Standard Qi – za induktivno punjenje
18 svi 2021
U principu sve radi ali bez struje skoro ništa ne radi. To može potvrditi svatko tko je probao koristiti telefon s praznom baterijom. U normalnom slučaju to nije problem jer se telefon samo spoji s kablom za punjenje. Nakon kratkog vremena je napunjeno dovoljno energije za obavljanje kratkog razgovora. Točno, no što ako kabel za punjenje s pripadajućim strujnim adapterom nije pri ruci? Tu bi bilo praktično kad bi se pametni telefon mogao puniti bilo gdje. I upravo to je moguće s bežičnim punjenjem. Želimo vam detaljnije objasniti kao funkcionira bežični punjač odn. wireless charger i što je standard Qi.
- Koju prednost ima bežično punjenje?
- Kako funkcionira induktivno punjenje?
- Koji izazovi postoje kod induktivnog punjenja?
- Što znači standard Qi?
- Odgovaraju li Conradovi punjači standardu Qi?
- Daljnji razvoj u bežičnom punjenju
- Često pstavljana pitanja o Qi punjačima
Koju prednost ima bežično punjenje?
U međuvremenu, u svakom kućanstvu postoje najrazličitiji uređaji koji se mogu puniti. Pametni telefoni, bluetooth slušalice s mikrofonom, satovi ili prijenosni medijski reproduktori opskrbljavani su energijom putem kabla za punjenje. Uz to, svaki uređaj ima vlastiti strujni adapter s kablom za punjnje. Stoga trebate točno paziti kako biste upotrijebili pravi kabel s odgovarajućim utikačem i pripadajućim strujnim adapterom.
Kod nekih uređaja treba pogledati kako mikro USB utikač treba okrenuti da bi ušao u utičnicu. Ako iskrivljeno stavljeni utikač ne klizne odmah u utičnicu, koristi se veći mehanički pritisak. Malo vjerojatno je da se utičnica i kabel za punjenje dugoročno mogu nositi s ovakvim grubim pritiskom. S vremenom će se utičnica za punjenje istrošiti i neće davati više siguran spoj. Posljedica su klimavi kontakti i skupi popravci.
Bolje bi bilo kad kabel ili utični kontakt za punjenje uopće ne bi bili potrebni. Stoga su proizvođači razvili bežično punjenje ili wireless charging koje se djelomično naziva i induktivno punjenje.
Kako funkcionira induktivno punjenje?
Struja punjenja za npr. pametni telefon ne može se tako jednostavno prenositi zrakom. Jer zrak je za struju električni izolator. No, kao što se radijski valovi s radijskih ili daljinskih odašiljača prenose zrakom tako se može prenositi i energija. Kod bežičnog prijenosa energije koriste se dva zakona fizike:
- Princip elektromotora
Vodič kroz koji teče struja proizvodi magnetsko polje. Ako se vodič uz to nalazi u magnetskom polju trajnog magneta, oba magnetska polja utječu jedno na drugo i nastaje rotacijsko gibanje elektromotora.
- Princip generatora
Kad se električni vodič nalazi u magnetskom polju u vodiču nastaje električni napon (indukcija). Princip rada ovakvog stvaranja struje primijenjuje se kod generatora ili dinama.U praksi se kod induktivnog punjenja koriste dvije zavojnice. Jedna zavojnica je odašiljač, a druga prijamnik. Odašiljačka zavojnica stvara potrebno magnetsko polje. Kako bi prijamna zavojnica mogla stvarati napon (inducirati) treba se nalaziti u magnetskom polju. Budući da to mehanički nije moguće, upotrebljava se trik. Umjesto pomicanja vodiča prijamne zavojnice, pomiče se magnetsko polje. To se postiže poganjanjem odašiljačke zavojnice na izmjenični napon. Rezultirajuće magnetsko polje koje se stalno mijenja proizvodi također izmjenični napon u prijamnoj zavojnici. Unatoč tome što se prijamna zavojnica ne pomiče.
