Кто придумал беспроводную зарядку для телефона

Беспроводная зарядка: что это и где используется?

Электронные зарядные устройства предназначены для питания аккумуляторных батарей различных гаджетов. Зарядка производится с помощью энергии внешнего источника (чаще всего от сети переменного типа тока). Без такого устройства не получится зарядить смартфон для полноценной эксплуатации.

Для повышения уровня удобства инженеры и разработчики смогли придумать беспроводную зарядку для мобильных девайсов, которая подразумевает полное отсутствие лишних проводов. Такой способ зарядки может носить название «коммерческий».

Беспроводной тип зарядки – это технология, разработанная компанией из США — Wireless Power Consortium, примерно 8 лет назад. За короткий промежуток времени преимущества такой технологии оценили миллионы пользователей по всему миру. Беспроводная зарядка – это метод электромагнитной индукции, в теории.

Как работает беспроводной тип зарядки?

Wireless charger работает благодаря специальной технологии, которую поддерживают многие современные смартфоны. Данная технология предусматривает наличие в зарядном гаджете и в самом мобильном телефоне, наушниках, планшете или умных часах специальной индукционной катушки.

Зарядка девайса по беспроводной технологии Qi происходит поэтапно:

• Выходное напряжение преобразуется в переменный ток с высокими частотами.
• Переменная сила тока направляется на катушку устройства-передатчика по цепи этого же передатчика. После чего переменный ток индуцирует магнитное поле катушки, которое изменяется во времени.
• Тот же переменный ток протекает в катушке самого передатчика, индуцируя магнитный поток поля, которое распространяет энергию на катушки устройства-приемника (если соблюдена правильная дистанция между устройствами).
• Далее в катушку приемника генерируется ток магнитным полем. Процесс передачи данной энергии между приемником и передатчиком называется – резонансная связь.
• Затем ток, попадающий в катушку приемника, преобразовывается в стабильный, благодаря схеме этого приемника. И после данного цикла ток позволяет использование зарядки аккумуляторной батареи устройства.

Поэтому, подбирая беспроводную зарядку, следует убедиться в том, чтобы стандарт такой передачи поддерживался смартфоном или другим девайсом. Именно данный критерий является основой совместимости, а не модель устройства или бренд.

На сегодняшний день беспроводная зарядка используется для гаджетов небольших размеров:

• мобильные телефоны;
• планшеты;
• smart watches и фитнес браслеты;
• беспроводные наушники и блютуз-гарнитуры;
• электрические щетки для чистки зубов.

Такой узкий перечень устройств пока что связан с ограничениями по мощности.

Беспроводные аксессуары могут быть встроены в различную полезную смарт технику, имея такие форм-факторы:

• Автомобильные (холдеры для телефона с беспроводной зарядкой, адаптеры, кронштейны).
• Платформы, панели и подставки (докстанция).
• Настольные (настольные часы с беспроводной зарядкой, лампы, различные смарт аксессуары).
• Встроенные в мебель.
• Power Bank с Qi.

Для каких гаджетов используется беспроводная зарядка?

Учитывая то, что современные технологии на месте не задерживаются, каждый год мы можем наблюдать появление интересных и полезных гаджетов, которые заслуживают внимания пользователей. Беспроводная зарядка, в данном случае, также не является исключением, имея широкий спрос на рынке умных девайсов.

Ниже предоставлен список гаджетов, которые могут иметь технологию беспроводной зарядки.

Смартфоны

Как узнать есть ли беспроводная зарядка на телефоне?

Как было сказано выше, перед покупкой устройств с беспроводной зарядкой, важно проверить, поддерживает ли смартфон данную технологию. Беспроводные зарядки для смартфонов представлены во всем мире в широком ассортименте и по разным ценам — от доступных до очень дорогих. Беспроводной тип зарядки, учтенный в устройствах, совместим со многими мобильными телефонами и планшетами, но не со всеми моделями.

Данную информацию можно уточнить у продавца перед покупкой смартфона, а также она может быть указана на коробке девайса или в инструкции по эксплуатации. Кроме того, можно найти сведения о такой функции в характеристиках товара на сайте производителя / официального представителя в нужной стране. Большинство моделей современных смартфонов известных брендов, таких как: iPhone, Xiomi, Samsung и другие, поддерживают функцию беспроводной зарядки.

