Ladegerät für Android-Smartphone: Alles, was Sie wissen müssen. Kabellose Ladegeräte

Selbst nachdem drahtlose Internetverbindungen alltäglich geworden sind, wird die drahtlos laufende Energieübertragung für viele immer noch als Science-Fiction angesehen. In den letzten Jahren wurde jedoch aktiv in diese Richtung geforscht, und jetzt sind bereits die ersten kommerziellen Geräte erhältlich, die den Betrieb von Geräten ohne einen anderen Kabeltyp ermöglichen.

Der Markt für drahtlose Ladegeräte erlebte im Herbst 2009 einen wahren Boom, als Unternehmen nach und nach damit begannen, induktive Ladegeräte anzukündigen. Die ersten Muster kabelloser Ladegeräte waren nicht zertifiziert und unterstützten daher nur eine deutlich begrenzte Anzahl aufladbarer Geräte.

Die Situation änderte sich radikal im Spätsommer 2010, als das Wireless Power Consortium, dem die größten Elektronikhersteller angehörten, einen neuen Standard für die drahtlose Energieübertragung Qi 1.0 mit einer Leistung von maximal 5 W genehmigte

Das Wireless Power Consortium arbeitet derzeit an der nächsten Version von Qi. Es ist bekannt, dass Sie mit der neuen Version mehr Energie über eine Distanz übertragen und „ernsthaftere“ Geräte wie Netbooks, Laptops und Tablets aufladen können.

Dieses Symbol (Logo) kennzeichnet alle elektronischen Geräte, die das kabellose Laden von Qi unterstützen.

Aufbau und Funktionsprinzip des induktiven Ladens

Energiequelle. Das grundlegende Funktionsprinzip des induktiven Ladens basiert auf der Nutzung der Wirkung elektromagnetischer Induktion. Dazu sind zwei Spulen und Wechselstrom erforderlich, wodurch ein nicht statisches elektromagnetisches Feld entsteht. Die erste Spule befindet sich im Sender und ist mit dem Netzwerk verbunden.

Energieempfänger. Der Empfänger enthält außerdem eine Spule, in der nur dann Strom fließt, wenn sich das elektromagnetische Feld ändert. Dies kann durch Bewegen des Empfängers im Raum oder durch die Verwendung von Wechselstrom am Sender erreicht werden. Wenn jemand befürchtet, dass er von einem Funken getroffen werden könnte, der zwischen Sender und Empfänger läuft, dann täuscht er sich, denn es findet keine Ladungsübertragung durch die Luft statt – das magnetische Wechselfeld, das von der ersten Spule erzeugt wird, zwingt die Elektronen einfach hinein das Empfangsgerät zu bewegen.

Das grundlegende Funktionsprinzip des induktiven Ladens ist sehr einfach und basiert auf elektromagnetischer Induktion. Im Gegensatz zu klassischen Ladegeräten nutzen ihre kabellosen Pendants anstelle eines Kupferleiters eine zusätzliche Wandlereinheit, ähnlich einem herkömmlichen Transformator, was zu einer leichten Leistungseinbuße führt.

Der Wirkungsgrad dieses Geräts liegt nach Angaben verschiedener Hersteller zwischen 50 % und 90 %. Das Wireless Power Consortium geht von einem Zwischenwert von 70 % aus.

Die Vorteile der neuen kabellosen Ladetechnologie

Versuchen wir, alle Vorteile der neuen Technologie aufzulisten:

Bequemlichkeit. Der Telefonbesitzer platziert das Gerät einfach auf einem kleinen Flachbildschirm, ohne sich Gedanken über den Anschluss von Kabeln oder die genaue Positionierung des Geräts auf dem Sender machen zu müssen.

Vielseitigkeit. Benutzer zertifizierter Geräte können diese mit jedem Qi-kompatiblen Lademodell aufladen.

Wirtschaft. Obwohl der Gesamtwirkungsgrad des induktiven Ladens aufgrund des fast völlig fehlenden Energieverbrauchs im Leerlauf (0,0001 W) geringer ist als der herkömmlicher Ladevorgänge, liegen sie im Langzeitbetrieb an der Spitze.

Praktikabilität. Das induktive Ladegerät ist so konzipiert, dass es mehrere Geräte gleichzeitig „anschließen“ kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ladegeräten sind hierfür keine zusätzlichen Steckdosen erforderlich.

Aus ästhetischer Sicht war das Fehlen unnötiger Kabel schon immer ein großer Pluspunkt.

