Андрей Цунский

Текст

Что такое беспроводная зарядка и как она работает? В чем функция беспроводной зарядки, ее плюсы и минусы. И наконец, как пользоваться беспроводной зарядкой? Обо всем по порядку

Как удобен был бы мир, если бы не было в нем никаких электрических проводов! Ни линий электропередач, ни кабелей, а значит и  ни радиопомех в непосредственной от них близости и там же никаких отклонений магнитного компаса. А сэкономленные миллионы тонн металлов, причем дорогих, снижение расходов, а стало быть и цен на электроэнергию?! Увы, это невозможно. Во всяком случае до новых фундаментальных открытий.

Из коллекции любопытных фактов

Еще в 1894 году Никола Тесла в своей лаборатории на 5 авеню (до пожара) и на Хаустон-стрит (после пожара в лаборатории на 5 авеню) зажег без проводов фосфорную лампу накаливания методом резонансной взаимоиндукции, что и продемонстрировал публике. Кстати, в пожаре Тесла виноват не был – загорелась прачечная на нижнем этаже, и даже ходили слухи (не более чем слухи) что лабораторию погубили поджигатели, нанятые… Томасом Альвой Эдисоном. Эта гадость останется на совести сплетников и безответственных сочинителей.

Что такое беспроводная зарядка

Беспроводное зарядное устройство — это прибор, основанный на принципе передачи электроэнергии от источника питания методом электромагнитной индукции к аккумулятору без необходимости подключения кабеля. Впрочем, это не совсем так – ведь в розетку ее включать все же нужно, так что как минимум один провод при ней уже имеется.

Такими устройствами снабжают современные гаджеты, часто нуждающиеся в подзарядке – смартфоны, наушники, смарт-часы и браслеты, планшеты. Питающим кабелям производители электронных девайсов похоже вынесли свой приговор, и собираются от них отказаться, хотя сейчас это многим кажется неочевидным. Однако, совсем недавно трудно было представить себе компьютер без устройства для чтения трехдюймовых дискет, дюймовых дискет, лазерных дисков – ну и где же они теперь?

Зарядка работает предельно просто: к ней достаточно поднести заряжаемый прибор на расстояние 3-4 см и она активируется, по мере накопления электроэнергии в аккумуляторе снижается напряжение. Когда аккумулятор устройства заряжается полностью, экран отображает сигнал «устройство заряжено».

Пионер беспроводной зарядки

В 2009 году множество наград и положительных отзывов собрал мультимедийный коммуникатор с мультисенсорным дисплеем Palm Pre. Этот аппарат рассматривался даже как реальная альтернатива iPhone. Обозреватели того времени хвалили Palm Pre за то, что он сохранил кнопочную клавиатуру в отличие от айфона: «удобство полноценной QWERTY клавиатуры, оснащенной 35-ю кнопками, несомненно, выше». Опять же, где эти qwerty теперь?

Многозадачность, подключение к Wi-Fi бесспорно были хороши, отдельно описывали беспроводную зарядку Touchstone – цилиндрическую вилку с USB-портом и «липучкой» для прикрепления зарядки к поверхности стола или полки. Palm Pre, однако, справедливо получил обидное прозвище «iPhone для бедных» и популярности так и не приобрел. Дорогой айфон с легкостью даже не вытеснил - просто выгнал его с рынка.

Однако способ беспроводной зарядки волновал производителей и до появления Palm Pre. Еще в 2008 году был создан консорциум по разработке нормативов для новой технологии - WPC (Wireless Power Consortium).

Из коллекции любопытных фактов

В 1945 году советский академик Семен Тетельбаум в статье «О беспроводной передаче электроэнергии на большие расстояния с помощью радиоволн», предположил возможность передачи электроэнергии по микроволновой линии, той же проблемой интересовался и занимался академик Петр Леонидович Капица.

Плюсы беспроводной зарядки

Несомненные преимущества беспроводной зарядки гаджетов видны сразу: если однажды все компактные электронные приборы окажутся способны воспринимать беспроводное электричество, навсегда исчезнет путаница в геометрии разъемов, не будет «развальцованных» чужими разъемами гнезд. Не нужно будет везти с собой ворох шнуров для разных девайсов, ну и наконец в любом кафе, аэропорту, железнодорожном вагоне появится просто панель, на которую можно будет сложить для зарядки весь свой электронный парк в виде планшета, телефона, часов или браслета. Ее КПД в идеальных условиях составляет около 97%.