Smart Watch

Большинство современных наручных аксессуаров также поддерживают технологию быстрой зарядки. Для них можно приобрести индивидуальные беспроводные зарядки или докстанцию, которая позволит заряжать сразу несколько гаджетов одновременно (смартфон, наушники и смарт часы).

Беспроводные TWS наушники

Являются одними из незаменимых устройств и могут разрядиться в неподходящий момент. Некоторые модели рассчитаны на поддержку беспроводной зарядки кейса-футляра.

Опасна ли Qi для здоровья?

Учитывая тот факт, что технология беспроводной зарядки пока только набирает популярность, многие переживают относительно возможного вреда от излучений таких устройств, что сразу напоминает миф об опасности мобильных телефонов, которые якобы вызывают заболевания. Всемирная организация здравоохранения подтвердила, что смартфоны не являются опасными для здоровья человека. А беспроводные зарядки, в свою очередь, устроены гораздо проще.

То же самое касается и вопроса о вреде беспроводной зарядки для аккумуляторной батареи телефона. Разработчики и инженеры провели ряд опытов и тестов, которые дали понять, что вреда для батарей смартфонов беспроводная зарядка не несет, только если она приобретается у официального продавца с лицензией на товар и имеет гарантию качества.

Преимущества и недостатки беспроводных зарядок для телефона

Как и другие бытовые устройства или электроника, беспроводные зарядки имеют свои недостатки и достоинства.

К плюсам таких устройств можно отнести следующие:

Возможность зарядки сразу нескольких гаджетов

Сравнительно со стандартными зарядными устройствами от сети, сразу становится понятно, что удобство беспроводной зарядки заключается в отсутствии лишних проводов, привязанности к розетке и так далее. Более того, различные докстанции способны предоставить питание для нескольких девайсов одновременно.

Удобство использования зарядки

Для зарядки смартфона достаточно разместить его на специальной платформе или поверхности, после чего смартфон начинает заряжаться сразу.

Безопасность эксплуатации

Как известно, кабели USB и различные адаптеры не застрахованы от скачков напряжения в сети, что может нанести вред заряжаемой технике. Если такая проблема в сети является частым явлением, тогда беспроводная зарядка — отличная альтернатива.

Долговечная работа

Для стандартной подзарядки от розетки и шнуров необходимо каждый раз подключать телефон заново, вставлять блок питания в розетку или кабель в ноутбук. Эти движения, так или иначе, приводят к постепенному изнашиванию порта для разъема телефона. Беспроводная зарядка в этом случае позволяет сохранять хорошее состояние смартфона. Qi также долговечнее кабелей и блоков питания.

Минимизация перегревов и повреждений АКБ

Большинство современных беспроводных зарядок являются смарт. Они могут определять полный уровень заряда аккумулятора и автоматически прекращают заряжать их. Это, в свою очередь, также экономит энергию.

К минусам Qi можно отнести:

• Беспроводная зарядка является более габаритным устройством, в отличие от шнурка и блочка. Поэтому оно идеально для использования в офисе или дома. Хотя на сегодняшний день можно найти повербанк с такой технологией.
• Одним из несущественных минусов является — размещение смартфона на беспроводной зарядке. Только если правильно и ровно разместить телефон на девайсе, пойдет поступление заряда. Случайные перемещения от необходимой точки заряда могут отсоединить мобильный телефон.
• Использовать смартфон во время беспроводной зарядки не так уж удобно, как может казаться на первый взгляд. Более того, большинство беспроводных зарядок прекращают заряжать устройство, как только пользователь пытается им воспользоваться.
• Беспроводная зарядка требует больше времени, чем питание от проводной сети. Использовать в дороге и путешествиях такое устройство пока не так практично.

Как включить и правильно пользоваться беспроводной зарядкой?

Перед тем как начать использование беспроводной зарядки, рекомендуется изучить инструкцию, которая идет в комплекте к устройству. Мы собрали основные шаги для корректного включения и дальнейшей работы Qi:

1. Первое, что требуется сделать, это — подключить беспроводную зарядку к сети (к розетке или компьютеру через USB шнур). После данного действия устройство включится и загорится световой индикатор.
2. Далее требуется разместить смартфон на панели Qi. Если телефон не начал заряжаться, достаточно активировать данную функцию в меню настроек смартфона.

