Trådløs opladningsstandard Qi. Trådløs opladning af smartphones baseret på Qi-løsninger

Qi er det kinesiske ord for "strømmen af ​​energi"(På engelsk udtales "chi") og universel standard for trådløs opladning af udstyr, der opererer på batteri, såsom iPods, mobiltelefoner og kameraer.

Overførslen af ​​magt skyldeselektromagnetisk induktion. Samtidig modtager modtageren energi ikke gennem det traditionelle kabel, men uden kontakt, takket være brugen af ​​elektromagnetiske felter. Princippet er meget simpelt: Senderen Qi, som er en basestation, sender den nødvendige energi til modtageren.

Beskrivelse af teknologien

Den trådløse opladningsstandard Qi er baseret påmagnetisk induktion mellem det plane transmissions- og modtagelsesapparatets flade spoler. De primære og sekundære viklinger danner to dele af en hjerteløs resonanstransformator. Opladerkredsen er afskærmet på den nederste overflade af den primære og sekundære spole. Dette, såvel som en tæt beliggenhed, sikrer en acceptabel energioverførselseffektivitet. Derudover minimerer det magnetfeltets påvirkning på brugerne.

Basisstationen har typisk en fladEn overflade, hvor du kan placere en eller flere mobile enheder. Dette sikrer, at den lodrette afstand mellem den primære og sekundære vikling er lille nok. Derudover er der to måder at justere vindingerne vandret.

I det første tilfælde indstiller brugeren den sekundære vikling modsat den primære vikling på overfladen af ​​grænsefladen ved hjælp af hints af mobilenheden.

Den anden vej kaldes fripositionering, kræver ikke en persons aktive deltagelse. I et af implementeringer er der skabt flere primære viklinger til dette formål. En anden mulighed bruger mekaniske midler til at flytte primærspolen under sekundæret.

Bygningselementer

Strømsenderen består af to hovedfunktionelle blokke, nemlig effektomformningsenheden og kommunikations- og styreenheden. Elementet i den første, der genererer et magnetfelt, er den primære spole. Den anden ændrer den overførte effekt til det niveau, som modtageren ønsker. Endvidere kan basestationen omfatte mere end en sender til at betjene flere mobile enheder, da en primærvikling interagerer med kun en sekundær på samme tid. Og endelig leverer systemenheden elektricitet og styrer driften af ​​flere sendere.

I gadgeten er en strømmodtagende enhed,som er en sekundær vikling og en kommunikations- og styreenhed. Sidstnævnte justerer den overførte effekt til et niveau, der er acceptabelt for delsystemet, der er forbundet til modtagerens effektudgang. Et eksempel på et sådant delsystem er et genopladeligt batteri.

Kommunikationsfaser

Efter aktivering af kommunikationsenheden og styring af senderen sender den et signal til modtageren for at modtage et svar, der bekræfter tilstedeværelsen af ​​en Q-kompatibel enhed.

Efter modtagelse af en anmodning kommer modtageren ind i udvælgelsesfasen. Hvis den foreslåede spænding er stor nok, begynder pingfasen.

Når der modtages et svar fra senderen mobilenheden sender en signalstyrkepakke og går ind i identifikations- og konfigurationsfasen eller sender en fuldføringspakke til fuld overførsel og forbliver i pingfasen.

Derefter sendes identitetspakken og pakkerne.ledelse. Modtageren går ind i opladningsfasen. Samtidig styrer den transmissionen af ​​energi ved at sende kontrolpakker til basestationen, som indeholder oplysninger om korrektionen af ​​strømmen af ​​primærviklingen på den modtagne energi på ladestatus ved afslutning af transmissionen.

Hvad er et trådløst opladningspunkt?

Qi-opladning er universel, fordi den giverKompatibilitet af mobiltelefoner og strømadaptere fra forskellige producenter. Den eneste betingelse er, at begge dele - senderen og modtageren - skal overholde Qi-standarden.

Således en trådløs opladerQi-enheden passer ind i en hvilken som helst Qi mobilmodtager, uanset mærke eller model. Mange mobiltelefoner fra forskellige producenter, herunder Samsung, Nokia, LG, Sony, HTC og Motorola, opfylder allerede Qi-standarden og kan derfor tilsluttes enhver opladerstation, der opfylder kravene. Antallet af kompatible gadgets fortsætter med at vokse, da trådløs kraftoverførselsteknologi understøttes af et stigende antal virksomheder. Dette gør det muligt at oplade batteridrevet elektronik ved hjælp af en enkelt strømforsyning.

Hvordan virker det?