Verfügbare kabellose Ladegeräte

Die Übertragung von Energie über eine Distanz ist eine wirklich neue Technologie, die für eine Reihe innovativer Projekte entwickelt wurde. In den letzten Jahren haben viele große Unternehmen an der drahtlosen Energieübertragung für den Einsatz in konventioneller Technologie geforscht. Es genügt, Intel, Sony, Sanyo, Fujitsu, Energizer zu nennen. Und obwohl einige innovative Entwicklungen das Labor nie verlassen haben, sind einige Produkte bereits auf dem Markt erhältlich.

Powermat war einer der ersten, der das induktive Laden einführte. Seine Modelle unterstützen iPhone, iPod, BlackBerry und neuerdings auch Android.

Qi-Wireless-Ladegerät - Powermat3

Eine solch begrenzte Liste ist darauf zurückzuführen, dass zunächst kein einziges Telefon über einen Empfänger zum Empfangen von Energie verfügt. Dieser wird später zusammen mit einem neuen Akku in das Smartphone eingebaut und spezielle Akkuvarianten gibt es natürlich nur für die gängigsten Modelle. Normalerweise ist der Akku mit Empfänger etwas größer als beim Vorgänger, aber insgesamt fällt er aufgrund des durchdachten Designs im Gerät praktisch nicht auf.

GEAR4 verfolgt einen etwas anderen Ansatz. Anstelle eines Akkus liegt dem Ladegerät eine spezielle Hülle für das iPhone bei, die zum Zeitpunkt des Ladevorgangs am Telefon sein muss. Das Gummipolster muss nach dem vollständigen Laden des Akkus nicht mehr entfernt werden, da es normale Schutzfunktionen übernehmen kann.

Das heute am häufigsten verwendete kabellose Ladegerät Energiespender Qi Einer der ersten, der nach dem Qi 1.0-Standard zertifiziert ist und bis zu drei Geräte gleichzeitig laden kann. Gleichzeitig befindet sich am Sendergehäuse ein zusätzlicher USB-Anschluss, über den Sie ein weiteres Gerät hinzufügen können

Kabelloses Ladegerät – Energizer Qi

Drahtlose Energieübertragungssysteme gibt es nicht nur für Smartphones. Vor anderthalb Jahren begann Energizer mit der Veröffentlichung des Wiimote-Induktionsladesystems für drahtlose Controller für die Nintendo Wii. Im Gegensatz zu Analoggeräten anderer Hersteller müssen Sie in diesem Fall nicht einmal die Silikonhüllen von der Wiimote entfernen. Die Kosten für die aufgeführten Ladegeräte inklusive Akku liegen normalerweise zwischen 50 und 150 US-Dollar

Ein weiteres Energizer-Gerät, diesmal jedoch hochspezialisiert. Ausschließlich zum Aufladen von Nintendo Wiimote konzipiert

Obwohl der Qi 1.0-Standard nicht die Möglichkeit bietet, genügend Energie zu übertragen, um große Geräte mit Strom zu versorgen, haben einige Hersteller eigene Systeme zum Aufladen von Laptops entwickelt. Vor mehr als einem Jahr Dell stellte ein 16-Zoll-Modell vor Latitude Z mit einer Körperdicke von knapp über 1,25 cm und einem Gewicht von etwa 2 kg, das auf einem speziellen Ständer kabellos aufgeladen werden kann. Der Startpreis des Laptops betrug 3.645 US-Dollar, mittlerweile liegt er je nach Konfiguration bei etwa 2.000 US-Dollar.

Die Massenproduktion universeller induktiver Ladegeräte, mit denen Laptops aller Hersteller aufgeladen werden können, muss jedoch noch einige Jahre warten.

Die nahe Zukunft der drahtlosen Energieübertragung

Es ist offensichtlich, dass sich alle Bemühungen der Forscher in naher Zukunft auf die Lösung folgender Probleme konzentrieren werden: Steigerung der Effizienz von Geräten, Erhöhung der übertragenen Energiemenge und Entfernung. Sie können auch damit rechnen, dass neue induktive Lademodelle nahezu universell einsetzbar sein werden und Mäuse, tragbare Konsolen, Telefone, Kameras, GPS und andere Geräte laden können.

Wahrscheinlich werden bald alle tragbaren Geräte und Mobiltelefone standardmäßig mit Qi-kompatiblen Empfängern ausgestattet sein, sodass sie nicht zusammen mit einem neuen Akku gekauft werden müssen.