Рейтинг беспроводных зарядок от бренда Gelius

Украинский бренд Gelius предлагает интересные устройства, поддерживающие технологию беспроводной зарядки смарт гаджетов.

Беспроводная зарядка 3 в 1 Gelius Union

Компактный девайс с удобной конструкцией рассчитан на беспроводную одновременную зарядку нескольких устройств: беспроводные Bluetooth наушники, наручные смарт часы и мобильный телефон. Данная модель замечательно подходит к серии девайсов от Apple.

Smart стерилизатор с беспроводной зарядкой Gelius Pro UV Disinfection Box

Гаджет рассчитан на дезинфекцию мелких предметов от вредоносных организмов, которые накапливаются на телефоне, ключах, банковских картах и на других вещах в течение дня. Устройство также располагает технологией беспроводной зарядки, позволяющей зарядить смартфон в любом удобном месте.

Настольные часы Gelius Pro Smart Desktop Clock Time Bridge с Qi

Один из самых популярных девайсов от бренда Gelius — это лидирующие настольные часы с беспроводной зарядкой для различных устройств, встроенным будильником и функцией ночника. Гаджет отлично подходит для использования в офисе и квартире.

Беспроводной повербанк Gelius Pro Velcro

Потрясающее устройство, выполненное в стильном дизайне с технологией Qi и Quick Charge, которая заряжает смартфон в несколько раз быстрее. Повербанк имеет защиту от скачков напряжения, а также коротких замыканий. С помощью такого внешнего аккумулятора можно заряжать несколько устройств одновременно. Высокая емкость в 10000 мАч позволит пользователю постоянно оставаться на связи.

Держатель с беспроводной зарядкой Gelius Odyssey

Для автолюбителей имеется отличный подарок, который обладает технологией Qi, имеет три удобных вида крепления и привлекательный внешний вид. Гибкость холдера для телефона позволяет регулировать его в любом удобном положении для водителя.

Итог

Как видно из рейтинга выше, технология беспроводной зарядки может быть встроена в любые девайсы для удобства пользователя. Гарантия на такие гаджеты составляет 12 месяцев от производителя с момента покупки.

Чтобы правильно выбрать беспроводную зарядку, достаточно определиться с тем, поддерживает ли определенный гаджет данную технологию, а затем выбрать формат: часы, настольная подставка, стерилизатор или повербанк.

5 наивных вопросов о беспроводной зарядке, которые продолжают задавать

На Хабре есть немало статей о беспроводной зарядке смартфонов, и в комментариях к каждой из них, нет-нет, да и проскользнет наивный вопрос, который местные старожилы мгновенно заминусуют, отправив комментатора учить матчасть. Мы как, не побоимся этого слова, крупнейший производитель зарядных устройств для смартфонов с удовольствием проведем ликбез по беспроводным зарядкам, ответим на вопросы и развеем пару мифов. И начнем, пожалуй, с вопроса, от которого большинство хабровчан начинают скрежетать зубами.

Опасна ли беспроводная зарядка для здоровья?

Шапочка из фольги и свинцовые трусы компенсируют все негативные… извините, шутка. Уверения о некоем опасном излучении беспроводных зарядок можно воспринимать только со снисходительной улыбкой. Как говорится, не учите физику, и ваша жизнь будет полна чудес (и/или необоснованных страхов). Если на расстоянии двух сантиметров над поверхностью станции телефон перестает заряжаться и даже распознавать беспроводную зарядку, то откуда взяться излучению, которое будет «бить» на метры вокруг, выжигая мозг и репродуктивную систему?

Каждую секунду вас пронзают радиоволны сотовой связи, Wi-Fi, Bluetooth, ТВ и радиовещания и множество других сигналов в самых разных диапазонах, вы подвергаетесь воздействию электромагнитного поля от компьютера, любого электроприбора и даже электропроводки в стенах, а уж как «фонит» работающая микроволновка! И всё это не оказывает ровным счетом никакого влияния на вас, потому что это не ионизирующее излучение (то есть, не радиация).
Изучением влияния неионизирующего излучения на человека ученые занимаются десятки лет, и за это время было не раз доказано, что реальную опасность для людей представляют только долговременные тесные объятия с мощными неэкранированными излучателями, вроде военного радара, базовой станции сотовой связи, направленной точно на вас на расстоянии в пару метров или микроволновки без двери. И вред будет заключаться в разогреве молекул воды в клетках и денатурации белков.