U tehnici se ovaj princip već dulje koristi kod transformatora. Samo što se kod transformatora magnetsko polje između obje zavojnice pojačava jezgrom od željeznih pločica i ciljano navodi. Time transformator može djelomično podnositi visoke snage.
Kod induktivnog punjenja nedostaje pojačano djelovanje kroz željeznu jezgru. Stoga je važno obje zavojnice postaviti prostorno vrlo blizu jednu drugoj. Razmak treba biti što manji. Samo tada prijenos energije može biti uspješan. No, i pod idealnim uvjetima snaga koja se može prenijeti induktivnim punjačima iznosi samo nekoliko vata. Ta snaga je itekako dovoljna za punjenje malih osobnih prijenosnih elektroničkih uređaja (wareables).
Koji izazovi postoje kod induktivnog punjenja?
Koliko je pametna ideja induktivnog punjenja, toliko je i složena tehnička realizacija. Jer kod realizacije bilo je i još uvijek ima tehničkih poteškoća koje treba svladati.
Funktionalnost treba biti osigurana
Najvažnija stvar je funkcionalnost. Pritom se treba osigurati da u prijamnik (pametni telefon) stigne dovoljno energije kako bi se baterija mogla napuniti s dovoljnom jakosti struje.
Uz već navedeni minimalni razmak zavojnica, proizvođač punjača može još utjecati na jačinu magnetskog polja i frekvenciju izmjeničnog napona. U optimalnom slučaju odašiljač i prijamnik su savršeno međusobno usklađeni.
Sigurnost treba biti zajamčena
Postupak punjenja smije se započeti tek onda kad pripadajući telefon leži na odašiljačkoj zavojnici. Magnetsko polje tijekom punjenja ne smije ometati druge uređaje u neposrednoj okolini.
Ako strana tijela poput uredske spajalice, nakita, alata ili rašpice za nokte dospiju slučajno na stanicu za punjenje ona se ne smije pustiti u pogon. Zbog induciranih struja unutar metalnih dijelova predmeti bi se toliko zagrijali da biste se mogli opeći.
Kompatibilnost treba biti osigurana
Kod tehničkih inovacija često je situacija da svaki proizvođač kod primjene bežičnog punjača ide vlastitim putem. Stoga se lako dešava da se induktivni postupak punjenja uopće ne odvija ili se odvija nedovoljno jer stanica za punjenje i pametni telefon nisu od istog proizvođača. U najgorem slučaju prijamna zavojnica u telefonu inducira preveliki napon tako da se telefon oštećuje.
Pogotovo kad je bežični uređaj za punjenje dostupan u javnim objektima, trebate biti sigurni da se pametni telefon brzo puni ali ne i oštećuje punjenjem. Stoga je razvijen standard Qi od Wireless Power Consortiuma.
Što znači standard Qi?
WPC (Wireless Power Consortium) je neprofitna organizacija osnovana 2008., koja ima više od 650 tvrtki članica iz cijelog svijeta. Vodeće marke kao što su Apple, Samsung, Huawei, Xiaomi, Google, LG, Sony, Nokia i mnogi drugi proizvođači pridružili su se WPC-u.
Zajedno s članicama WPC razvija standarde za bežično napajanje koji su neovisni o proizvođaču.
Qi (čita se „či“) u kineskom jeziku znači životna energija ili životna snaga odn. vitalnost. U vezi s tehnologijom punjenja Qi označava svjetski vodeći standard za induktivno punjenje sa snagom do 15 W. Standard Qi pritom ne opisuje samo funkcionalne aspekte induktivnog punjenja odn. Qi punjača. U standardu Qi točno su određene i zaštitne naprave i pouzdano prepoznavanje stranog tijela. Još jedna Qi specifikacija opisuje magnetsku zaštitu baterije za minimiziranje zagrijavanja tijekom bežičnog punjenja.