Im vergangenen Herbst kündigte Fujitsu an, im Jahr 2012 die nächste Generation induktiver Ladegeräte in Serie zu bringen, die mobile Geräte 150-mal schneller aufladen können als frühe Prototypen. Darüber hinaus beträgt der Wirkungsgrad der Energieübertragung in solchen Modellen mindestens 85 %.

Im Allgemeinen, wenn man bedenkt, dass Sony vor einem Jahr einen funktionierenden Prototyp eines Systems vorgestellt hat, das 60 W Energie überträgt, und WiTriCity Nachdem wir das Vorhandensein von Geräten angekündigt haben, die in der Lage sind, Energie über eine Entfernung von 2 Metern zu übertragen, ist es möglich, dass solche Technologien in einigen Jahren alltäglich werden.

Sie können in die Zukunft und noch etwas weiter blicken – schon jetzt Nissan demonstriert einen Prototyp eines Ladegeräts für Elektrofahrzeuge, mit dem kleine Elektroautos in nur 3 Stunden aufgeladen werden können. Gleichzeitig behaupten Ingenieure, dass die Effizienz eines solchen Systems gleich oder sogar höher ist als die des herkömmlichen kabelgebundenen Ladens von Autos.

Es gibt keine ähnlichen Einträge.

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Das Europäische Parlament hat ein Gesetz unterstützt, das Hersteller von in der Europäischen Union verkauften Smartphones dazu verpflichten wird, ein einziges Ladegerät zu verwenden.

Der Gesetzentwurf zu einem Standard für einzelne Ladegeräte wurde Ende letzten Jahres vorgelegt. Bei der Abstimmung wurde das Projekt von 550 Abgeordneten unterstützt, 12 Parlamentarier waren dagegen und weitere 8 enthielten sich der Stimme. Nun muss das Dokument vom Europäischen Rat genehmigt werden, dem die Ministerpräsidenten der EU-Mitgliedstaaten angehören. Bei positiver Entscheidung wird das Dokument 2017 in Kraft treten.

In der Veröffentlichung heißt es, dass europäische Verbraucher mittlerweile etwa 500 Millionen Mobiltelefone nutzen, während Experten von etwa 30 verschiedenen Arten von Ladegeräten sprechen. Oft verwendet derselbe Hersteller unterschiedliche „Ladegeräte“ für verschiedene Telefonmodelle.

Die Anwendung des neuen Gesetzes soll den Nutzern das Leben erleichtern, denen bei einem Geräteaustausch zusätzliche Kosten entstehen. Darüber hinaus gehen Befürworter des Gesetzes davon aus, dass die Masse der jährlich entsorgten Elektronik ab dem Zeitpunkt des Inkrafttretens um 51.000 Tonnen reduziert wird.

Allerdings hat das neue Gesetz auch Kritiker. So stellte einer der Abgeordneten fest, dass die Verwendung eines einzigen Standards die Innovation verlangsamen und die Arbeit der Designer erschweren könne. Schließlich ist es möglich, dass die Preise für Mobiltelefone aufgrund steigender Kosten für die Hersteller bei der Umstellung auf den neuen Standard steigen.

Analysten glauben, dass Apple, das die Verwendung des gängigen Micro-USB-Formats zugunsten eines proprietären Anschlusses namens Lightning aufgegeben hat, am meisten unter der Anwendung der neuen Regeln leiden könnte, stellt The Next Web klar. Es gibt noch keine Informationen darüber, wie der Hersteller den gesetzlichen Anforderungen nachkommen will. Du könntest interessiert sein

Nokia verliert an Popularität und unternimmt einen verzweifelten Schritt

In einem Geschäft in Orenburg akzeptierte der Verkäufer eine solche Rechnung und gab Wechselgeld – 35.000 Rubel

Ein kontaktloses Ladegerät ist ein Traum für jeden Smartphone-Besitzer. Moderne Telefone müssen regelmäßig aufgeladen werden. Sie müssen sie ständig über ein Kabel mit dem Adapter verbinden. Jetzt können Sie sich jedoch für das kabellose Laden entscheiden und alle Schwierigkeiten vergessen. Das kabellose Laden von Mobiltelefonen ist kein Traum mehr, sondern ein gängiges Gerät, das von Millionen von Benutzern verwendet wird.