Единственная рекомендация, которая хоть как-то затрагивает беспроводные зарядки для смартфонов, — не подносить работающую зарядку к кардиостимулятору. По инструкции медицинским устройствам вообще противопоказано любое постороннее мощное излучение. При этом нет никаких доказательств или случаев влияния Qi-зарядки на кардиостимулятор. Более того, уже разработана беспроводная зарядка для самих кардиостимуляторов.

Человеку беспроводная зарядка не может навредить никоим образом. А вот себе самой — вполне, если между телефоном и станцией оставить металлический предмет (как монета на фото). Электромагнитная индукция — дело такое.
Фото: Wireless Power Consortium

Однако если задаться такой целью, с помощью беспроводной зарядки действительно можно нанести вред смартфону. Дело в том, что хоть Qi-станции могут обнаруживать посторонние металлические предметы, попавшие между двумя катушками, некоторые тонкие предметы, вроде скрепок или декоративных вставок на чехле, могут остаться незамеченными. Оказавшись над передающей индукционной катушкой, металл неизбежно начнёт нагреваться. Нескольких минут хватит, чтобы та же скрепка раскалилась и начала плавить пластик.

Какой блок питания нужен для беспроводной зарядки?

КПД проводной зарядки составляет около 97%, то есть потерь энергии практически нет. А вот КПД беспроводных зарядок колеблется на уровне 60–75%. В теории, в сферических условиях в вакууме, так сказать. В реальности на КПД зарядки стандарта Qi влияет положение телефона на зарядной станции (то есть положение индукционных катушек друг относительно друга), их характеристики и размеры.

В этом году технологические новостные сайты наперебой репостили «исследование» энтузиаста, сравнившего скорость и энергопотребление проводной и беспроводных зарядок. Закономерно, результаты оказались не в пользу последних, причем КПД индукционной зарядки варьировался от станции к станции и особенно сильно зависел от положения смартфона на них. Если за 100% взять эффективность проводной зарядки, то КПД Qi варьировался от 20% до 53%, а самый лучший результат показала оригинальная Google Pixel Stand — 61%. Правда, исследование было посвящено не скорости или тепловыделению беспроводных зарядок, а их энергопотреблению — автор вел читателя к выводу, что если хотя бы половину от 3 млрд смартфонов в мире заряжать по воздуху с таким КПД, энергопотребление и нагрузка на энергосети возрастут. С одной стороны, с математикой не поспоришь. С другой, неутешительный вывод держится на вероятности «если бы, да кабы», а энергопотребление в мире и так растёт за счет цифровизации общества.

Кстати, возьмите на вооружение USB-тестер, с помощью которого можно измерять напряжение, ток и переданную энергию. Такой гаджет стоит около 1000 рублей, но позволяет безошибочно оценить качество USB-кабелей и выходные параметры зарядных устройств. Архиполезная вещь в хозяйстве!
Фото: AliExpress

Исходя из невысокого реального КПД индукционной зарядки, мы приходим к необходимости подключения зарядной станции к блоку питания повышенной мощности. Если 5-ваттную станцию подключить к 5-ваттному ЗУ, то из-за потерь скорость зарядки смартфона будет… скорее всего, никакой, потому что результирующая мощность на приёмной катушке смартфона окажется незначительно выше энергопотребления телефона в режиме ожидания. Производители Qi-станций рекомендуют использовать блоки питания с мощностью на 30–40% выше, чем у Qi-зарядки. Так, Apple для своей новой 15-ваттной MagSafe для iPhone 12 рекомендует докупить адаптер с мощностью не ниже 20 Вт. К счастью, не обязательно производства Apple. Мы провели сравнение скорости зарядки iPhone 12 Pro через MagSafe, подключенного к оригинальному 20-ваттному адаптеру Apple и к крохотному Anker Nano на те же 20 Вт. Разница между двумя блоками питания укладывается в несущественную погрешность — 188 минут в случае с ЗУ Apple 20 Вт и 190 минут в паре с Anker Nano 20 Вт. А при зарядке от этих блоков питания не через MagSafe, а напрямую по кабелю, батарею удалось зарядить за одинаковое время в 104 минуты.