Mobil oplader er ikkeden seneste opfindelse. I elektriske tandbørster er induktiv effekt anvendt i mange år. Under processen med trådløs strømtransmission anvendes resonans induktiv kobling af basestationssenderen og mobiltelefonmodtageren. Den primære spole sender konstant et testsignal til afsenderen for at kontrollere forandring i kapacitans eller resonans, der angiver tilstedeværelsen af ​​en kompatibel telefon. Senderen modulerer opladningen og kontrollerer, om Qi trådløse opladningsstandard understøttes.

Efter kompatibilitet og behov forenergi taget i betragtning, begynder processen med induktion energioverførsel. I dette tilfælde opretholdes kontakten mellem modtageren og transmitteren. Så snart batteriet er fuldt opladet, går de i standbytilstand. Universel opladning aktiveres og transmitterer kun energi, hvis plug-in-gadgeten er på den.

Spoler, som transmitterer og modtager energi, er specielt afskærmet for at reducere elektromagnetisk stråling.

De vigtigste træk ved teknologien

• Fremgangsmåden til kontaktløs strømtransmission fra basisstationen til mobilenheden, som er baseret på den magnetiske induktion af det nærliggende felt, som forekommer mellem spolerne.
• Overfør ca. 5 watt strøm ved hjælp af en passende sekundærspole (med en typisk ekstern dimension på ca. 40 mm).
• Arbejde ved frekvenser fra 100 til 205 kHz.
• Understøttelse af to placeringsmetoder på basisstationens overflade:
  • guidet positionering, når brugeren hjælpes med at placere den mobile enhed korrekt på et sted, der giver strøm gennem et eller flere faste punkter;
  • vilkårlig placering på ladestationens overflade.
• En simpel kommunikationsprotokol, der gør det muligt for en telefon eller tablet at styre processen.
• Stor fleksibilitet til at integrere systemet i en mobil enhed.
• Lavt energiforbrug i standbytilstand (afhængigt af implementeringen).

En for alle

Hvor praktisk ville det være at have en Qi-oplader til alle telefoner, musikafspillere, kameraer uden mange forvirrende kabler?

Indtil videre er utallige nye smartphonesdækker verden, batterilevetiden bliver kortere. Og hver producent og endda hver gadget har sin egen oplader. Og med hvert køb øges deres antal. I sidste ende går brugeren tabt i en bunke af forskellige strømadaptere. Takket være Q-teknologien bliver de unødvendige, og sammenbrudte kabler af kabler forsvinder, og det er ikke alle fordele ved denne teknologi.

Ligesom Wi-Fi er blevet en global standard.til trådløse internetforbindelser, og Bluetooth har elimineret behovet for at holde telefonen i hånden, og Qi bliver den globale standard for induktiv opladning af gadgets på batterier.

Er elektromagnetisk stråling skadelig?

Udtalelser fra eksperter blev delt. På den ene side bekræfter mange forskere, at en lille mængde elektromagnetisk stråling fra trådløs opladning ikke forårsager nogen skade. Andre taler om den store fare, som menneskekroppen udsættes for.

Så hvor meget elektromagnetisk energi udsendesQi system? Meget lille. Qi-princippet er blevet anvendt i elektriske tandbørster i mange år uden at påvirke folks sundhed. Laderens design er sådan, at elektromagnetisk stråling på grund af det lille område i dens drift er ekstremt begrænset. Den eksisterer kun i nærheden af ​​den trådløse transmissionsstation og kun når gadgeten er på den. Elektromagnetisk stråling reduceres endnu mere på grund af yderligere afskærmning i transmissions- og modtagelsespolerne.

Wireless Power Consortium

Wireless Power Consortium (WPC) blev grundlagt den 17. december 2008. Samtidig blev et samlet program for udvikling af denne teknologi godkendt.

Qi trådløse opladningsstandard sikrer denuniversalitet for alle Qi-kompatible elektroniske gadgets. Det betyder, at hver enhed, der er kompatibel med den, kan oplades på enhver Qi-kompatibel station. WPS har 250 medlemmer, herunder markedsledere Samsung, Nokia, LG, Panasonic, HTC, Sony, Microsoft og Motorola, hvilket gør det til den største alliance af producenter, der understøtter trådløse opladere.

Ifølge WPC's formand Menno Treffers,På grund af stigningen i antallet af produkter, der bruger Qi, er det vigtigt at være sikker på, at hver mobil oplader fungerer korrekt med alle understøttede Qi gadgets. Dette lettes af en løbende opdateret database oprettet af Testronic, som gør det nemt at afgøre, om et nyt produkt er kompatibelt med tidligere certificerede produkter. Qi trådløse opladningsstandard er blevet en af ​​de vigtigste tekniske udviklinger for brugere af telefoner og tabletter, som nu dagligt bruges i arbejde og liv.