Þráðlaus hleðslutækni í snjallsímum
Þráðlaus hleðsla í snjallsímum hefur þróast úr lúxuseiginleika í nauðsyn fyrir marga notendur. Þó að við þurftum áður að bera snúrur og millistykki stöðugt með okkur, getum við nú einfaldlega sett símana okkar á hleðslupúða eða stand til að hlaða. Þessi tækni býður upp á þægindi, dregur úr sliti á hleðslutengjum og gerir kleift að hanna tækin hreinni. Hins vegar, á bak við þennan þægindi, eru eðlisfræðileg hugtök, iðnaðarstaðlar og takmarkanir sem mikilvægt er að skilja til að hámarka ávinninginn fyrir notendur.
Hvað er þráðlaus hleðsla?
Þráðlaus hleðsla er aðferð til að hlaða rafhlöðu án þess að snúra sé tengd milli aflgjafans og tækisins. Rafmagn er flutt í gegnum rafsegulsvið frá sendi (hleðslutæki/púða) til móttakara (snjallsíma). Þráðlaus hleðsla fyrir farsíma notar almennt meginregluna um rafsegulörvun, þar sem rafstraumur rennur í gegnum spólu í hleðslutækinu og myndar segulsvið. Þetta segulsvið veldur síðan straumi í móttökuspólu snjallsímans, sem síðan er breytt í orku til að hlaða rafhlöðuna.
Þótt þetta sé kallað „þráðlaust“ er samt snúra sem tengir hleðslupúðann við aflgjafa (innstungu eða USB-millistykki). „Þráðlaust“ er bein tenging milli hleðslutækisins og snjallsímans.
Vinnuregla: rafsegulfræðileg örvun
Einfaldlega sagt samanstendur þráðlaust hleðslukerfi af:
1. Sendispóla á hleðslupúðanum.
2. Móttökutækisspóla (móttökutækisspóla) í snjallsímanum.
3. Stjórn- og samskiptarásir til að stjórna afli, hitastigi og öryggi.
Þegar snjallsími er settur á hleðslutækið nemur það tækið. Það sendir síðan riðstraum (AC) á sendispóluna og framleiðir breytilegt segulsvið. Þetta svið veldur straumi í móttökuspóluninni sem fer síðan í gegnum jafnriðla og orkustjórnunarrásir snjallsímans til að hlaða rafhlöðuna.
Til að tryggja skilvirkni verður að stilla spólurnar í sendi og móttöku rétt. Þess vegna eru tiltekin svæði sem sumir púðar teljast „sweet spots“. Nútímalegri hleðslutæki nota fjölspóluhönnun eða staðsetningartækni til að tryggja að síminn geti hlaðið jafnvel þótt hann sé aðeins utan við miðju.
Qi staðallinn og vistkerfi hans
Algengasti staðallinn fyrir þráðlausa hleðslu snjallsíma er Qi (borið fram „chee“), þróaður af Wireless Power Consortium (WPC). Næstum allir snjallsímar sem styðja þráðlausa hleðslu nota Qi. Helsti kostur Qi er samvirkni: símar frá mismunandi framleiðendum geta hlaðið á sama Qi hleðslutækinu, svo framarlega sem þeir eru samhæfðir.
Á undanförnum árum hefur Qi einnig þróast til að styðja hraðari og öruggari hleðslu. Þessi þróun var knúin áfram af eftirspurn á markaði: notendur vildu þægindi þráðlausrar hleðslu án þess að fórna þeim hraða sem venjulega fylgir hleðslu með snúru.
Hleðsluhraði: af hverju er hann oft hægari?
Almennt séð er þráðlaus hleðsla hægari en hleðsla með snúru. Helsta ástæðan er minni orkunýting. Í snúruhleðslu fer rafmagn beint í gegnum leiðarann, sem leiðir til tiltölulega lítils orkutaps. Í þráðlausri hleðslu tapast einhver orka sem hiti vegna lítillar fjarlægðar milli spólanna, rangrar stillingar, viðnáms og efnis í hlífinni eða skjöldunni.
Hins vegar styðja margir nútíma snjallsímar nú þegar þráðlausa hleðslu með meiri afli, eins og 10W, 15W eða jafnvel meira í ákveðnum kerfum sem nota samhæf hleðslutæki og tæki. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að „hámarks“ talan fer oft eftir:
– Stuðningur við farsíma og samskiptareglur þeirra.
– Viðeigandi hleðslutæki (stundum þarf sérstakt hleðslutæki til að hámarka afköst).
– Hitastig og hitastjórnun.
– Setjið tækið á púðann.
Í reynd tapast oft rafmagn við þráðlausa hleðslu þegar hitastig hækkar. Kerfið lækkar aflið til að viðhalda öryggi rafhlöðunnar og lengja líftíma hennar.
Hiti og áhrif hans á rafhlöðuna
Hiti er stórt vandamál með þráðlausa hleðslu. Þegar orka flyst með rafstraumi verður alltaf orkutap sem breytist í hita í púðanum og símanum. Ennfremur, ef síminn er ekki rétt staðsettur, minnkar skilvirknin og hitinn hefur tilhneigingu til að aukast.