Кстати, о MagSafe. Формально с новой зарядкой Apple совместимы все iPhone с Qi-приемником, но лишь семейство iPhone 12 будет заряжаться с максимальной мощностью 15 Вт, тогда как предыдущие модели смартфона — только 5 Вт. Также обозреватели заметили странную несовместимость MagSafe с мощными блоками питания для MacBook — в паре с 96-ваттным адаптером MagSafe «раскачался» только до 10 Вт. Есть мнение, что в адаптер для ноутбука просто не «зашит» необходимый профиль питания, требуемый для MagSafe.

Раньше мы тоже советовали приобретать для наших беспроводных зарядок блоки питания примерно на 40% мощнее, однако теперь самые мощные Qi-станции, вроде Anker PowerWave II Stand мы просто комплектуем сетевым адаптером необходимой мощности. Если в комплекте с вашей Qi-зарядкой не оказалось кабеля, докупите гарантированно хороший провод — дешёвые безымянные USB-кабели часто не могут передать высокие токи, а наименее качественным кабелям не покоряется даже 0,5 А.

Опасна ли беспроводная зарядка для смартфона?

Рискуем удивить, но да. Как и проводная зарядка. А уж как опасно для аккумулятора отсутствие любой зарядки и уход в глубокий разряд! Аккумуляторы вообще от жизни умирают. На скорость наступления неизбежного конца по большей части влияет лишь интенсивность использования батареи. В некотором смысле литий-ионные батареи следуют завету «live fast, die young» — чем быстрее аккумулятор выработает свой ресурс циклов заряда/разряда, тем быстрее потеряет ёмкость и потребует замены.

Заметьте, мы говорим о ресурсе, выраженном в количестве циклов зарядки. Самому аккумулятору абсолютно все равно, каким образом ему пытаются восполнить заряд: по проводу или через индукционную катушку — контроллер питания любой входящий ток приведёт к нужным характеристикам и лишь затем подаст на элемент питания.

Но нет дыма без огня, откуда-то ведь взялись городские легенды об опасности беспроводной зарядки? В этом мифе есть доля правды, только не там, где полагают большинство несведущих владельцев смартфонов. Повторим: ток, подаваемый непосредственно на аккумулятор, не различается в зависимости от способа зарядки, так что никакого «повреждения индукционными токами» при использовании стандарта Qi быть не может в принципе. Аккумулятору вредит лишь нагрев до высоких температур, который ускоряет деградацию анода и катода и, как следствие, ведёт к снижению ёмкости и в особо тяжёлых случаях даже к короткому замыканию. Ускоренный износ батареи наблюдается при её нагреве выше 30 °C, то есть температурный порог издевательски мал и ниже температуры тела человека.

Давайте считать и прикидывать. КПД Qi-зарядок составляет около 60%, большая часть потерянной энергии преобразуются в тепло, которое нагревает катушки и, соответственно, смартфон, а вместе с ним и аккумулятор. Важный момент — для наиболее высокого КПД катушки в станции и смартфоне должны находиться точно друг над другом, при их смещении станция вынуждена повышать мощность, что вызывает повышенный нагрев.

Дешевые безымянные Qi-зарядники не испортят ваш смартфон, зато могут испортиться сами — экономия на элементной базе и некачественная пайка могут закончиться коротким замыканием. И хорошо, если не случится возгорания.
Фото: iphones_ru / Instagram

Смартфоны могут охлаждаться только естественным образом, поэтому добротный чехол серьезно ухудшает отвод тепла. Это не значит, что надо непременно избавляться от чехлов во имя сохранности батареи — новый аккумулятор через пару лет обойдётся дешевле, чем потенциально разбитый экран сейчас. Но свою лепту в перегрев смартфона чехол всё-таки вносит.

