Was Sie über kabelloses Laden wissen müssen

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Einerseits kein Kabelsalat mehr. Auf der anderen Seite gibt es ein Problem mit dicken Hüllen und einer Überhitzung des Smartphones.

Wie das kabellose Laden entstanden ist

1820 bewies André-Marie Ampere, dass elektrischer Strom ein Magnetfeld erzeugt, und 1831 entdeckte Michael Faraday das Induktionsgesetz, das zur Grundlage des modernen kabellosen Ladens wurde.

1888 bestätigte Heinrich Hertz die Existenz eines elektromagnetischen Feldes. Seine Forschungen halfen Nikola Tesla, erstmals Energie über eine Entfernung zu übertragen. Es geschah 1893 auf der Weltausstellung in Chicago.

Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts experimentierten viele Wissenschaftler auf unterschiedliche Weise mit der Übertragung von Energie über eine Distanz. Die Forschung läuft noch.

Das massenhafte Interesse am kabellosen Laden begann erst nach dem Boom mobiler Geräte im 21. Jahrhundert.

Heute arbeiten das Wireless Power Consortium und die AirFuel Alliance an diesem Thema.

Welche kabellosen Ladestandards gibt es?

Um ein Smartphone drahtlos aufzuladen, wird ein Spulenpaar verwendet: eine in der Ladestation, die mit Strom verbunden ist, die andere im Gerät.

Wenn an der ersten Spule ein Strom auftritt, bildet sich um sie herum ein Magnetfeld, das ihn auf die zweite überträgt.

Das Magnetfeld entsteht durch die Verwendung von hochfrequentem Wechselstrom. Es wird in persistent umgewandelt, wenn es an das Gerät gesendet wird.

Je nach Frequenz des Stroms wird Magnetinduktion oder Magnetresonanz in die Arbeit einbezogen.

Magnetische Induktionsstationen

Sie übertragen Energie über eine Distanz von ca. 10 mm und verwenden dafür eine Wechselstromfrequenz von 100–357 kHz. Um ein Smartphone mit einer solchen Station aufzuladen, muss es einen bestimmten Frequenzbereich unterstützen.

Da das Magnetfeld kein Metall durchdringt, ist kabelloses Laden nur bei Smartphones mit Glas- oder Kunststoffrückseite möglich. Allerdings kann auch eine dicke Schutzhülle den Ladevorgang stören.

Die kabellosen Qi- und PMA-Ladegeräte arbeiten nach dem Prinzip der magnetischen Induktion.

Qi

Seit 2008 wird der Qi-Standard vom Wireless Power Consortium (WPC) entwickelt, dem Ladegerätehersteller aus Amerika, Europa und Asien angehören. Seine Spezifikationen sind öffentlich zugänglich.

Dieser kabellose Ladestandard wurde in den letzten fünf Jahren im iPhone 8 und neueren Apple-Smartphones sowie in allen Samsung Galaxy S-Geräten verwendet.

Auch die Firmen Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC arbeiten mit ihm zusammen.

PMA

Die Power Matters Alliance (PMA) war von 2012 bis 2015 an der Entwicklung des PMA-Standards beteiligt.

In den USA ist es häufiger. Dort wurde es vom Mobilfunkanbieter AT&T und der Kaffeekette Starbucks beworben.

Heute entwickelt die Power Matters Alliance innerhalb der AirFuel Alliance eine alternative Art des kabellosen Ladens, AirFuel. Aber neben Qi wird dieser Standard auch weiterhin von Samsung-Smartphones unterstützt, darunter die neuesten Flaggschiffe Galaxy S10, S10+ und S10e.

Magnetresonanzstationen

Im Gegensatz zu Stationen, die mit magnetischer Induktion arbeiten, verwenden sie eine erhöhte Stromfrequenz von bis zu 6,78 MHz. Dadurch können Sie den Laderadius auf bis zu 40-50 mm erweitern.

Diese kabellosen Ladegeräte verwenden auch einen Satz von zwei Spulen. Sie dürfen sich jedoch nicht gegenüberliegen, sodass Ladegeräte nicht in Form von Ständern oder Teppichen hergestellt werden müssen.

Kabellose Ladegeräte der Standards Rezence und AirFuel arbeiten nach dem Prinzip der Magnetresonanz.

Erholung

Von 2012 bis 2015 wurde Rezence von der Alliance for Wireless Power (A4WP) entwickelt.

Durch die Vergrößerung des Ladeabstands wurde der Standard als bequemere Alternative zu Qi und PMA positioniert. A4WP ist jetzt Teil der AirFuel Alliance und arbeitet am AirFuel-Standard.

Rezence wurde von den Komponentenherstellern Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics und WiTricity gefördert.

Luftkraftstoff

Diese Art des kabellosen Ladens ist noch nicht in der Massenproduktion angekommen. Sein Verbreitungspotenzial ist noch nicht klar, Huawei plant jedoch, alle seine Smartphones damit auszustatten.

Die AirFuel Alliance entwickelt seit 2015 den AirFuel-Standard, der eine Fortsetzung von Rezence sein wird.

Theoretisch kann AirFuel sogar unter einem Tisch oder einer anderen Oberfläche versteckt werden. Dadurch können Stationen gleichzeitig mit mehreren Geräten arbeiten: Smartphones, Kopfhörer, Laptops.

Was Sie über die Leistung von kabellosen Ladegeräten wissen müssen

Drahtlose Ladegeräte unterscheiden sich in der Eingangs- und Ausgangsleistung: Sie liegt normalerweise zwischen 5 und 20 Watt.

Sein Füllstand ist auf dem Gehäuse des Geräts, auf der Verpackung und auf der offiziellen Website des Herstellers angegeben. Es ist auch in den Bewertungen zu finden.

