Drahtloses Schnellladen erklärt

Der Qi-Ladestandard hat einen langen Weg zurückgelegt, seit er zum ersten Mal festgelegt wurde. Was als sehr langsame und sehr verschwenderische Technologie zum Aufladen von Geräten mit geringem Stromverbrauch (wie dem Akku in Ihrem Telefon) begann, wurde um Dinge erweitert, die mehr Strom benötigen, wie ein Laptop, und das Wireless Power Consortium hat sogar die Technologie demonstriert, die Küchengeräte mit Strom versorgt 1kW. Für die meisten von uns war der größte Fortschritt die Einführung des drahtlosen Schnellladens.

Jedes Qi-fähige Telefon wird auf jedem Qi-Pad aufgeladen, auch wenn keine Schnellladung verfügbar ist.

Qi (ausgesprochen Chee und grob übersetzt als "spirituelle Energie") ist ein Ladestandard. Das Wireless Power Consortium - stellen Sie sich eine Gruppe von Elektrotechnikern vor, die Ladegeräte lieben, die mit intelligenten Menschen zusammenarbeiten, die Dinge herstellen, die aufgeladen werden müssen - hat die Spezifikation im Jahr 2009 entwickelt Durch die Verwendung von zwei Spulen, die ein Signal über die Lücke senden, wenn sie nahe beieinander liegen, erzeugt die magnetische Induktion auf der Empfängerseite Elektrizität. Solange Ihr Telefon und die Spule über die erforderliche Computerlogik verfügen, werden die grundlegenden Prinzipien der Elektrizität angewendet. In den Anfängen musste viel Energie verschwendet werden, um ein oszillierendes Magnetfeld in der Basis (Sender) zu erzeugen, das stark genug war, um im Empfänger die gleiche Schwingung und das gleiche Feld zu induzieren, um das Telefon aufzuladen. Und selbst dann wurde es sehr langsam aufgeladen. Es war eher eine Bequemlichkeit als eine Effizienzsache.

Die Mitarbeiter des WPC haben den Standard ständig erweitert und weiterentwickelt. Neben Ergänzungen wie einem Modus mit mittlerer Leistung, der bis zu 120 Watt liefern kann, haben sie drei spezielle Methoden erarbeitet, um ihn zu verbessern: eine größere Reichweite (bis zu 40 mm) jetzt), höhere Leistung sicher und weniger Energieverschwendung in Form von Wärme.

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Im Juni 2015 veröffentlichte die WPC die aktuelle öffentliche Version des Standards, die die Leistungsübertragung auf 15 Watt erhöhte, ohne die Menge an verschwendetem Strom als Wärme zu erhöhen. Dies bedeutet, dass die von der Empfängerspule (die sich in Ihrem Telefon befindet) erzeugte Leistung um 300% gestiegen ist und der Ladevorgang schneller erfolgt, ohne dass eine der Spulen heißer wird. Es gibt einen neueren Standard, der ab März 2018 veröffentlicht wurde, aber bislang nur Mitgliedern der WPC zur Verfügung steht. Es wird erwartet, dass die Reichweite, die Leistung und der Wirkungsgrad erhöht wurden (was sich durch ein Gehäuse leichter aufladen lässt). Wir werden wissen, sobald die WPC-Mitglieder damit fertig sind und es der Öffentlichkeit zur Verfügung steht.

Mit einem Ladegerät und einem Telefon mit dem Etikett "Schnellladung" können Sie ein typisches Telefon in 30 Minuten auf etwa 50% aufladen oder in 90 Minuten vollständig aufladen. Dies ist zwar nicht so schnell wie eine verkabelte Schnellladelösung, aber viel schneller als früher. Aber nicht alle Telefone sind typisch. Anbieter dürfen den Qi-Standard mit ihrer eigenen Technologie verwalten, solange sie dem Original folgen und jedes Qi-kompatible Gerät mit jedem Qi-fähigen Sender aufgeladen wird. Samsung erweitert Mobiltelefone wie das Galaxy S9 um eigene Technologien und Basen wie das Samsung Wireless Fast Charger, um kabellos noch schneller aufzuladen. Auch wenn die geringe Gebühr, die Sie im selben Zeitraum erhalten können, nicht viel zu sein scheint, zählt jede Minute, wenn Sie darauf warten, dass Ihr Telefon aufgeladen wird.