Поэтому же мы не рекомендуем добавлять смартфону функцию беспроводной зарядки с помощью Qi-приёмника в виде тонкой пластины со штекером. Смартфоны без Qi-катушки просто не рассчитаны на то, что сквозь них начнут протекать индукционные токи, а тыльную часть начнет нагревать индукционная катушка. В лучшем случае при использовании такого ресивера вы получите очень быструю деградацию аккумулятора из-за перегрева, в худшем — испорченные MEMS-компоненты, вроде компаса или гироскопа.

Подобные Qi-ресиверы для смартфонов можно купить за 200–300 рублей, но мнимое удобство может обернуться повреждениями аккумулятора и микромеханических компонентов смартфона.
Фото: AliExpress

Всё-таки стандарт беспроводной зарядки Qi разрабатывался не наобум лазаря. Начинку смартфонов предложили защищать изолирующей пластиной, возможные негативные эффекты от перегрева были просчитаны, а мощность — ограничена гарантированно безопасными значениями (те самые 5 Вт в первых ревизиях стандарта, 15 Вт сейчас).

Даже в самом неблагоприятном случае беспроводная зарядка не превратит телефон в сковородочку для жарки шкварок. В смартфоны встроен термодатчик, который не позволяет батарее нагреваться выше 45 °C. Если обнаружится перегрев, например из-за толстого чехла, не дающего телефону охлаждаться естественным образом, то контроллер питания потребует снизить подаваемую мощность.

Но всё это касается оригинальных спецификаций Qi с базовым ограничением мощности беспроводной зарядки смартфонов в 15 Вт. А что же с быстрыми беспроводными зарядками?

Беспроводная зарядка высокой мощности опасна или нет?

Заряжать современный смартфон от беспроводной станции мощностью 5 Вт — это очень медитативное занятие, имеющее смысл только если телефон оставлять на прикроватной тумбочке на всю ночь. Для тех, кто закономерно не хочет ждать по шесть часов, производители смартфонов предлагают собственные проприетарные быстрые зарядки, на полную мощность работающие только с определёнными устройствами их же марки. Так у Huawei есть SuperCharge на 27 Вт и 50 Вт, OPPO представила AirVOOC на 65 Вт, а Xiaomi так и вовсе в ноябре 2020 года анонсировал 80-ваттную беспроводную зарядку, способную зарядить батарею на 4000 мА·ч за 19 минут.

Чудо техники от Xiaomi — беспроводная зарядка телефона за 18 минут. А что с температурой батареи? Пока неизвестно.

Потрясающие мощности и, в теории, потрясающее тепловыделение. Заметим, что при проводной зарядке гаджеты тоже нагреваются, и этот нагрев зависит от мощности зарядки (при условии, что сам смартфон в этот момент не используется, иначе нагрев будет значительно выше). Но при беспроводной передаче энергии тепла выделяется всё же больше. Соответственно, Qi-зарядник на 5 Вт нагреется крайне несущественно, на 15 Вт — побольше, а вот как должен разогреться смартфон, который питают через 80-ваттную беспроводную станцию… На самом деле однозначно мы пока не можем ответить на этот вопрос, сверхмощная зарядка Xiaomi ещё не вышла в серию, и реальных независимых тестов пока не проводилось.

Итак, с тепловыделением быстрых беспроводных зарядок более-менее разобрались — в теории оно выше, но практически нагрев контролируется термодатчиками и разнесением высокой мощности на две отдельных передающих катушки. Но есть другой возможный негативный фактор, общий и для проводной, и для беспроводной быстрой зарядки — повышенный ток, подаваемый на аккумулятор.

Разрядка и зарядка литий-ионной батареи представляет собой процесс передачи положительных ионов лития между анодом и катодом. Чем выше мощность заряда или разряда, тем быстрее ионы покидают один электрод и прикрепляются к другому. В ходе эксплуатации батареи анод и катод неизбежно изнашиваются, а быстрая зарядка незначительно ускоряет этот процесс. Насколько? Если использовать исключительно «быстрый» способ, то разница в ёмкости в сравнении с медленно заряжаемым аккумулятором проявится года через два или примерно 500–600 циклов, но при таком износе в принципе разумно заменить батарею, так как та неизбежно потеряет 10–15% ёмкости. Подчеркнем, что эта проблема проявляется при использовании и проводных, и беспроводных зарядных устройств высокой мощности.

