Wyjaśnienie szybkiego ładowania bezprzewodowego

Standard ładowania Qi przeszedł długą drogę, odkąd został po raz pierwszy określony. To, co zaczęło się jako bardzo powolna i bardzo marnotrawna technologia ładowania urządzeń o niskim poborze mocy (takich jak bateria w telefonie), rozszerzyło się o rzeczy wymagające większej mocy, takie jak laptop a konsorcjum Wireless Power Consortium nawet zademonstrowało tę technologię zasilanie urządzeń kuchennych o mocy 1kW. Ale dla większości z nas największym postępem było wprowadzenie szybkiego bezprzewodowego ładowania.

Każdy telefon z obsługą Qi ładuje się na dowolnym padzie Qi, nawet jeśli funkcja szybkiego ładowania nie jest dostępna.

Qi (wymawiane Chee i z grubsza przetłumaczone na „energię duchową”) jest standardem ładowania. ten Konsorcjum Zasilania Bezprzewodowego — wyobraź sobie grupę inżynierów elektryków, którzy naprawdę uwielbiam ładowarki współpracujące z inteligentnymi ludźmi, którzy produkują rzeczy, które trzeba ładować — opracowaliśmy specyfikację w 2009 roku. Pierwsza wersja obsługiwała bezprzewodowy transfer mocy do 4,999 watów i działa przy użyciu dwóch cewek, które wysyłają sygnał przez szczelinę, gdy zbliżają się do siebie, a następnie indukcja magnetyczna wytwarza prąd na odbiorniku Strona. Dopóki Twój telefon i cewka mają niezbędną logikę komputerową, działa on na bardzo podstawowych zasadach elektryczności. Na początku trzeba było marnować dużo energii, tworząc oscylujące pole magnetyczne w podstawie (nadajnik), który był wystarczająco silny, aby wywołać te same drgania i pole w odbiorniku w celu naładowania Twój telefon. I nawet wtedy ładował się bardzo wolno. To była bardziej wygoda niż wydajność.

Ludzie z WPC wciąż rozwijali i rozwijali standard, a oprócz dodatków, takich jak tryb średniej mocy, który może zapewnić do 120 watów, mają pracowaliśmy nad trzema konkretnymi sposobami, aby to ulepszyć: większy zasięg (teraz do 40 mm), wyższa wydajność osiągnięta bezpiecznie i mniej marnowanej mocy w postaci ciepło.

Więcej: Ładowanie bezprzewodowe, w prostym języku angielskim

W czerwcu 2015 r. WPC wydało aktualną publiczną wersję standardu, która zwiększyła transfer mocy do 15 watów bez zwiększania ilości marnowanej energii elektrycznej w postaci ciepła. Oznacza to, że moc wytwarzana przez cewkę odbiornika (tę wewnątrz telefonu) wzrosła o 300%, a ładowanie jest szybsze, bez nagrzewania się żadnej cewki. Jest nowszy standard opublikowany w marcu 2018, ale jak dotąd jest dostępny tylko dla członków WPC. Oczekuje się, że zwiększy zasięg (co przekłada się na łatwiejsze ładowanie przez obudowę), moc i wydajność. Dowiemy się, gdy członkowie WPC z nim skończą i stanie się dostępny dla publiczności.

Za pomocą ładowarki i telefonu z etykietą „Fast Charge” możesz naładować typowy telefon do około 50% w 30 minut lub w pełni naładować w 90 minut. Chociaż nie jest tak szybkie, jak przewodowe rozwiązanie do szybkiego ładowania, jest o wiele szybsze niż kiedyś. Ale nie wszystkie telefony są typowe. Sprzedawcy mogą korzystać ze standardu Qi za pomocą własnej technologii, o ile nadal stosują się do oryginału, a każde urządzenie zgodne z Qi będzie ładowane za pomocą dowolnego nadajnika obsługującego Qi. Samsung dodaje kilka własnych technologii do telefonów, takich jak Galaxy S9 i bazy takie jak Bezprzewodowa szybka ładowarka Samsung ładować bezprzewodowo jeszcze szybciej. Chociaż niewielka kwota dodatkowego doładowania, którą możesz uzyskać w tym samym okresie, może wydawać się niewielka, liczy się każda minuta, gdy czekasz na naładowanie telefonu.

Inteligentne części

Niezależnie od tego, czy ładujesz bezprzewodowo szybko, czy wolno, technologia w środku musi monitorować szybkość transferu, temperaturę i poziom naładowania baterii. Ze stanu „zimnego” rzeczy osiągną temperaturę lub stan naładowania, w którym muszą zostać przeskalowane, ale w końcu się tam osiągną. Zmniejszenie ilości dostarczanej energii elektrycznej (podstawa modyfikuje częstotliwość i długość fali magnetycznej) pole utworzone przez jego cewkę) ma na celu ochronę baterii i elektroniki wewnątrz telefonu przed zbyt gorący. W tym momencie generowana moc jest odrzucana aż do pełnego naładowania baterii, a następnie wyłącza się. Twój telefon sam się monitoruje i wysyła do bazy sygnały, które wskazują, kiedy trzeba coś zmienić.