Seit vielen Jahrzehnten träumen Menschen von der Möglichkeit, Energie über eine Distanz zu übertragen. Dies ist häufig in Fantasy-Romanen des 20. Jahrhunderts zu finden. Und dann passierte es. Es sind Ladegeräte im Einsatz, die Verbraucherbatterien aus der Ferne aufladen. Zwar sind die Abstände mit nur wenigen Zentimetern noch sehr gering, aber das ist schon ein souveräner Fortschritt. Und zwar nicht theoretisch, sondern praktisch.
Derzeit sind drahtlose kontaktlose Ladegeräte für Smartphones (BZU) am weitesten verbreitet. Legen Sie Ihr Smartphone einfach auf das Ladegerät und der Ladevorgang beginnt. Für die kabellose Aufladung Ihres Smartphones sind keine Kabel erforderlich. Alles funktioniert nach dem Gesetz der gegenseitigen Induktion. Das Telefon klingelt, Sie nehmen den Anruf ruhig ab, ohne Angst zu haben, sich in den Kabeln zu verheddern, ohne Angst zu haben, die Kontakte des Steckers zu beschädigen, und Sie sind auch nicht strikt an Ihren Arbeitsplatz gebunden.
Derzeit sind kabellose Ladegeräte also kein Mythos mehr. Das sind Adapter, die jeder kaufen kann. Sie können das Ladegerät zu Hause auf einem Tisch neben Ihrem Bett oder im Auto auf dem Armaturenbrett platzieren.
Es ist jedoch zu beachten, dass nicht alle Telefone und Smartphones verschiedener Hersteller mit kabellosen Ladegeräten aufgeladen werden können. Telefone, die kabelloses Laden unterstützen, sind erst seit kurzem auf dem Markt. Welche Telefone kabelloses Laden unterstützen, erfahren Sie beim Manager des Handyshops. Wenn Ihr Telefon diese Funktion jedoch nicht unterstützt, beschreibe ich im Folgenden, wie Sie Ihr Telefon oder Smartphone für diese Art von Gebühren aufrüsten können.

Arbeitsprinzip

Das Funktionsprinzip eines kabellosen Ladegeräts basiert auf den von den Wissenschaftlern Tesla und Faraday entdeckten Gesetzen. Dies sind die sogenannten Phänomene der Induktion und der gegenseitigen Induktion. Denken Sie an Schulphysik. Wenn Strom durch einen Leiter fließt, entsteht um den Leiter herum ein Magnetfeld. Wenn ein anderer Leiter in ein Magnetfeld gebracht wird, wird in ihm eine EMF (elektromotorische Kraft) induziert.

Alle Transformatoren arbeiten nach diesem Prinzip. Wenn Wechselstrom an die Primärwicklung eines Transformators angelegt wird, wird an der Sekundärwicklung ein Strom erzeugt, dessen Größe von der Anzahl der Windungen in der Sekundärwicklung abhängt. Das kabellose Laden funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Und ich werde versuchen zu erklären, wie das Aufladen von Mobiltelefonen funktioniert. Die Quelle elektromagnetischer Strahlung ist die Induktionsspule, die sich im Ladegerät befindet (sie fungiert als Primärwicklung des Transformators). Sieht aus wie ein Ständer, Ladebecher oder ähnliches. Wird direkt oder über einen Adapter an das Stromnetz angeschlossen. Das zu ladende Gerät verfügt außerdem über eine eigene Spule (ähnlich der Sekundärwicklung eines Transformators). Befinden sich beide Spulen in ausreichend geringem Abstand zueinander, wird in der zweiten Spule ein Wechselstrom induziert, der dann in Gleichstrom gleichgerichtet wird und über den Laderegler den Akku des Gadgets lädt.

Nach diesem Prinzip funktioniert jedes kontaktlose Laden eines Telefons oder eines anderen Geräts, sei es zu Hause oder im Auto. Am häufigsten stoßen wir auf Geräte des QI-Standards.

Standards für kabellose Ladegeräte

Qi
Der am weitesten verbreitete Standard für kabelloses Laden ist Qi. Dieser Standard wurde vom Wireless Power Consortium, abgekürzt WPC, entwickelt und wird von vielen Herstellern wie Samsung, Nokia, LG und anderen unterstützt. Der Qi-Standard wird als Qi gelesen, was auf Chinesisch dem Wort „Leben“ entspricht.

