Все чого ми не знаємо про бездротову зарядку: Міф і правда!

Людство давно вже задається питанням про передачу електрики по повітрю. Найбільшого прогресу в цій галузі досяг вчений Нікола Тесла, тож саме його праці були взяті за основу технології передачі змінного струму на відстані в сучасних бездротових зарядних пристроях для гаджетів. Звичайно, до передачі струму на великі відстані справа поки що не дійшла, але успіхи в розробці бездротових зарядок вже є, і їх удосконалення відбувається з кожним роком. Хоча наразі сучасні мобільні пристрої все ще прив'язані до дротів, що вічно заплутуються.

Щоб зрозуміти, як електроенергія може передаватися по повітрю, необхідно згадати з шкільного курсу фізики як утворюється струм. Всі ми пам'ятаємо, що струм це велика кількість заряджених частинок, що рухаються в певному напрямку, і чим швидше вони рухаються, тим потужнішим стає напруга струму. Щоб отримати заряд, цих електронів необхідно змусити рухатися. Основні способи отримання електрики - це механічний, хімічний та тепловий. Але є ще один спосіб отримання напруги - електромагнітна індукція. Що це таке? За термінологією це звучить так: при зміні магнітного потоку в замкнутому контурі виникає явище утворення електрики. Іншими словами, при зіткненні двох електромагнітних полів, які утворюються при будь-якій електричній напрузі, можна отримати заряд електроенергії. Цей спосіб і застосовують при створенні бездротових зарядок для гаджетів. Але бездротовим він названий тільки умовно, адже основний потік електрики потрібно десь брати.

Щоб здійснити зарядку бездротовим методом, необхідно створити базову станцію, яка буде підключена до джерела змінного струму і приймач, який буде знаходитися в заряджаємому пристрої, а також створити умови безпосередньої близькості цих пристроїв. При цьому електроенергія, що утвориться в результаті змін електромагнітних полів, буде надходити до підключеного гаджету. 

Складова частина приймача (Ресивер) включає в себе приймаючу індукційну котушку, регулятор напруги, контролер і ресивер. Передавач (Трансміттер) у свою чергу складається з адаптера змінного струму (Перетворювач AC / DC), індукційної котушки-передавача і контролера.

На практиці це виглядатиме дещо складніше, так як трансмітер може мати кілька передавальних котушок і активуватися вони можуть залежно від положення пристрою на "базі". До того ж сучасні принципи зарядки повинні обмінюватися даними про необхідний рівень заряду батареї.

На початку надходження бездротових зарядок у продаж, у кожної компанії був свій неповторний принцип зарядки пристроїв. Але з плином часу і появою більшої кількості гаджетів з можливостями бездротової зарядки, був розроблений загальний протокол передачі електрики по повітрю - протокол Qi. Даний стандарт індукційної передачі електроенергії включає в себе два типи передачі: низької потужності (від 0 до 5 Вт), і високої (120 Вт). Також стандарт Qi передбачає зарядку пристроїв на відстані до 4 см.

Зарядка гаджета без проводів, безсумнівно, річ зручна. Але от заряджатися пристрій таким способом буде довше в два-три рази. Поки що енергоефективність бездротових пристроїв за стандартом Qi дуже низька і складає близько 80%. Та все ж це не такий низький показник, адже якщо взяти енергоефективність дротової зарядки, то вона складе 95-97%. 

Як бачите, бездротові зарядки тільки грунтуються на бездротовому принципі підключення самого пристрою до зарядки, адже заряджаюча "станція" повинна бути підключена до джерела живлення. Тоді не зовсім зрозуміло, для чого було випускати на ринок гаджети з підтримкою бездротової зарядки, якщо сам заряджаючий пристрій залежить від дротів. Недоліки таких зарядок стають очевидними.

Перший, це дуже повільна швидкість зарядки. Звичайно, середньостатистичний володар смартфона заряджає свій гаджет раз на добу, і тому, поклавши на ніч пристрій на заряджаючий килимок, йому буде цього достатньо.

Другий недолік  - це вартість. Чи варто віддавати 500 грн й більше за зарядний блок, коли можна користуватися більш ефективною стандартною зарядкою. До того ж, якщо Ваш телефон тільки припускає Qi-зарядку, то потрібно буде докупити ще задню кришку з індукційною котушкою-приймачем. Як правило, зарядна станція має габарити гаджета чи трохи менша, але по товщині завжди перевершує сам гаджет. До того ж такий набір, плюс кабель, носити буде не дуже зручно. Ось Вам і третій недолік.

Ми не проти того, щоб такі зарядки були представлені на ринку, але от форм-фактор у них повинен бути PowerBank-івський. Тоді це повною мірою буде виправдовувати назву, і до того ж дійсно повністю позбавить користувачів від дротів.   

Висновок

На сьогоднішній день бездротові зарядки не настільки досконалі, як хотілося б, але майбутнє у них є, хай не настільки яскраве як у їх родичів автозарядок і мережевих зарядних пристроїв. Малий радіус дії полів зводить нанівець всю зручність використання такої зарядки. Звичайно, в галузі досліджень передачі електрики на відстані є успішні проекти (мікрохвилі, лазер), але вони не настільки безпечні як індукція.

Передача електрики можлива ще й ультразвуковим методом. Але при такому методі необхідно забезпечити пряму видимість і пристроя, що заряджається, і зарядного пристрою.

Звичайно ж прогрес не стоїть на місці, і в ІТ-лабораторіях інженери вже працюють над створенням пристроїв, які б спрощували життя користувачам. А нам залишається тільки чекати, коли на споживчий ринок надійде черговий новомодний «покращувач» для улюбленого гаджета.