Беспроводная зарядка. Устройство и работа. Применение и особенности

Технологии в последнее время стремительно развиваются. Еще недавно люди удивлялись появлению устройствам с сенсорными дисплеями, а сегодня активно ими пользуются. Уже совсем скоро мир сможет увидеть еще не одну технологическую революцию, которая перевернет взгляды на привычные вещи. Среди них можно назвать появление технологии беспроводная зарядка. Над ней работает множество компаний и не далек тот день, когда ею будут пользоваться повсеместно. И это касается не только смартфонов, но и всех современных устройств с аккумуляторами. Планируется, что данная технология будет внедрена и в автомобили.

Принцип действия

Беспроводная зарядка – сравнительно новая технология, быстро набирающая обороты. Современной науке известно несколько способов, обеспечивающих беспроводную или бесконтактную передачи энергии. Но большие перспективы реализации в серийном применении заслуживает беспроводная передача электроэнергии на базе явления электромагнитной индукции.

Принцип действия зарядки предполагает использование первичной катушки, то есть источника, и вторичной катушки в виде приемника:

Катушки создают систему с индуктивной связью.
Переменный ток, который протекает в обмотке указанной первичной катушки, образует магнитное поле, индуцирующее в приемной катушке напряжение. Оно может быть задействовано для зарядки аккумулятора, либо для питания устройства.

Именно магнитное поле является основой зарядки. В то же время при ослабевании магнитного поля индуктивная связь утрачивает эффективность. То есть при удалении вторичной катушки от первичной, происходит рассеивание магнитного поля. Оно просто не доходит до вторичной катушки. В результате индуктивная связь даже при увеличении на сравнительно малые расстояния становится неэффективной.

Особенности беспроводной зарядки

Технология беспроводной зарядного устройства базируется на исследованиях Фарадея и Теслы, которые проводили опыты по передачи электричества в воздушном пространстве при помощи электромагнитной индукции. Как раз благодаря усовершенствованию идей и разработок этих величайших ученых сегодня появилась беспроводная зарядка для телефона и многие иные приспособления.

В указанной технологии сложного практически ничего нет, так как это симбиоз известных методик накопления энергии, магнитных полей и электромагнитов.

Вкратце беспроводная зарядка на примере смартфона выглядит следующим образом:

При попадании в магнитное поле мобильного устройства на передатчик индукционной энергии передается сигнал о появлении в зоне действия определенного приемника энергии. В большинстве случаев указанный сигнал передается смартфоном через NFC при моменте, когда он оказывается на устройстве беспроводной зарядки.
Устройство передатчик приступает к подаче тока на индукционную катушку, которая создает вокруг себя магнитное поле необходимой мощности. В соответствии с действующими стандартами на катушку выдается порядка 5 Ватт, они преобразуются в облако магнитного поля, у которого радиус порядка 4 см.
В свою очередь приемник индукционной энергии приводит в действие свою индукционную пластину с катушкой, начинающей под действием электромагнитных импульсов выделять электрический ток.
Ток идет на аккумулятор так, будто катушка, которая имеется в устройстве, является стандартным зарядным устройством. Магнитное поле преобразуется в обычное электричество и отправляется непосредственно на аккумулятор в устройстве. Все очень просто.

Применение беспроводной зарядки

Сегодня многие компании работают в направлении внедрения технологии беспроводной зарядки в своих изделиях. То есть везде, где устройство использует аккумулятор, могут быть внедрены технологии беспроводной зарядки. Уже сегодня некоторые модели Samsung, Apple и LG в штатной комплектации включают указанные зарядные устройства.

Известные производители смартфонов, такие как Nexus, Apple, Samsung, Asus и LG уже во всю создают специальные QI-совместимые мобильные устройства, которые могут заряжаться беспроводным способом. Тем более эффективность беспроводной зарядки на текущий момент достигает 80%, что сравнимо с данными, которые демонстрируют традиционные зарядные устройства.

Использование беспроводной зарядки сегодня актуально и в автомобиле. Вызвано это тем, что лишние провода в салоне не нужны, ведь они очень мешают водителю. Некоторые автомобильные производители, к примеру, Toyota, General Motors и Chrysler уже оснащают свои машины эффективными беспроводными зарядными устройствами. Однако часто они идут в качестве дополнительной опции, за которую нужно платить. Стоимость в среднем составляет 200 долларов.

Внешне устройство выглядит как коврик небольшого размера, на можно положить смартфон, после чего тот начнет заряжаться. Существуют модели автомобилей, где б/п зарядка непосредственно встроена в нишу подлокотника. Если в машине нет беспроводной зарядки, то можно использовать отдельный аксессуар. Они продаются по цене от 1000 рублей. Конструкции крепления устройства различны – в виде коврика или на присоске. Однако следует учитывать, что и мобильный телефон должен иметь QI-совместимость.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств можно отметить:

Удобство в отсутствии проводов.
Можно использовать чехол любой формы, кроме металлического.
Удобство в использовании смартфона в качестве навигации при езде на автомобиле.
Не нужно искать кабель питания формата, который подходит к конкретному устройству. К тому же именно разъемы MicroUSB часто выходят из строя.
Беспроводная зарядка обеспечивает удобство: просто положил для зарядки, нет нужды доставать кабель, втыкать в разъем, тянуться и втыкать в розетку, а затем повторять процесс в обратном порядке после заряжания.

Среди недостатков можно отметить:

Необходимость покупки дополнительного оборудования.
Ограничение по применяемым чехлам.
Дольше время зарядки в сравнении с традиционным способом.
Необходимость правильно ставить смартфона на платформе, ведь смещение на пару см приведет к снижению тока заряда в 2 раза.

Беспроводная зарядка на ближайшее будущее

В скором времени мир должен полностью преобразиться и все это благодаря беспроводной зарядке:

Великобритания готовится испытать фантастические технологии по зарядке электрокаров во время движения. Будет построена экспериментальная трасса, которая будет заряжать батарейные автомобили энергией. Особенная дорога в скором времени появится и в Тель-Авиве. Электромобили в будущем смогут заряжаться по воздуху, им уже будет не нужен бензин. На воздушное электричество перейдут троллейбусы, автобусы и поезда. Возможно даже и самолеты. В результате пропадут висячие провода, заправки, технологии, загрязняющие природу. Экология сразу станет лучше.
Смартфон в скором времени можно будет заряжать, не вынимая из кармана брюк. Стоит только подойти к источнику питания, который находится в нескольких метрах. Над этим активно работает компания TechNovator.
Электричество будет передаваться посредством технологии Wi-Fi. Это позволит внедрить совершенно новые устройства для облегчения жизни человека.