Das Funktionsprinzip basiert auf dem oben beschriebenen Gesetz der gegenseitigen Induktion. Die Betriebsfrequenz der BZU beträgt 100-205 kHz. Wirkungsgrad 75-80 %.
P.M.A.
Ein weiterer beliebter Standard heißt PMA. Zu seinem Prinzip gehört auch das Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Dieser Standard wurde 2012 von Powermat entwickelt. Es ist nicht so beliebt wie Qi, hat aber auch seine Vorteile.

Das Unternehmen konzentrierte seine Hauptbemühungen auf die Entwicklung eines besseren Senders für elektromagnetische Felder. Und die Betriebsfrequenz des Ladegeräts beträgt 277-357 kHz.
Dieser Standard wird hauptsächlich in den USA verwendet. Dennoch ist der PMA-Standard dem Qi deutlich unterlegen.
Rezence (A4WP)
Das Funktionsprinzip des Rezence-Standards basiert auf dem Gesetz der Magnetresonanz. Dadurch können Sie die Sendeleistung auf 50 W erhöhen, was ausreicht, um leistungsstärkere Geräte und sogar mehrere Geräte gleichzeitig aufzuladen. Sie können auch den Abstand zwischen dem Aufladen und dem aufzuladenden Gerät vergrößern.

Bisher ist dieser Standard jedoch eher theoretisch und findet keine breite Unterstützung.

Wo werden kabellose Ladegeräte verwendet?

Seit der Erfindung des kabellosen Ladens wurde es sofort von Herstellern aller Art zum Laden der Akkus verschiedener Geräte eingesetzt.
Zahnbürstenhersteller gehörten zu den ersten, die kabelloses Laden eingeführt haben. Tatsache ist, dass Zahnbürsten direkt mit Wasser in Kontakt kommen. Hier kam die Erfindung der BZU zum Tragen. Schließlich haben diese Geräte keine blanken Kontakte. Die Zahnbürste und das Ladegerät haben eine gute Abdichtung.

Auch das Unternehmen hält mit dem Fortschritt Schritt. Sie haben kabelloses Laden für ihre Apple Watch eingeführt.

Am beliebtesten sind jedoch kabellose Ladegeräte für Smartphones. Was für eine Bequemlichkeit. Legen Sie einfach Ihr Smartphone auf das Ladegerät und der Ladevorgang beginnt. Keine Kabel. Er brachte einen Großteil der Smartphones mit solchen Ladegeräten auf den Markt. Nokia hat auch Smartphones mit solchen Ladegeräten herausgebracht. Im Jahr 2017 brachte es das Smartphone iPhone 8 iPhone X auf den Markt, das auch über ein Ladegerät aufgeladen werden kann.
Häufig werden solche Geräte an öffentlichen Orten installiert. In Cafés und Restaurants ist man es gewohnt, mit dem Smartphone zu arbeiten, zu kommunizieren oder Spaß zu haben. Das Internet verbraucht ziemlich viel Akkuleistung.

Um Besucher anzulocken und einen möglichst langen Aufenthalt der Gäste in diesen Lokalen zu gewährleisten, bieten die Besitzer kostenloses WLAN, aber natürlich auch kontaktlose Ladegeräte für Smartphones an, die direkt in die Tische der Lokale integriert sind.

Viele Hersteller stellen auch kabellose Autoladegeräte für Telefone her. Das Prinzip des kabellosen Ladens ist sehr einfach. Das Kabel dieses Ladegeräts wird in die Zigarettenanzünderbuchse gesteckt, das Ladegerät selbst wird an einer geeigneten Stelle installiert, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Telefon während der Fahrt nicht herunterfällt.

Vorteile des kabellosen Ladens

Das kontaktlose Aufladen Ihres Telefons bietet viele Vorteile. Zunächst ist das Hauptproblem gelöst, nämlich die Adapter. Jetzt wird es ein universelles Panel für alle Geräte gleichzeitig geben. Die Kabel verschleißen nicht und die Buchsen am Mobiltelefon gehen nicht so schnell kaputt. Dies ist auch besonders wichtig für ein ladendes iPhone, da dessen Reparatur teuer ist.
Bei der Auswahl eines bestimmten Adapters kommen Sie nicht umhin, über die Vorteile des kontaktlosen Bezahlens nachzudenken:

• Bequemlichkeit. Überall einsetzbar.
• Es ist möglich, mehrere Telefone gleichzeitig aufzuladen.
• Mit der Zeit gibt es immer mehr Geräte, die diese Funktion unterstützen.
• Es wird nur ein Minimum an Strom verschwendet, obwohl der Wirkungsgrad dieser Aufladung bei etwa 80 % liegt.
• und einige andere Unternehmen planen, einen ähnlichen Adapter direkt mit dem Telefon anzubieten.
• Haltbarkeit. Das Ladegerät kann viele Jahre halten.

