DeuAq.com >> Leben >  >> Elektronik

Kabelloses Laden:So funktioniert Apples AirPower Qi-Ladematte

Apple überraschte nur wenige mit der Ankündigung, das iPhone 8, iPhone 8 Plus und sein High-End-iPhone X drahtlos zu laden – die Gerüchte gibt es, seit das Unternehmen Mitglied des Wireless Power Consortium wurde –, aber es hat die Augenbrauen hochgezogen die Enthüllung einer eigenen Ladeplatte, der AirPower.

Kabelloses Laden:So funktioniert Apples AirPower Qi-Ladematte

Bei der Markteinführung werden das iPhone 8, 8 Plus und das iPhone X mit drahtlosen Ladegeräten von Drittanbietern funktionieren, nämlich denen von Mophie und Belkin, aber ab 2018 wird Apple seine eigene Qi-fähige Power Plate in Geschäften und online verkaufen, die speziell für Apple entwickelt wurde Mobiltelefone der nächsten Generation sowie die Apple Watch Series 3 und AirPods. In iOS 11.1.1 und früher werden diese Telefone mit 5 Watt aufgeladen, aber mit der Einführung von iOS 11.2 wurde dies auf 7,5 Watt erhöht.

Die Apple Watch lädt bereits drahtlos über einen magnetischen Ladesensor auf der Rückseite der Uhr und ein Dock. Dieses Dock verwendet die MagSafe-Technologie anstelle von Qi. Der kurze Blick auf AirPower zeigte, dass die Apple Watch 3 über Qi aufgeladen wird, und deutete an, dass auch ein Qi-fähiges AirPods-Gehäuse der zweiten Generation in Planung sei.

Kabelloses Laden:Was ist das?

Wie der Name schon sagt, können Sie mit Wireless Charging Geräte ohne Kabel aufladen – obwohl es nicht ganz so einfach ist.

Sie benötigen natürlich ein Kabel, um die Ladematte mit einer Stromquelle zu verbinden, sodass Sie beim kabellosen Laden derzeit noch ein Kabel mit sich führen müssen. Die Apple Watch ist ein typisches Beispiel – sie wird drahtlos auf einer magnetischen Ladestation aufgeladen, aber Sie müssen immer noch das Ladekabel und die MagSafe-Dockingstation bei sich tragen und sie an die Wand oder ein USB-Ladegerät anschließen.

Stattdessen bezieht sich das „drahtlose“ Element des drahtlosen Ladens auf die Tatsache, dass Sie das Kabel nicht an einen Anschluss am Gerät anschließen müssen. Es wird ohne physische Verbindung aufgeladen.

Wie funktioniert kabelloses Laden?

Drahtloses Laden nutzt elektromagnetische Felder, um „Energie von einer Sendequelle zu einem Empfangsgerät zu übertragen“, um einen Akku aufzuladen, und basiert auf dem Prinzip der Magnetresonanz.

Siehe zugehörige Apple Watch 3 Bewertung:Ein Pride-Band und Zifferblatt sowie neue Sommersportbänder jetzt verfügbariPhone 8 Bewertung:Das knifflige mittlere Kind der iPhone-Familie kommt heute in der Farbe PRODUCT (RED) in den HandeliPhone X Bewertung:Apples teures iPhone X ist immer noch etwas Schönes

Magnetresonanz wird auch als induktive Energieübertragung (IPT) bezeichnet, weshalb das kabellose Laden oft als induktives Laden bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt ist IPT der Prozess der Übertragung eines elektrischen Stroms von einem Gerät zu einem anderen durch Spulen, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen.

Geht man tiefer in diesen Prozess ein, wird die Spannung aus Stecker oder Netz in einen hochfrequenten Wechselstrom umgewandelt. Dieser Strom wird über eine Sendeschaltung an eine Sendespule gesendet, um in der Spule ein Magnetfeld zu erzeugen. Die Senderspule befindet sich in der Ladeplatte oder im Dock.

Kabelloses Laden:So funktioniert Apples AirPower Qi-Ladematte

Wenn ein Smartphone oder die Apple Watch auf diese kabellose Ladeplatte gelegt wird, breitet sich das Magnetfeld auf die Spule auf dem Gerät aus, die sogenannte Empfangsspule, die dann auf diesem Empfangsgerät wieder in einen Strom umgewandelt wird. Dieser Strom innerhalb der Empfängerspule wird in einen Gleichstrom umgewandelt, der in den Akku fließt, um ihn aufzuladen.

