Als het gaat om het opladen van onze telefoons, gaan de meeste gesprekken over snelheid en gemak. Er is nog een ander deel van de vergelijking, en hoewel het niet veel aandacht krijgt, is het toch belangrijk: efficiëntie.
Efficiëntie is belangrijk omdat het bepaalt hoeveel stroom wordt verspild en hoe warm onze batterijen worden. We kennen allemaal het laatste, vooral omdat we hebben gezien wat er gebeurt als batterijen te warm worden, maar niemand lijkt zich zorgen te maken over het eerste. Dat komt door de schaal - zelfs bij de meest inefficiënte oplaadmethode voor telefoons wordt veel minder elektriciteit verspild dan als u uw magnetron, televisie of kabeldoos altijd aangesloten houdt. Maar ik denk dat het nog steeds een onderwerp is dat het ontdekken waard is.
De te lang, niet gelezen De verklaring is dat de meest efficiënte manier om uw telefoon op te laden de langzaamste manier is: een eenvoudige USB-A 5-volt 1-amp-oplader in combinatie met een korte en stevige kabel die rechtstreeks op uw telefoon is aangesloten. Het is ook een methode die de meeste mensen nooit zullen gebruiken, omdat het super traag is en omdat snelheid en gemak belangrijk zijn.
Het opladen van je telefoon verspilt elektriciteit, maar het wordt elk jaar efficiënter.
Het goede nieuws is dat snel opladen, of dat nu zo is een eigen oplossing van bedrijven als Qualcomm of OnePlus, of een meer open methode zoals wat het USB Consortium biedt met USB-standaarden zoals Power Delivery, wordt een stuk efficiënter. Dit is geen ongeluk en alle betrokken bedrijven werken aan manieren om uw telefoon sneller dan ooit op te laden en tegelijkertijd veiliger dan ooit te zijn.
Als u met elektriciteit te maken heeft, betekent sneller en veiliger één ding: minder energie verspillen als warmte. Warmte is een natuurlijk bijproduct van elektriciteit, samen met magnetisme en licht. Die drie dingen zijn eigenlijk allemaal wat elektriciteit kan doen voor zover we kunnen zien of voelen. Als het uw doel is om meer elektronen van punt A naar punt B te verplaatsen, moet u de warmtefactor aanpakken, en als u deze aanpakt, worden de zaken ook energiezuiniger.
Software doet meer dan hardware als het gaat om efficiënt opladen.
De meeste verbeteringen op dit gebied worden daadwerkelijk door middel van software aangebracht als het gaat om sneller opladen. Het ontwerpen van een oplader die meer wattage levert, is relatief eenvoudig en er zijn manieren om de producten zo te bouwen dat ze koeler blijven - GaN-laders (galliumnitride) zijn hier een vrij grote doorbraak. De belangrijkste factor is echter weten wanneer je dingen met een hoger wattage moet besturen en wanneer je ze moet verkleinen.
Uw telefoon is bedraad om precies te weten hoeveel stroom er in de oplaadpoort komt, hoeveel stroom de batterij veilig kan "absorberen" en de temperaturen van alle betrokken circuits. Wanneer een telefoon effectief kan communiceren met de oplader, kan deze worden bediend om te leveren wat het apparaat wil als het om stroom gaat. Het belangrijkste doel van deze slimme communicatie is veiligheid, maar een bijproduct is efficiëntie, want minder warmte betekent dat er minder stroom wordt verspild.
Meer: wat is draadloos opladen en hoe werkt het?
Draadloos opladen volgt hetzelfde pad, maar het is veel moeilijker te temmen. Je weet het misschien niet, maar een bedrade oplader en een draadloze oplader zijn in veel opzichten hetzelfde. Het grootste verschil is de grootte van de luchtspleet (afstand tussen) van twee spoelen. U kunt wisselstroom transformeren door twee gewikkelde spoelen heel dicht bij elkaar en het aantal wikkelingen van een koperdraad te plaatsen bepaalt de verandering van de spanning: 10.000 omwentelingen op een ingang zouden kunnen en 1.000 omwentelingen op een uitgangsspoel zullen de spanning met 90%.
Een draadloze oplader gebruikt twee spoelen in de buurt om spanning over te brengen in plaats van deze te transformeren. De ingangsspoel zit in de oplader en de uitgangsspoel zit in je telefoon, en wanneer stroom wordt toegevoerd aan de ingang, oscilleert deze en magnetisme zorgt ervoor dat de uitgangsspoel in de telefoon ook gaat oscilleren. Wanneer je een met koper gewikkelde spoel in een magnetisch veld laat oscilleren, wekt u elektriciteit op. Dit is een zeer rudimentaire uitleg waarbij enkele kleine details weggelaten worden, maar het is gemakkelijk te begrijpen als je geen ingenieur bent.
De efficiëntie van een gewikkelde transformator of een set inductieve spoelen hangt sterk af van de hierboven genoemde luchtspleet - hoe groter de opening, hoe minder energie kan worden overgedragen. Zonder veel wiskunde te doen en een heleboel onbeduidende uitzonderingen op te sommen, is een set inductieve spoelen ongeveer 70% zo efficiënt als een direct bedraad circuit. Dat betekent dat er 30% meer stroom wordt verspild als warmte tussen de stekker en uw telefoon wanneer u deze in een draadloze oplader plaatst.
OnePlus 8 Pro heeft 30 W draadloos opladen - zo werkt het zonder oververhitting
Ten slotte zijn alle oplaadmethoden ook afhankelijk van wat er in de telefoon gebeurt wanneer deze stroom van de oplaadpoort of draadloze oplaadspoel naar de batterij overbrengt. Bedrijven die telefoons maken, werken aan manieren om stroom naar de batterij te verplaatsen zonder extra warmte toe te voegen. Theoretisch is dit onmogelijk, maar het kan behoorlijk worden verzacht. OnePlus 'Warp Charge Wireless ontwerp heeft een grote verbetering in deze ruimte gemaakt door het gebruik van laadpompen en snel opladen met snelheden die concurrerend zijn met bedrading en niet veel extra warmte toevoegen, zijn nu mogelijk.
Als alles is gezegd en gedaan, verspil je niet echt veel energie met het opladen van telefoons. Maar sommige zijn efficiënter dan andere, en telefoonfabrikanten werken aan manieren om de handiger methoden, zoals snel opladen en draadloos opladen, nog minder verspilling te maken.