Hersteller

Viele Unternehmen haben sich mit der Entwicklung und Entwicklung kontaktloser Ladegeräte für Telefone beschäftigt. Jeder von ihnen konzentriert sich auf bestimmte Funktionen und ist bereit, die spezifischen Wünsche der Benutzer zu erfüllen. Zunächst müssen Sie Ladegeräte von Smartphone-Herstellern in Betracht ziehen, die kabelloses Laden ermöglichen.

So verbessern Sie Ihr Smartphone selbst

Wie ich oben geschrieben habe, können nicht alle Smartphones mit kontaktlosen Ladegeräten funktionieren. In diesen Smartphones gibt es keinen Empfangsteil. Aber das ist kein Satz. Heutzutage gibt es neben kabellosen Ladegeräten auch separate Empfangsgeräte auf dem Markt.

Sie sehen aus wie ein Blatt Pappe in der Größe einer Streichholzschachtel. Im Inneren dieser Platte befindet sich eine Empfangsspule. Es gibt zwei Arten des Empfangsteils. Die erste Möglichkeit besteht darin, dass das Empfangsteil unter dem Akkufachdeckel des Smartphones platziert und direkt mit dem Akku verbunden wird.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, dass der Empfangsteil mit dem Eingangsanschluss verbunden und mit einer Smartphone-Hülle abgedeckt wird.

Ja, es gibt noch eine andere Möglichkeit. Smartphone-Hüllen sind mit integriertem Empfangsteil erhältlich.

Wie man wählt

Experten raten, vor der Entscheidung für ein kontaktloses Telefonladegerät zu entscheiden, ob das Gerät diese Technologie unterstützt. Apple lehnt diese Praxis ausdrücklich kategorisch ab, da der Schwerpunkt auf der Verwendung originaler kontaktloser Adapter liegt. Bei vielen anderen Herstellern ist eine derart sorgfältige Auswahl jedoch nicht erforderlich. Viele Geräte akzeptieren moderne Telefonladegeräte verschiedener Hersteller.

Schauen Sie sich unbedingt den Videotest zu kabellosen Ladegeräten an

Qi ist das chinesische Wort für „Energiefluss“ (im Englischen „chee“ ausgesprochen) und ein universeller Standard für batteriebetriebene Geräte wie iPods, Mobiltelefone und Kameras.

Die Energieübertragung erfolgt dadurch, dass der Empfänger die Energie in diesem Fall nicht über ein herkömmliches Kabel, sondern kontaktlos durch den Einsatz elektromagnetischer Felder erhält. Das Prinzip ist ganz einfach: Der Qi-Sender, also die Basisstation, sendet die nötige Energie an den Empfänger.

Beschreibung der Technologie

Der kabellose Ladestandard Qi basiert auf magnetischer Induktion zwischen den Flachspulen des Sende- und Empfangsgeräts. Die Primär- und Sekundärwicklungen bilden zwei Teile des kernlosen Ladekreises, der auf der unteren Oberfläche der Primärspule und der oberen Oberfläche der Sekundärspule abgeschirmt ist. Dies und die räumliche Nähe garantieren eine akzeptable Energieübertragungseffizienz. Darüber hinaus wird die Belastung des Benutzers durch das Magnetfeld minimiert.

Typischerweise verfügt eine Basisstation über eine flache Oberfläche, auf der ein oder mehrere Mobilgeräte platziert werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass der vertikale Abstand zwischen Primär- und Sekundärwicklung ausreichend klein ist. Darüber hinaus gibt es zwei Möglichkeiten, die Wicklungen horizontal auszurichten.

Im ersten Fall installiert der Benutzer anhand von Anweisungen des Mobilgeräts selbstständig die Sekundärwicklung gegenüber der Primärwicklung auf der Schnittstellenoberfläche.

Die zweite Methode, freie Positionierung genannt, erfordert keine aktive menschliche Beteiligung. In einer Umsetzung werden hierfür mehrere Primärwicklungen geschaffen. Eine andere Option nutzt mechanische Mittel, um die Primärspule unter die Sekundärspule zu bewegen.