Dieser Vorgang funktioniert nur, wenn beide Spulen mit der gleichen Frequenz schwingen, weshalb er als resonante oder magnetische Kopplung bezeichnet wird. Kabelloses Laden und induktives Laden werden oft auch als resonantes Laden bezeichnet, sind aber nicht dasselbe.

Induktives Laden vs. resonantes Laden:Was ist der Unterschied?

Wie erläutert, leitet induktives Laden die Ladung zwischen einer Sender- und einer Empfängerspule weiter, wenn die beiden Geräte nahe beieinander liegen, typischerweise berühren oder weniger als 7 mm voneinander entfernt sind. Auch müssen die Spulen ausgerichtet werden, daher wird induktives Laden überwiegend für sogenannte „Direct-Contact-Anwendungen“ verwendet.

Einige Ladeplatten oder Sender verwenden mehrere Spulen in ihrer Technologie, um sicherzustellen, dass sich das Telefon, die Uhr oder ein anderes Gerät immer im „Ladebereich“ befindet, egal wo es platziert wird.

Resonantes Laden geht noch einen Schritt weiter. Es gilt als die fortschrittlichere der beiden Technologien und verwendet ähnliche Methoden wie beim induktiven Laden, macht jedoch die Notwendigkeit, dass sich die beiden Geräte berühren oder in unmittelbarer Nähe befinden, überflüssig.

Bei resonanten Ladegeräten kann der Sender Geräte durch nichtmetallische Oberflächen bis zu einer Entfernung von 45 mm erkennen und laden. Resonanzladegeräte werden daher oft unter einem Tisch oder in größeren oder dickeren Geräten platziert, wo die Empfangsspule besser eingebettet werden kann.

Es gibt eine dritte drahtlose Ladetechnologie, die Funkwellen verwendet. Diese Art des drahtlosen Ladens wird verwendet, um Geräte aufzuladen, die mit kleineren Batterien betrieben werden und wenig Strom benötigen, wie z. B. Hörgeräte oder drahtlose Mäuse.

Beim kabellosen Laden per Funk wird der Sender an eine Steckdose angeschlossen. Wenn der Empfänger des Geräts auf dieselbe Frequenz wie der Funksender eingestellt ist, wird der Akku aufgeladen.

Qi-Aufladung:Was ist Qi?

Kabelloses Laden:So funktioniert Apples AirPower Qi-Ladematte

Qi, chinesisch für „Energiefluss“, ist ein kabelloser Ladestandard, der 2008 vom Wireless Power Consortium (WPC) entwickelt wurde.

Im Jahr 2012 hat das WPC-Mitglied Powermat einen eigenen Standard unter der Power Matters Alliance (PMA) entwickelt. Ähnlich wie Qi läuft PMA auf einer anderen Frequenz und ist weniger verbreitet als Qi. Im selben Jahr, in dem Powermat PMA gründete, starteten Samsung und Qualcomm die Alliance for Wireless Power (A4WP) mit einer Art Resonanzladung, die mehr Flexibilität und Bewegungsfreiheit bietet und es Menschen ermöglicht, mehrere Geräte gleichzeitig aufzuladen.

Qi verwendet sowohl induktive als auch resonante Ladegeräte, „weil induktive und resonante Technologien einzigartige Anwendungsfälle und Vorteile haben“, so der WPC, und „Qi-Produkte integrieren beide, um die innovativen Dienste und Funktionen so energieeffizient und kostengünstig wie möglich anzubieten möglich“.

Welche Telefone unterstützen kabelloses Laden?

Kabelloses Laden:So funktioniert Apples AirPower Qi-Ladematte

Samsung Galaxy-Telefone bieten seit dem Galaxy S6 und S6 Edge eine Form des drahtlosen Aufladens, ebenso wie eine Reihe von BlackBerry-Geräten, darunter das Blackberry Priv und das BlackBerry Z30.

Andere Geräte umfassen:

• Google Nexus 4–Nexus 7 • Samsung Galaxy Note 5 und Note 8 • Samsung Galaxy S7, S7 Edge, Galaxy S8, Galaxy S8 Plus, Galaxy S • Sony Xperia Z3V und Xperia Z4V
• Microsoft Lumia 950 und 950 XL
• Motorola Droid Maxx, Mini, Turbo, Turbo 2, X Force
• Nokia Lumia 735, 830, 920, 928, 930 und 1520

Darüber hinaus unterstützen HTC 10, LG G5 und LG G6, Samsung Galaxy S3 und S4 sowie Sony Xperia Z, Z2 und Z3 das kabellose Laden über einen Adapter. Es ist auch möglich, vorhandene Apple-Geräte mit einer Mophie-Hülle oder einem Ladepack um kabellose Ladefunktionen zu erweitern.