Einige Unternehmen geben Spannung in Volt und Stromstärke in Ampere anstelle der Leistung in Watt an. Ihre Werte zeigen auch, wie schnell das Gerät aufgeladen werden kann.

Ladeleistung in Watt = Spannung in Volt × Stromstärke in Ampere.

Drahtlose Ladegeräte können ohne Netzteil geliefert werden. Ihre Eingangsleistung muss bekannt sein, um zu bestimmen, welche für ihre vollwertige Arbeit geeignet ist. Die Leistung eines Standard-Netzteils beträgt 5 W beim iPhone, 12 W beim iPad und 25 W beim Galaxy S10.

Bei ausreichender Eingangsleistung sollte das Gerät die maximale Ausgangsleistung liefern. Aufladen des kabellosen ZMI WTX10-Ladegeräts erzeugt 18 W, Dual-Dock Samsung EP-P5200 - 10 W, von Apple empfohlenes Aufladen Belkin Boost Up Special Edition - 7,5 W.

Gleichzeitig müssen Sie verstehen, mit welcher drahtlosen Ladeleistung Ihr Smartphone arbeitet. iPhone 8, 8 Plus und X unter iOS 12 unterstützen 7,5 W, iPhone XS, XR und XS Max, Galaxy S10 - 10 W.

Um die ungefähre Ladegeschwindigkeit in Stunden von 0 bis 100 % zu ermitteln, müssen Sie außerdem die Kapazität des Smartphone-Akkus in Wattstunden kennen und die Effizienz (Effizienz) des kabellosen Ladens berücksichtigen – in der Regel 75-90 %.

Ladegeschwindigkeit in Stunden = Akkukapazität in Wattstunden / Ladeleistung (bzw. Smartphone, falls weniger) in Watt / Effizienz in % × 100 %.

Es dauert mindestens 1⅓ – 1⅔ Stunde, um den iPhone XS Max Akku mit 12,08 Wh mit dem ZMI WTX10 Wireless Charger aufzuladen. Gleichzeitig kann es mit einem Standard-Netzteil an das Netzwerk angeschlossen werden.

Was Sie wissen müssen, wenn Sie kabelloses Laden verwenden

So installieren Sie ein Smartphone an einer Ladestation

Legen Sie Ihr Smartphone in ein Wireless Charging Center oder an den vom Hersteller vorgesehenen Platz.

Stellen Sie sicher, dass der Ladevorgang gestartet wurde. Geschieht dies nicht, unterstützt Ihr Smartphone diese Methode der Energieübertragung nicht oder Sie verwenden ein zu dickes Gehäuse.

So vermeiden Sie eine Überhitzung beim kabellosen Laden

Während des kabellosen Ladens wird Ihr Smartphone heißer als gewöhnlich. Um eine Überhitzung zu vermeiden, kann die Stromübertragung vorübergehend unterbrochen werden, wenn der Akku 80 % geladen hat.

Verwenden Sie keine sperrigen Abdeckungen, die die natürliche Wärmeübertragung beeinträchtigen. Legen Sie keine Fremdkörper auf das zu ladende Gerät. Es ist gefährlich, es mit einem Tuch abzudecken, das die Luftzirkulation einschränkt.

Wie lange kann ein Smartphone kabellos geladen werden?

Das Smartphone kann die ganze Nacht drahtlos aufgeladen werden. Wenn die Ladung des Akkus 100 % erreicht, wird die Energieübertragung beendet.

Verwenden Sie vor allem ein hochwertiges Ladegerät, Kabel und Netzteil, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Sollten Sie heute kabelloses Laden kaufen?

Das kabellose Laden ist ein gutes Geschenk für einen Kollegen oder Geschäftspartner, es wird seinen rechtmäßigen Platz auf Ihrem Desktop zu Hause oder im Büro einnehmen.

Aber bevor Sie ein kabelloses Ladegerät kaufen, sollten Sie die Vor- und Nachteile abwägen.

Vorteile

• Sie können Ihr Smartphone einfach auf das Ladegerät legen und es wird sofort Energie tanken.
• Sie müssen nicht nach einem Kabel mit einem geeigneten Anschluss (Lightning, microUSB, USB-C) suchen.
• Reduziert den Verschleiß von Stromkabeln, Anschlüssen und Anschlüssen.

Nachteile

• Das kabellose Laden ist aufgrund der geringeren Effizienz langsamer als das kabelgebundene Laden.
• Eine Ladestation ist selten im Bausatz enthalten, meist muss diese separat erworben werden.
• Während des Ladevorgangs können Sie das Smartphone nicht vollständig nutzen.
• Wenn Sie das auf der Dockingstation liegende Smartphone versehentlich verschieben, kann der Ladevorgang unterbrochen werden.
• Dicke Schutzhüllen und Hüllen mit Metallteilen können das kabellose Laden stören.
• Das kabellose Laden ist nicht immer bequem zum Mitnehmen.

Drahtloses Laden hat heute mehr Nachteile als Vorteile. Während es sich in der Anfangsphase der Entwicklung befindet, müssen Sie klar verstehen, wo und wann es angebracht ist, es zu verwenden.

Das kabellose Ladegerät ist praktisch auf dem Schreibtisch. Sie können es auf den Nachttisch legen und Ihr Smartphone vor dem Schlafengehen darauf legen. Es ist jedoch völlig unpraktisch, eine solche Ladung auf einer Reise mitzunehmen und unterwegs zu verwenden.

Mit der Entwicklung von Qi- und AirFuel-Standards werden kabellose Ladegeräte überall eingesetzt. Dafür müssen die Hersteller jedoch die Reichweite erweitern, die Ladegeschwindigkeit erhöhen und die restlichen Mängel beseitigen.