehr handheld-Geräte und smartphones bewegen sich in Richtung der Qi-standard, immer mehr Geräte werden in der Lage sein, um die Vorteile der Ladegeräte.

Wireless charging nicht machen Sie Ihr Telefon anders, aber es kann sich ändern, wie Sie es verwenden.

Update September 2017: klärt einige der elektrischen Theorie und stellte sicher, dass die neuesten Versionen der Qi-standard vertreten waren.