Lithium-jón rafhlöður (Li-ion) sem notaðar eru í snjallsímum eru viðkvæmar fyrir miklum hita. Endurtekin hitaútsetning getur hraðað lækkun á afkastagetu rafhlöðunnar. Þess vegna innleiða framleiðendur hitastjórnunarkerfi og sjálfvirkar afltakmarkanir. Fyrir notendur geta nokkur einföld skref hjálpað:
– Fjarlægið þykka eða málmhulstur ef það veldur ofhitnun.
– Forðist þráðlausa hleðslu á meðan þú ert að keyra þung forrit (leikir, myndbandsupptökur).
– Gakktu úr skugga um að hleðslutækið og síminn séu á sléttu, óhúðuðu yfirborði.
– Notið gæðahleðslutæki sem er með hita- og straumvörn.
Þráðlaus hleðsla í bílnum og við skrifborðið
Ein vinsælasta notkunin er þráðlausar hleðslufestingar í bílum og hleðsluborð á borðum. Í bílum auðveldar þráðlaus hleðsla notendum sem fara oft inn og út úr bílum einfaldlega að setja símann á festinguna. Hins vegar fylgja bílar einnig áskorunum: titringur getur fært stöðu símans, sem leiðir til óreglulegrar hleðslu. Ennfremur getur heitt hitastig í farþegarýminu valdið hleðslustöðvun (minnkun á afli).
Þráðlaus hleðsla býður upp á þann kost að vera snyrtilegt og snúrulaust við skrifborðið. Margir nota þráðlausar hleðslupúða sem „stæði“ fyrir símana sína, sem tryggir að rafhlaðan endist allan daginn.
Öfug þráðlaus hleðsla: Síminn sem rafmagnsbanki
Sumir snjallsímar styðja öfuga þráðlausa hleðslu, sem gerir símanum kleift að virka sem hleðslupúði fyrir önnur tæki, eins og TWS heyrnartól, ákveðin snjallúr eða aðra síma. Þessi aðgerð er mjög gagnleg í neyðartilvikum, þó að hraðinn sé yfirleitt hægur og rafhlöðunotkunin nokkuð mikil. Öfug hleðsla krefst einnig nákvæmrar staðsetningar tækja, þar sem spólurnar á símanum eru yfirleitt litlar og staðsettar sérstaklega.
Öryggi: er þetta öruggt fyrir tækið?
Þráðlaus hleðslutækni í snjallsímum er almennt örugg þar sem hún notar aflstýringu og samskipti milli hleðslutækisins og tækisins. Qi-kerfið, til dæmis, notar aðferð til að greina aðskotahluti (FOD). Ef lítill málmhlutur, eins og mynt eða lykill, er skilinn eftir á hleðslutækinu getur hleðslutækið dregið úr eða stöðvað aflgjafann til að koma í veg fyrir ofhitnun.
Öryggi veltur þó enn á gæðum tækisins. Ódýr, óvottuð hleðslutæki geta haft lélega hitastýringu, litla skilvirkni eða ófullnægjandi vörn. Þess vegna er best að velja hleðslutæki frá traustum framleiðanda eða með skýrum staðlavottunum.
Áhrif töskur og fylgihluta
Ekki eru öll hulstur hæf til þráðlausrar hleðslu. Þykkari hulstur, ákveðin efni eða segulhringir/málmplötur geta dregið úr skilvirkni eða jafnvel hindrað hleðslu. Sumir segulmagnaðir fylgihlutir (t.d. segulfestingar með málmplötum) geta truflað rafsegulsviðið. Helst er að nota hulstur sem styður þráðlausa hleðslu og hefur ekki þykka málmhluta í spólunni.
Framtíðin: frá bara hleðslupúða til lengri hleðslu
Eins og er byggir þráðlaus hleðsla snjallsíma enn á náinni snertingu — síminn verður að vera staðsettur nálægt eða mjög nálægt púðanum. Í framtíðinni heldur iðnaðurinn áfram að kanna úrbætur í skilvirkni, hitadreifingu og sveigjanlegri hönnun, svo sem:
– Hleðslutæki fyrir marga tæki til að hlaða símann, heyrnartólin og úrið allt í einu.
– Segulstilling til að tryggja bestu mögulegu staðsetningu.
– Samþætting hleðslutækja í húsgögn (borð, lampar, mælaborð bíla).
– Tilraunir með hleðslu á „miðlungsdrægum“ hraða með ómunaraðferðum, þrátt fyrir miklar áskoranir í skilvirkni og stjórnun.
Niðurstaða
Þráðlaus hleðslutækni fyrir snjallsíma er hagnýt lausn sem leggur áherslu á þægindi og snyrtimennsku. Með því að nota rafsegulfræðilega örvun er hægt að hlaða síma án þess að þurfa að stinga snúru í hvert skipti. Þó að skilvirkni og hraði séu oft lakari en snúruhleðsla, halda nýjungar í Qi staðlinum, spóluhönnun og hitastjórnun áfram að bæta notendaupplifunina. Til að viðhalda öryggi og endingu rafhlöðunnar er notendum ráðlagt að nota gæðahleðslutæki, fylgjast með hitastigi og tryggja að síminn sé rétt staðsettur við hleðslu. Þegar vistkerfi tækja þróast hefur þráðlaus hleðsla möguleika á að verða sífellt ríkjandi hleðsluaðferð í nútíma stafrænum lífsstíl.