Из коллекции любопытных фактов

Для беспроводной передачи электроэнергии пытались использовать и ультразвук, и лазерный луч, и ЭМИ (электромагнитное излучение) микроволнового диапазона. Успехи пока скромные. Но в 1975 и 1997 году в обсерватории Голдстоун в Калифорнии и в Гранд Бассэне на острове Реюньон соответственно передавали электроэнергию при помощи волн СВЧ на 1 км. Примерно. С тех пор сообщений о дальнейших успехах не последовало.

Минусы беспроводной зарядки

Идеальные условия соблюсти невозможно. Чем дальше гаджет от зарядного устройства – тем медленнее оно работает. А изготовить передатчик большей мощности – значит увеличивать как его размер, так и размер устройства приема волн беспроводной зарядки. Наилучший результат достигается при идеальной центровке гаджета над зарядным устройством – опять-таки не всегда удается. Реальный КПД от 20% до 50%, наилучший результат показывает Google Pixel Stand — 61%.

Зарядное устройство требует блока питания большей мощности, чем у него самого – в противном случае результирующая мощность может оказаться равной или лишь незначительно превысить собственное энергопотребление гаджета. Все будет происходить очень – ну очень! – медленно. Вообще, пока что проводная зарядка быстрее.

Еще вы могли слышать, что беспроводная зарядка ведет к перегреву аккумулятора. Ну, не к перегреву, а скажем – к нагреванию, и это правда. WPC принят стандарт беспроводной зарядки Qi (читается как «Ци» - жизненная энергия в китайской медицине), современный стандарта ограничивает норму мощности 15 Вт, что не даст перегреться аккумулятору, к тому же в сами гаджеты встраивается датчик температур, автоматически снижающий мощность при температуре батареи 45 градусов С.

Что же касается сказок о вреде беспроводной зарядки для здоровья, то разве вы не знали, что у всех говорящих по мобильнику отваливаются уши, вышки 5G чипируют всех подряд, а использование микроволновки приводит к росту копыт и хвоста у беременных? Выдумки про вред беспроводной зарядки из той же серии.

Как работает беспроводная зарядка

Итак, беспроводное зарядное устройство существует, работает, и человек с техническим образованием или просто не позабывший уроки физики, понимает с одного слова, как. Это слово – второе название такой зарядки: индукционное зарядное устройство.

Этот же принцип заставляет работать индукционную горелку на электрической плите: мощная индукционная катушка, через которую проходит низкочастотный переменный ток, заставляет металлическое дно сковороды и кастрюли индуцировать вихревые токи, происходит нагревание и… но вскипятить воду на зарядке для телефона у вас не получится. Мощности здесь явно не те, они достаточны для того, чтобы вызвать электрический ток, который перенесет заряженные частицы в нужное место и снова заставит батарею давать постоянный ток. Если вы не помните, как это происходит, можно посмотреть здесь:

Читать на ЦО.РФ

Электрический ток: что это Где он возникает, каким бывает и как рассчитывается?

Электрический ток – это направленное движение частиц - носителей электрического заряда. Каждый помнит это еще со школьных уроков. Но вот куда они движутся, зачем, почему? Разумеется, большинство наших читателей прекрасно это знает.

Из коллекции любопытных фактов

В 2007 году коллектив ученых под руководством профессора Марина Солячича в Массачусетском технологическом Институте на глазах у изумленной публики передала электроэнергию, достаточную для свечения 60-ваттной лампочки… на 2 метра.

Как включить беспроводную зарядку

Здесь может выйти путаница в терминах «зарядка, как процесс заряжания аккумулятора», или «зарядка, как зарядное устройство». Так что будем внимательны. Включить зарядку в первом значении невозможно – она уж или присутствует в конструкции вашего гаджета — или ее там нет. Так что не ищите тумблер «проводная/беспроводная» ни на каком языке. Нет такого переключателя, не существует в природе! И iPhone у вас или android – совершенно все равно. Не говоря уж о планшетах и часах с наушниками.

А вот подключить устройство для беспроводной зарядки несложно.

- Подключить зарядное устройство к розетке, используя адаптер, которым оно укомплектовано или рекомендовано производителем.

- Поместите устройство на ровную поверхность.

- Положите на него свой гаджет экраном вверх согласно инструкции, приложенной к устройству.

- Когда на экране отобразится значок «аккумулятор заряжен» — берите гаджет и пользуйтесь.

Крайне нежелательно допускать попадание между гаджетов и зарядной панелью посторонних, особенно металлических предметов. Неметаллические предметы замедлят процесс, а металлические могут испортить зарядку, гаджет или и то, и другое разом.

Выключите режим вибрации – если кто-то позвонит, ваш смартфон может «уехать» с нужной точки.

Чехол желательно снять – иначе процесс может затянуться.

Как видите – совсем несложно.

Внимание! Устройство беспроводной зарядки и гаджет обязательно должны поддерживать один стандарт. Если это не так, то, скорее всего, вы просто ничего не сумеете зарядить, но возможно и попортите ваш девайс.

Стандарты беспроводной зарядки

Стандарт Qi

Большинство телефонов поддерживают мощность устройства 5 Вт или 7,5 Вт, но есть и такие, о которым требуется от 10 или 15 Вт, поскольку они поддерживают функцию быстрой зарядки, например, как Qualcomm Quick Charge и Samsung Adaptive Fast Charging. В процессе зарядки устройство и ваш гаджет обмениваются данными – для установки режимов и прекращения работы по завершении.

Стандарт PMA

Практически не отличался от Qi и был принят в США и Канаде, поддерживая гаджеты, произведенные специально для этих стран. В сетевых кафе такие зарядки сразу помещались в столики. В настоящее время не используется, уступив конкурентную борьбу Qi.

Стандарт Air Fuel

Позволяет увеличить дальность передачи энергии до нескольких сантиметров, но, как вы уже знаете, снижает КПД. Очень редко используется.

Виды беспроводной зарядки

Как таковой стандартизации не существует. Это подразделение на виды достаточно произвольное, по общим свойствам.

Настольные зарядки могут быть горизонтальными, где нужно класть гаджет на поверхность как можно точнее, и вертикальные с держателем, удобные уже тем, что промахнуться невозможно.

Встраиваемые обычно встречаются в кафе и общественных местах, в столиках и консолях, их хорошо видно, но нужно следить, чтобы гаджет не сдвинулся с нужного места.

Также производятся беспроводные пауэрбанки – достаточно просто положить гаджет на такое устройство.

Автомобильные зарядные устройства снабжены направляющими и крепежом – мало того, что гаджет не отодвинется в сторону от толчки зарядки, он еще и не упадет при движении.

FAQ – часто задаваемые вопросы

Как выяснить, доступна ли вашему телефону или иному гаджету беспроводная зарядка?

Если вы не знаете, как убедиться, возможно ли так заряжать ваш гаджет, напишите его модель в поисковом сервере и задайте ваш вопрос. Пример: вы пишете в Yandex «Samsung Galaxy A12 можно ли заряжать при помощи беспроводного устройства?»

И в Яндексе вы первой же строкой получите быстрый ответ:

«Поддерживает Qi стандарт беспроводной зарядки. Чтобы зарядить устройство, вам нужно всего лишь положить его на зарядную панель».

Или: «планшет LG G pad 8.0 v490 можно ли заряжать при помощи беспроводного устройства?» Уже не так просто. Получите кучу ссылок на руководства по эксплуатации. И ни-че-го больше. Как же быть?

На устройствах, поддерживающих беспроводную зарядку, есть обычно пометка: «Qi-Power», «Qi-support», а иногда «Wireless Charger Support». Так что если ее нет – покупайте кабель соответствующего разъема.

Что лучше: беспроводная или проводная зарядка?

На него я позволю себе ответить так: попробуйте оба способа, и решите сами! Хотя практика показывает, что многое из того, чему отдает предпочтение Apple, вскоре становится не лучшим – а единственным. Интересно, увидим ли мы кабельную зарядку лет через пять? Технологии развиваются, и возможно это зарядное устройство станет одной из глав такой статьи, написанной уже о XXI веке.

Использованные источники: rawpixel.com на Freepik, СС0 Четворно, Flickr/James Whatley, CC0 Olli Niemitalo, rawpixel.com