Proizvođači induktivnih punjača za pametne telefone mogu od WPC-a zatražiti certifikat. U tu svrhu ovlašteni i neovisni ispitni laboratoriji testiraju proizvode u kojoj mjeri se pridržavaju strogih normi standarda Qi. Specifična svojstva proizvoda koja se odnose na sigurnost, interoperabilnost i jednostavnost za upotrebu pažljivo su ispitana. Ako bežični punjač u potpunosti udovoljava svim zahtjevima standarda Qi, stanica za punjenje može nositi Qi logotip kao Qi certificirani proizvod.
To osigurava da su svi proizvodi s certifikatom Qi međusobno kompatibilni i da bežično savršeno međusobno rade. Korisnik može sigurno postaviti svoj pametni telefon s omogućenom Qi tehnologijom na bilo koji Qi certificirani punjač, bez pribojavanja da će mu se telefon oštetiti.
Standard Qi se trenutno uglavnom koristi za punjenje pametnih telefona. No, članovi WPC-a naporno rade na povećanju profila učinkovitosti za standard QI. Tada se mogu pokriti i uređaji poput prijenosnih računala i tableta snage punjenja od 30 do 60 W.
Ako želite znati ima li induktivni punjač koji koristite Qi certifikat, možete provjeriti bazu podataka Wireless Power Consortiuma.
Odgovaraju li svi Conradovi punjači standardu Qi?
U uskoj suradnji s proizvođačima i Wireless Power Consortiumom, Conrad Electronic odlučio je uvrstiti još samo Qi certificirane punjače u asortiman proizvoda za bežično punjenje.
To našim kupcima daje apsolutnu sigurnost da će pametni telefon s certifikatom Qi bez problema raditi s Qi punjačem. Pametni telefon se optimalno puni, a uzimaju se u obzir i svi aspekti koji su važni za sigurnost. To našim kupcima, što se tiče bežičnog punjenja, uvijek daje dobar osjećaj.
Daljnji razvoj bežičnog punjenja
Bežično i sigurno punjenje pametnih telefona s QI tehnologijom trenutno je samo vrh ledenjaka. Wireless Charging odnosno bežično punjenje ima puno više potencijala. Primjerice, u budućnosti na području kuhinja neće više biti potrebno priključivanje miksera, toastera i dr. kablom na utičnicu. Uređaji će biti bežični i opremljeni pametnom tehnikom punjenja (Standard Ki Cordless Kitchen). Onda ih se jednostavno treba staviti na oznaku na radnoj površini i napajanje se odvija preko indukcije.
Bežično punjenje je razvojni zahtjev i za električne automobile i bicikle. Budući da se tu trebaju prenositi znatno veće snage, tehnička primjena će trebati još malo pričekati. Unatoč tome, bežično punjenje s Qi tehnologijom punjenja već će u bliskoj budućnosti sve više postajati standardom.
Često postavljana pitanja o Qi punjačima
Kako mogu saznati je li moj mobitel prikladan za Qi punjač?
Kako biste saznali može li se mobilni telefon bežično puniti Qi punjačem, u slučaju sumnje, trebate provjeriti web stranicu proizvođača ili tehnički list proizvoda. Ako to nije moguće, preglede možete pronaći na raznim internetskim stranicama s popisom svih mobitela koji se mogu puniti Qi punjačem.
Mogu li mobitel s Qi mogućnošću puniti na bilo kojem bežičnom punjaču?
To je moguće samo ako bežični punjač podržava standard Qi. Ako bežična stanica za punjenje ne podržava standard Qi punjenje nije preporučeno.
Što mogu učiniti ako moj mobitel nema Qi tehnologiju?
U međuvremenu mnogi proizvođači nude za određene mobitele setove za naknadno Qi opremanje. Ti Qi prijamnici jednostavno se priključe na utičnicu za punjenje na pametnom telefonu i pričvrste na stražnjoj strani. Djelomično postoji mogućnost stavljanje tankog prijamnika između telefona i zaštitne futrole. U takvim slučajevima može doći do problema kod bežičnog punjenja.