Design-Elemente

Der Leistungssender besteht aus zwei Hauptfunktionsblöcken, nämlich einem Leistungsumwandlungsblock und einem Kommunikations- und Steuerblock. Das erste Element, das das Magnetfeld erzeugt, ist die Primärspule. Der zweite ändert die Sendeleistung auf den vom Empfänger gewünschten Pegel. Darüber hinaus kann eine Basisstation mehr als einen Sender enthalten, um mehrere mobile Geräte zu bedienen, da jeweils nur eine Primärstation mit einer Sekundärstation kommuniziert. Schließlich liefert die Systemeinheit Strom und steuert den Betrieb mehrerer Sender.

Das Gerät enthält eine Energieempfangseinheit, bei der es sich um eine Sekundärwicklung handelt, sowie eine Kommunikations- und Steuereinheit. Letzterer regelt die Sendeleistung auf ein für das am Leistungsausgang des Empfängers angeschlossenes Subsystem akzeptables Niveau. Ein Beispiel für ein solches Subsystem ist eine Batterie.

Phasen der Kommunikation

Sobald die Kommunikations- und Steuereinheit des Senders aktiviert ist, sendet sie ein Signal an den Empfänger, um eine Antwort zu erhalten, die das Vorhandensein eines Q-kompatiblen Geräts bestätigt.

Nach Erhalt der Anfrage tritt der Empfänger in die Auswahlphase ein. Wenn die vorgeschlagene Spannung hoch genug ist, beginnt die Ping-Phase.

Beim Empfang einer Antwort vom Sender sendet das mobile Gerät ein Signalstärkepaket und tritt in die Identifikations- und Konfigurationsphase ein oder sendet ein Abschlusspaket für die Leistungsübertragung und bleibt in der Ping-Phase.

Anschließend werden das Identifikationspaket und die Kontrollpakete gesendet. Der Empfänger tritt in die Ladephase ein. Gleichzeitig steuert es die Energieübertragung, indem es Steuerpakete an die Basisstation sendet, die Informationen über die Einstellung des Primärwicklungsstroms, die empfangene Energie, den Ladestatus und den Abschluss der Übertragung enthalten.

Was ist eine kabellose Ladestation?

Das Qi-Laden ist universell, da es die Kompatibilität zwischen Mobiltelefonen und verschiedenen Herstellern gewährleistet. Einzige Bedingung ist, dass beide Teile – der Sender und der Empfänger – dem Qi-Standard entsprechen müssen.

Daher funktioniert jedes kabellose Qi-Ladegerät mit jedem mobilen Qi-Empfänger, unabhängig von Marke und Modell. Viele Mobiltelefone unterschiedlicher Hersteller, darunter Samsung, Nokia, LG, Sony, HTC und Motorola, entsprechen bereits dem Qi-Standard und können daher an jede Ladestation angeschlossen werden, die dessen Anforderungen erfüllt. Die Zahl kompatibler Geräte nimmt weiter zu, da die drahtlose Energietechnologie von immer mehr Unternehmen unterstützt wird. Dadurch können Sie batteriebetriebene Elektronik mit einer einzigen Stromquelle laden.

Wie es funktioniert?

Das mobile Ladegerät ist keine neue Erfindung. In elektrische Zahnbürsten wird seit vielen Jahren Induktionsenergie eingesetzt. Der Prozess nutzt eine resonante induktive Kopplung zwischen dem Sender der Basisstation und dem Mobiltelefonempfänger. Die Primärspule sendet kontinuierlich ein Testsignal an den Sender, um zu prüfen, ob sich Kapazitäts- oder Resonanzänderungen ergeben, die auf das Vorhandensein eines kompatiblen Telefons hinweisen. Der Sender moduliert die Ladung und prüft, ob der kabellose Ladestandard Qi unterstützt wird.

Unter Berücksichtigung von Kompatibilität und Energiebedarf beginnt der Prozess der induktiven Energieübertragung. In diesem Fall bleibt der Kontakt zwischen Empfänger und Sender bestehen. Sobald der Akku vollständig aufgeladen ist, gehen sie in den Standby-Modus. Das Universalladegerät ist nur dann aktiviert und überträgt Energie, wenn sich das angeschlossene Gerät darauf befindet.

Die Spulen, die Energie senden und empfangen, sind speziell abgeschirmt, um elektromagnetische Strahlung zu reduzieren.

