BuildingTECH

search


Энергия

Беспроводная зарядка - как это работает?

Беспроводная зарядка - как это работает?

Первый раз, когда вы подключаете телефон к беспроводному зарядному устройству, это может показаться волшебством, но на самом деле эта технология насчитывает 130 лет.

Однако, несмотря на свою долгую историю, эта технология только сейчас становится повсеместной. По данным Allied Market Research, к 2027 году рынок беспроводного питания превысит 40 миллиардов долларов.

Как работает эта фантастическая технология и почему она внезапно появилась повсюду?

Беспроводная зарядка для смартфонов на самом деле не новость. В 1831 году английский физик Майкл Фарадей впервые обнаружил лежащие в основе магнитные и электрические идеи, которые привели к индукционной зарядке, которая передает энергию по беспроводной сети между двумя приемниками.

Он описал свой эксперимент, который произвел «электрический ток с помощью обычных магнитов», в серии лекций 1831 года в Королевском обществе в Лондоне. Фарадей использовал жидкую батарею, чтобы пропустить электрический ток через небольшую катушку. Затем, когда он прошел через большую катушку, магнитное поле изменилось - и возникло мгновенное напряжение.

Кроме того, есть Никола Тесла, который был одержим идеей передачи электричества без проводов. Он использовал основные принципы Фарадея, чтобы сначала продемонстрировать способность передавать энергию по воздуху. В конце 19 века он создал магнитное поле между двумя цепями, передатчиком и приемником.

Как работает беспроводная зарядка?

Ранние ученые, возможно, открыли беспроводную зарядку, но они не смогли найти для нее практических применений. До смартфонов, умных часов и электромобилей большинство приложений для беспроводной зарядки сводилось к ... электрическим зубным щеткам.

С 1990-х годов компании по уходу за полостью рта встраивают беспроводные зарядные устройства прямо в подставки для электрических зубных щеток. Седаны BMW и iPhone используют ту же концепцию, что и эти зубные щетки, чтобы поймать беспроводную энергию: индуктивная зарядка.

Индуктивная зарядка передает энергию от зарядного устройства к приемнику на задней панели телефона посредством электромагнитной индукции. Внутри зарядной площадки находится индукционная катушка, которая создает колеблющееся электромагнитное поле. Катушка приемника в смартфоне помогает преобразовать это магнитное поле обратно в электричество для зарядки аккумулятора, как это сделал Тесла еще в 1800-х годах со своим массивным передатчиком и приемником, только меньшего размера.

Чем больше катушки внутри зарядного устройства, тем дальше вы можете переместить свой телефон, ноутбук или другое устройство. Существует два основных стандарта беспроводной зарядки, и большинство смартфонов поддерживают оба:

  • Стандарт Qi Консорциума Wireless Power Consortium: в основном используется для смартфонов, этот стандарт также применяется к другим потребительским устройствам. По данным консорциума, в настоящее время на рынке представлено около 3700 Qi-сертифицированных продуктов, каждая из которых может поддерживать мощность от 5 до 15 Вт.
  • Резонансный стандарт AirFuel Alliance : последний стандарт позволяет пользователям заряжать с расстояния 50 миллиметров, а это означает, что нет необходимости идеально согласовывать ваше устройство с зарядным устройством, что дает вам свободу использовать свой телефон во время зарядки. Этот стандарт также поддерживает одновременную зарядку нескольких устройств, например умных часов и смартфона.

Взгляд в будущее

Генеральный директор WiTricity Моррис Кеслер сказал NPR, что он представляет себе будущее, в котором беспроводная зарядка станет повсеместным явлением.

«Вы заезжаете на электромобиле в гараж, где на полу лежат подставки для беспроводной зарядки», - сказал он. «Вы открываете дверь в дом и бросаете свой мобильный телефон на кухонный стол, где в столешницу встроена технология беспроводной зарядки».

Ученые Disney Research показали, что беспроводная зарядка под открытым небом возможна. Это означает, что вы можете заряжать свой телефон, когда приемник находится в комнате, точно так же, как ваш ноутбук может использовать сигнал Wi-Fi по воздуху.



Читать больше: