Як працює бездротова зарядка, які її типи і стандарти

08.12.2022

Багато хто з нас роками користується бездротовою зарядкою як частиною нашого повсякденного життя, можливо, навіть не усвідомлюючи цього. Наприклад, електричні зубні щітки, що перезаряджаються, використовують подібну технологію з початку 1990-х років. Однак витоки бездротової зарядки сягають набагато глибше — у кінець XIX століття, з моменту її винаходу Ніколою Теслою. Він продемонстрував магнітно-резонансний зв’язок — можливість передавати електрику по повітрю шляхом створення магнітного поля між двома контурами, передавачем і приймачем.

Але близько 100 років це була технологія без особливих практичних застосувань. Сьогодні ж існує майже півтора десятка технологій бездротової зарядки, і всі вони спрямовані на те, щоб позбутися кабелів у всьому — від смартфонів і ноутбуків до кухонних приладів і автомобілів. Тепер ви можете без перешкод придбати багатофункціональні зарядні пристрої для дому та офісу https://qinetiq.in.ua/g84711150-mnogofunktsionalnye-besprovodnye-zaryadki; це і колонки, і годинники, і навіть світильники з функцією бездротової зарядки гаджетів.

Як працює бездротова зарядка?

Бездротова зарядка, як вона реалізована сьогодні, використовує електромагнітну індукцію для передачі енергії між котушками, використовуючи ті ж принципи, що були розроблені Теслою ще в 1800-х роках.

Незалежно від того, чи передаються мілівати для живлення датчика, чи кілька кіловат для зарядки електромобіля, загальні принципи залишаються незмінними. Простіше кажучи, сучасні пристрої, такі як мобільні телефони, аудіогарнітури і носимі пристрої, мають мініатюрні приймальні котушки, щоб отримувати енергію, яка передається через передавальні котушки, вбудовані в бездротовий зарядний пристрій.

Коли два пристрої перебувають у межах досяжності один одного, відбувається електронне «рукостискання», а потім, використовуючи технологію управління живленням, — узгодження потужності, що дозволяє приймальній котушці (котушкам) «просити» про подачу живлення через передавальну котушку (котушки). Між двома котушками індукується струм, який подається або безпосередньо, або на батарею приймального пристрою. Є кілька факторів, що визначають, наскільки ефективною є передача енергії, але в цілому — що ближче розташування і коротша відстань між котушками передавача і приймача, то ефективніша передача енергії.

Типи бездротової зарядки

Існує три типи бездротової зарядки:

  1. зарядні панелі, які використовують сильнопов’язану електромагнітну індуктивну або безвипромінювальну зарядку;
  2. зарядні чаші або зарядні пристрої наскрізного типу, які використовують слабозв’язану або випромінювальну електромагнітну резонансну зарядку, що може передавати заряд на кілька сантиметрів;
  3. бездротова радіочастотна бездротова зарядка, яка забезпечує крапельну зарядку на відстані кількох метрів.

Як сильнопов’язана індуктивна, так і слабозв’язана резонансна зарядка працюють на одному і тому ж фізичному принципі: змінне в часі магнітне поле індукує струм у замкнутому контурі дроту.

Стандарти бездротової зарядки

Існує два стандарти бездротової зарядки: Qi та PMA. Обидва використовують однакову індуктивну зарядку. Реальна ключова відмінність полягає в кількості використовуваної довжини хвилі.

Бездротова зарядка PMA: скорочення від Power Matters Alliance, використовує довжину хвилі в діапазоні 277-357 кГц.

Бездротова зарядка Qi: метод бездротової зарядки Qi, що вимовляється як «чи», був створений Консорціумом бездротової енергетики (Wireless Power Consortium, WPC). Це найвідоміший і найпопулярніший метод бездротової зарядки з двох стандартів, і саме його використовують багато брендів у своїх бездротових зарядних пристроях. Він пропонує діапазон 100-205 кГц.