Die intelligenten Teile

Unabhängig davon, ob Sie drahtlos schnell oder langsam aufladen, muss der Techniker im Inneren die Übertragungsrate, die Temperatur und den Ladezustand des Akkus überwachen. Aus einem "kalten" Zustand dauert es ungefähr eine ganze Weile, bis die Dinge einen Temperatur- oder Ladezustand erreicht haben, in dem sie zurückgefahren werden müssen, aber irgendwann schaffen sie es dort hin. Das Reduzieren der bereitgestellten Elektrizitätsmenge (die Basis ändert die Frequenz und Wellenlänge des von der Spule erzeugten Magnetfelds) dient dem Schutz des Akkus und der Elektronik in Ihrem Telefon vor zu großer Erwärmung. Zu diesem Zeitpunkt wird der erzeugte Strom abgeschaltet, bis der Akku voll ist, und schaltet sich dann aus. Ihr Telefon überwacht sich selbst und sendet die Signale an die Basisstation, die anzeigen, wann Änderungen erforderlich sind.

Aufgrund des Themas ist hier viel Ingenieurrede involviert. Im Wesentlichen führen Ihr Telefon und Ihr Ladegerät ein kleines elektronisches Gespräch.

• Telefon: Ich brauche etwas Strom!
• Basis: OK, ich werde mein Ende beginnen. Stellen Sie sicher, dass Sie nah genug sind, damit auch Ihre Spule brummt, wie meine Spule summt. Wenn ich sehe, dass deine Spule aufhört zu summen, schalte ich alles aus.
• Telefon: Gotcha. In der Nähe bleiben.
• Basis: Ich sehe, dass Sie den neuesten Qi-Standard verwenden, also gehe ich mit voller Kraft voran, bis Sie das Wort geben.
• Telefon: OK, ich werde warm, also verkleinere die Dinge ein wenig.
• Basis: OK. Verringern Sie die Frequenz und Tonhöhe des Brummens meiner Spule, damit es nicht heißer wird. Lass es mich wissen, wenn wir fertig sind.
• Telefon: Mein Akku ist voll. Sie können jetzt aufhören.

So hat das Laden von Qi immer funktioniert, auch wenn es jetzt schneller geht. Die einzigen Unterschiede sind Änderungen an den Resonanzkreisen sowohl im Telefon als auch in der Basis, die es den Spulen ermöglichen, mit einer höheren Frequenz mit weniger Dämpfung (Widerstand) und weniger Strahlungsenergie (Energieverschwendung in Form von Wärme) zu schwingen. Der erzeugte Strom ist höher, während der Widerstand und die erzeugte Wärme geringer sind als bei früheren Versionen. Dadurch kann mehr Saft von der Spule in Ihrem Telefon zum Akku fließen, ohne dass es zu schnell zu heiß wird. Diese Änderungen waren Teil einer Aktualisierung des Qi-Standards, und jeder, der Teil des WPC ist - Belkin, HTC, Lexus, Motorola, Samsung, Verizon und die übrigen über 230 Mitglieder - kann das Design verwenden, um Ladegeräte und Geräte zu bauen das muss aufgeladen werden und sicher sein, dass alles kompatibel ist.

Qi Fast Charge kann bis zu 300% mehr Strom als die ursprüngliche Spezifikation erzeugen.

Die Qi-Spezifikation wird in der Regel von allen Beteiligten genauestens befolgt. Es ist auch für jeden frei verfügbar, der nur WPC-Mitglieder hat, so dass jeder es nutzen kann - sogar für Startups, die möglicherweise keine zusätzlichen 20.000 US-Dollar für die Jahresgebühr haben. Zum Glück müssen Sie sich keine Sorgen machen, dass die von Ihnen gekauften Artikel nicht den vollständigen Spezifikationen entsprechen. Es funktioniert einfach Und jetzt funktioniert es noch schneller, solange beide Teile (Ihr Telefon und Ihre Ladestation) den Standards für schnelles Laden folgen.

Für uns als Verbraucher gibt es nicht viel zu überlegen. Wenn unser Telefon Qi Fast Charge-kompatibel ist und wir eine Ladestation verwenden, die auch Qi Fast Charge-fähig ist, wird unser Telefon schneller aufgeladen. Das System ist so ausgelegt, dass es sich verlangsamt, bevor es zu heiß wird, und sich selbst abschaltet, sobald der Akku voll ist - wir müssen auf keiner Ebene eingreifen. Qi ist auch abwärtskompatibel, sodass alle Ihre Geräte, die es verwenden, mit jeder Ladestation aufgeladen werden können, auch wenn die Schnellladung nicht verfügbar ist. Das einzige, was wir tun sollten, ist, den richtigen Netzstecker zu verwenden, um sicherzustellen, dass die Ladestation über die richtige Strommenge verfügt und nicht zu langsam überhitzt oder aufgeladen wird.

Wenn Sie den Komfort des kabellosen Ladens mögen, stellen Sie sicher, dass die nächste Ladestation, die Sie kaufen, Fast Charge ready ist!

Aktualisiert im März 2018: Informationen über den neuesten Qi-Standard und das Galaxy S9 wurden hinzugefügt.

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