Почему в некоторых смартфонах беспроводная зарядка до сих пор на 5 Вт?

Стандарт Qi сразу создавался открытым, поэтому за установку индукционной Qi-катушки производители гаджетов не платят никаких лицензионных отчислений. Соответственно, поддержка Qi — это лишь вопрос себестоимости индукционного модуля и перепроектирования внутренностей смартфона. Всякая компания вольна решать, внедрять ли ей поддержку Qi или нет и катушку какой мощности интегрировать.

В мире продукции, выпускаемой тиражом в десятки и сотни тысяч (а кому повезёт со спросом — и миллионов) штук экономия даже в несколько центов не бывает лишней. Например, в iPhone X закупочная стоимость компонентов для реализации беспроводной зарядки составила $6. И это по мегаоптовой скидке для уважаемого заказчика, и это для катушки с мощностью приёма не более 7,5 Вт. Для флагмана за $1000 лишние $6 в себестоимости погоды не делают, чего не скажешь об Android-фонах начального и среднего уровня, производители которых не прочь сэкономить для повышения конкурентоспособности среди равных.

Смартфон Palm Pre опередил свое время, став первым массовым телефоном с беспроводной зарядкой. И это в 2009 году, за год до появления Qi, за два года до первого Android-фона с опциональной Qi-крышкой и за шесть лет до интеграции Qi-катушек внутрь смартфонов.
Фото: HP

К счастью, цена катушек пала достаточно низко, чтобы установка приёмника даже на 10 Вт практически не отражалась на цене телефона, хотя 3–4 года назад смартфоны почти поголовно имели катушки всего на 5 Вт. В современных устройствах приемник Qi с мощностью 5 Вт можно встретить только по двум причинам: либо вам попалось удешевлённое по всем возможным фронтам устройство, либо это намеренный шаг для разнесения смартфонов компании по разным ценовым сегментам, чтобы дорогие модели имели более явные преимущества над дешёвыми.

Проходи, ложись, заряжайся

К делам великой важности стоит подходить легко, к делам малой важности стоит подходить серьёзно. Чтобы получить максимум удовольствия от модуля беспроводной зарядки в вашем смартфоне, следует с умом выбрать зарядную станцию, качественный кабель и зарядное устройство, а не покупать всё самое дешёвое на китайской новогодней распродаже. Кладите смартфон на станцию максимально ровно, следите, чтобы в чехле (если он есть) не было металлических вставок и, главное, не бойтесь за своё здоровье и здоровье аккумулятора.

• Блог компании Anker Innovations
• Беспроводные технологии
• Гаджеты
• Смартфоны
• Энергия и элементы питания

Стартап из MIT разработал беспроводную зарядку

Молодежный проект Pi из Массачусетского технологического института (MIT, США) разработал первое в мире беспроводное зарядное устройство, которое позволяет заряжать сразу несколько электронных устройств. Причем класть их для этого на специальную подставку или коврик не нужно. Внешне прибор похож на конусообразную вазу, которую достаточно поставить на стол или тумбочку, чтобы все устройства — от телефона до планшета или беспроводных наушников, — находящиеся на расстоянии фута (около 33 см) от зарядного устройства, смогли пополнить запас аккумулятора. Об изобретении рассказал блог TechCrunch.

Создатели рассказали, что их изобретение основано на использовании метода магнитно-резонансной индукции. Та же технология применяется и в самой популярной на настоящий момент системе беспроводной передачи электричества Qi, на которой работают зарядные устройства Apple или Android. Магнитные поля остаются идеальным способом безопасного переноса энергии из одного устройства в другое. Единственным ограничением подобных индукционных систем является радиус их действия: если отодвинуть телефон на несколько сантиметров от устройства, зарядка прекращается. Создатели Pi разработали особый алгоритм формирования пучков, который позволяет безопасно направлять магнитное поле к заряжаемому устройству.

«Трудность заключалась в том, чтобы выяснить, как сделать магнитную зарядку более многофункциональной, мультидевайсной (рассчитанной на несколько устройств), а также расширить радиус ее действия, — пояснил порталу Phys.org главный технический директор Pi Лисинь Ши (Lixin Shi). — Нам потребовалось более года, чтобы математически обосновать, что это возможно».