Hauptmerkmale der Technologie

• Eine Methode zur kontaktlosen Energieübertragung von einer Basisstation zu einem mobilen Gerät, die auf der zwischen Spulen auftretenden magnetischen Nahfeldinduktion basiert.
• Überträgt mit einer geeigneten Sekundärspule (typische Außenabmessungen von ca. 40 mm) eine Leistung von ca. 5 W.
• Arbeitet mit Frequenzen von 100 bis 205 kHz.
• Unterstützt zwei Methoden zur Platzierung auf der Basisstationsoberfläche:
  • geführte Positionierung, bei der der Benutzer dabei unterstützt wird, das Mobilgerät korrekt an einem Ort zu positionieren, der Strom über einen oder mehrere feste Punkte liefert;
  • zufällige Platzierung auf der Oberfläche der Ladestation.
• Eine einfache Möglichkeit, die es Ihrem Telefon oder Tablet ermöglicht, den Vorgang zu steuern.
• Erhebliche Designflexibilität für die Integration des Systems in ein mobiles Gerät.
• Geringer Stromverbrauch im Standby-Modus (je nach Implementierung).

Einer für alle

Wie praktisch wäre es, ein Qi-Ladegerät für alle Telefone, Player und Kameras zu haben, ohne viel Kabelsalat?

Während unzählige neue Smartphones die Welt erobern, wird die Akkulaufzeit immer kürzer. Und jeder Hersteller und sogar jedes Gadget hat sein eigenes Ladegerät. Und mit jedem Einkauf steigt ihre Zahl. Letztlich verliert sich der Nutzer in einem Haufen verschiedener Netzteile. Dank der Q-Technologie werden sie überflüssig und der Kabelsalat verschwindet – und das sind noch nicht alle Vorteile dieser Technologie.

So wie Wi-Fi zum globalen Standard für drahtlose Internetverbindungen geworden ist und Bluetooth das Halten des Telefons in der Hand überflüssig gemacht hat, wird Qi zum globalen Standard für das induktive Laden batteriebetriebener Geräte.

Ist elektromagnetische Strahlung schädlich?

Die Expertenmeinungen waren geteilt. Einerseits bestätigen viele Wissenschaftler, dass eine geringe Menge elektromagnetischer Strahlung beim kabellosen Laden keinen Schaden anrichtet. Andere sprechen von der großen Gefahr, der der menschliche Körper ausgesetzt ist.

Wie viel elektromagnetische Energie wird also von einem Qi-System abgegeben? Sehr wenig. Das Qi-Prinzip wird seit vielen Jahren in elektrischen Zahnbürsten eingesetzt, ohne die Gesundheit des Menschen zu beeinträchtigen. Das Ladegerät ist so konzipiert, dass aufgrund seines kleinen Arbeitsbereichs die elektromagnetische Strahlung äußerst begrenzt ist. Es existiert nur in unmittelbarer Nähe einer drahtlosen Sendestation und nur, wenn sich das Gadget darauf befindet. Durch eine zusätzliche Abschirmung in den Sende- und Empfangsspulen wird die elektromagnetische Strahlung weiter reduziert.

Wireless Power Consortium

Das Wireless Power Consortium (WPC) wurde am 17. Dezember 2008 gegründet. Gleichzeitig wurde ein einheitliches Programm zur Entwicklung dieser Technologie genehmigt.

Der kabellose Ladestandard Qi gewährleistet seine Universalität für alle Qi-kompatiblen elektronischen Geräte. Das bedeutet, dass jedes kompatible Gerät an jeder Qi-kompatiblen Station aufgeladen werden kann. WPS hat 250 Mitglieder, darunter die Marktführer Samsung, Nokia, LG, Panasonic, HTC, Sony, Microsoft und Motorola, und ist damit die größte Gruppe von Herstellern, die kabellose Ladegeräte unterstützen.

Laut WPC-Vorsitzendem Menno Treffers ist es angesichts der zunehmenden Anzahl von Produkten, die Qi verwenden, wichtig sicherzustellen, dass jedes mobile Ladegerät mit allen Qi-unterstützten Geräten ordnungsgemäß funktioniert. Möglich wird dies durch die von Testronic erstellte, ständig aktualisierte Datenbank, mit der sich leicht feststellen lässt, ob ein neues Produkt mit bereits zertifizierten Produkten kompatibel ist. Der Qi-Standard für kabelloses Laden ist zu einer der wichtigsten technischen Entwicklungen für Nutzer von Telefonen und Tablets geworden, die heute täglich am Arbeitsplatz und zu Hause verwendet werden.