W grę wchodzi wiele wypowiedzi inżynierskich, ze względu na tematykę. Zasadniczo telefon i ładowarka prowadzą małą rozmowę elektroniczną.

• Telefon: Potrzebuję trochę mocy!
• Baza: OK, zacznę koniec. Upewnij się, że trzymasz się wystarczająco blisko, aby sposób, w jaki buczy moja cewka, sprawiał, że również brzęczała twoja cewka. Jeśli zobaczę, że twoja cewka przestanie brzęczeć, wyłączę wszystko.
• Telefon: Rozumiem. Trzymanie się blisko.
• Baza: Widzę, że korzystasz z najnowszego standardu Qi, więc będę szedł pełną parą, dopóki nie powiesz.
• Telefon: OK, robi mi się ciepło, więc zmniejsz trochę rzeczy.
• Baza: OK. Obniżam częstotliwość i wysokość buczenia mojej cewki, żeby nie robiło się cieplej. Daj mi znać, kiedy skończymy.
• Telefon: Moja bateria jest pełna. Możesz teraz przestać.

Tak zawsze działało ładowanie Qi, chociaż teraz wszystko jest szybsze. Jedyne różnice to zmiany w obwodach rezonansowych zarówno w telefonie, jak i w podstawie, które umożliwiają drgania cewek o wyższej częstotliwości przy mniejszym tłumieniu (rezystancji) i mniejszej energii wypromieniowanej (energia zmarnowana w postaci ciepła) produkcja. Generowany prąd jest wyższy, a rezystancja i wytwarzane ciepło są niższe niż w poprzednich wersjach, dzięki czemu więcej soku może płynąć z cewki w telefonie do baterii bez nadmiernego nagrzewania się szybki. Zmiany te były częścią aktualizacji standardu Qi i wszystkich, którzy są częścią WPC — Belkin, HTC, Lexus, Motorola, Samsung, Verizon i reszta ponad 230 członków — mogą wykorzystać projekt do budowy ładowarek i urządzeń, które wymagają naładowania i mieć pewność, że wszystko jest w porządku zgodny.

Qi Fast Charge może generować do 300% więcej prądu niż oryginalna specyfikacja.

Specyfikacja Qi jest generalnie przestrzegana co do joty przez wszystkich zaangażowanych. Jest również bezpłatnie dostępny dla każdego po krótkim okresie dostępu tylko dla członków WPC, więc każdy może z niego korzystać — nawet startup, który może nie mieć dodatkowych 20 000 USD za roczną opłatę. Na szczęście nie musisz się martwić, że kupowane rzeczy nie spełniają pełnej specyfikacji. To po prostu działa. A teraz działa jeszcze szybciej, o ile obie części (telefon i baza ładująca) są zgodne ze standardami szybkiego ładowania.

Dla nas jako konsumentów nie ma o czym myśleć. Jeśli nasz telefon jest kompatybilny z Qi Fast Charge i używamy bazy ładującej, która jest również gotowa do Qi Fast Charge, nasz telefon będzie ładował się szybciej. System został zaprojektowany tak, aby zwalniał, zanim sytuacja się za bardzo nagrzeje, i wyłącza się całkowicie, gdy bateria jest pełna — nie musimy interweniować na żadnym poziomie. Qi jest również kompatybilny wstecz, więc wszystkie Twoje urządzenia, które go używają, będą ładowane za pomocą dowolnej bazy ładującej, nawet jeśli szybkie ładowanie nie jest dostępne. Jedyną rzeczą, którą powinnam wystarczy użyć odpowiedniej wtyczki ściennej, aby upewnić się, że odpowiednia ilość prądu jest dostępna dla podstawy ładującej i nie przegrzewa się ani nie ładuje zbyt wolno.

Jeśli lubisz wygodę bezprzewodowego ładowania, upewnij się, że następny baza ładująca kupujesz jest gotowy do szybkiego ładowania!

Zaktualizowano w marcu 2018 r.: Dodano informacje o najnowszym standardzie Qi i Galaxy S9.

Jerry Hildenbrand

Jerry jest amatorskim stolarzem i zmagającym się z problemami mechanikiem drzew w cieniu. Nie ma niczego, czego nie mógłby rozebrać, ale wielu rzeczy nie może złożyć. Znajdziesz go piszącego i wypowiadającego swoją głośną opinię w Android Central i od czasu do czasu na Twitterze.