Всего на разработку устройства Ши и его коллега Джон Макдональд — аспиранты MIT — потратили 3,5 года. Вместе они выяснили, как сформировать магнитное поле, чтобы люди могли одновременно заряжать свои мобильные устройства на полной скорости.

В продажу устройство пока не поступило, однако компания Pi уже смогла собрать $3,5 млн инвестиций. Свою разработку изобретатели из MIT рассчитывают выпустить на рынок в 2018 году по цене не выше $200 за устройство.

Российский проект

Несмотря на то что американский стартап претендует на первенство в изобретении дистанционной зарядки, подобная разработка есть и в России. Трое молодых ученых из Кубанского государственного университета (Краснодар), Александр Атаманов, Дмитрий Лопатин и Олег Баранов, в 2015 году представили беспроводное устройство, которое, как утверждали разработчики, заряжает мобильные телефоны на расстоянии до трех метров. Более того, кубанское ноу-хау якобы работает по принципу радара: самостоятельно находит телефоны с севшими батареями и заряжает их. Серийное производство такой зарядки требует больших инвестиций.

«Пока найти инвесторов на этот проект так и не удалось. Разработка была за наш, мой и Александра Атаманова, счет и за государственные гранты. Сейчас все средства закончились, и мы занимаемся этим проектом в свободное время, — поделился проблемами Дмитрий Лопатин. — Встреч с инвесторами и потенциальными заказчиками вроде Samsung у нас было много. Но пока никто не вложился. Основные трудности связаны с безопасностью. Нужны проверки и исследования, а это достаточно дорого. У нас ведь новая технология, не стандарт Qi, а три канала в порядке увеличения дальности передачи энергии — ультразвук, радиоволны, инфракрасный свет. Это позволяет эффективнее бороться с помехами и препятствиями. Излучение нашего прибора укладывается в европейские и российские нормы, но, насколько сильно он влияет на человека, мы пока сказать не можем».

Второй проблемой является необходимость инфраструктурных вложений, что можно сделать только вместе с крупными производителями — Samsung, Apple, Huawei, ZTE, отметил Лопатин.

Согласно расчетам самих изобретателей, на разработку прототипа и проведение тестов перед выходом на рынок им нужно $400 тыс.

Материал предоставлен проектом «+1».

Открытия и технологии XIX в. в современной жизни: Беспроводная зарядка

Беспроводная зарядка долгое время воспринималась как футуристический объект. Картина, где люди выбрасывают свои зарядные устройства с проводами и начинают заряжать смартфоны от стола или планшета, могла появиться разве что в наших фантазиях. Реализация этого заняла много времени и потребовала череды уникальных открытий.

Беспроводная зарядка работает по принципу электромагнитной индукции. Это явление схоже с тем, что, используется в индукционных плитах, которые существуют уже много лет.

По существу, и зарядное устройство, и приемное устройство содержат беспроводные зарядные катушки. Передающая катушка преобразует электричество и излучает электромагнитное поле. Когда приемная катушка находится в этом поле, она преобразует энергию в электрический ток, который передается на батарею.

Одним из основных открытий, давшим толчок для создания беспроводной зарядки, стало открытие Майклом Фарадеем электромагнитной индукции. В 1831 г. во время эксперимента он продемонстрировал, что электрический ток, создающийся вокруг катушки с проволокой, может индуцировать (вызывать) ток на другой соседней катушке с проволокой.

В начале XIX в. инженер и изобретатель Никола Тесла предложил систему беспроводной передачи электроэнергии – или беспроводной связи. Но одним из основных препятствий на пути реализации этого амбициозного решения всегда была неэффективность передачи электроэнергии на большие расстояния.

В конце прошлого десятилетия группа исследователей из Массачусетского технологического института США во главе с профессором физики Марином Солячичем предприняла определенные шаги в направлении более практичной беспроводной зарядки. Во-первых, в 2007 г. команда без проводов зажгла 60-ваттную лампочку на расстоянии двух с половиной метров, используя две большие медные катушки с аналогично настроенными резонансными частотами, которые передавали энергию от одной к другой по магнитному полю. Затем, в 2010 г., они сократили количество обмоток и значительно повысили эффективность системы.

Теперь технология «беспроводного электричества» доступна каждому.