Wat is draadloos opladen en hoe werkt het?

Draadloos opladen is een onmisbare functie geworden in zowel iPhones als geavanceerde Android-apparaten, maar slechts weinigen zijn op de hoogte van de kerntechnologie die ervoor zorgt. Dus wat is draadloos opladen, wat zijn de voordelen (voordelen), nadelen (nadelen) en hoe werkt het in moderne consumentengadgets? Hier vertellen we je er alles over en wat je moet weten voordat je je volgende high-end smartphone, smartwatch of oortelefoon koopt. We zullen u ook vertellen over hoe het wordt gebruikt in de industriële sector en hoe voortdurende vooruitgang in de technologie ervoor zou kunnen zorgen dat apparaten op een dag zelfs op afstand kunnen worden opgeladen..

Draadloos opladen: wat het is en hoe het werkt

Draadloos opladen is al jaren beschikbaar op Android-smartphones, maar het trok echt de aandacht van de reguliere media wereldwijd nadat Apple het in 2017 introduceerde in zijn iPhone X- en iPhone 8-serie. Het is sindsdien uitgebreid naar alle high-end iPhones zoals de De iPhone 12-serie en zelfs sommige smartphones uit het middensegment, zoals de iPhone SE (2020), zullen naar verwachting de komende jaren meer mainstream worden. Het wordt dus tijd dat we meer weten over de technologie en hoe deze werkt. In dit artikel zal je ook vertellen over de oorsprong en de verschillende soorten draadloze oplaadtechnologie die tegenwoordig wordt gebruikt. Inhoudsopgave + -

Wat is draadloos opladen?

Draadloos opladen is de overdracht van energie van een zenderapparaat naar een ontvangerapparaat via elektromagnetische inductie in plaats van draden als fysieke verbinding te gebruiken. Ook bekend als inductief opladen, omvat het proces de productie van een elektromotorische kracht over een elektrische geleider in een veranderend magnetisch veld om elektriciteit te leveren aan een batterij, vaak in een elektronisch apparaat. Het opladen vindt plaats via een inductief transmissiepad in plaats van een bedrade connector.

Hoe werkt draadloos opladen??

Inductief opladen wekt stroom op door een elektrische stroom tussen twee spoelen door te laten om een ​​elektromagnetisch veld te creëren. De primaire spoel in de oplader wekt een stroom op in de secundaire spoel, die zich bevindt in het apparaat dat wordt opgeladen. Energie wordt via inductieve koppeling van het oplaadapparaat naar het ontvangende apparaat overgedragen. Het proces omvat het laten lopen van een wisselstroom (AC) door een inductiespoel in het oplaadpad, waardoor een magnetisch veld wordt gecreëerd dat in sterkte fluctueert terwijl de wisselstroom voortdurend van amplitude verandert..

Het in de tijd variërende elektromagnetische veld wekt een elektromotorische kracht op, waardoor een elektrische wisselstroom wordt opgewekt in de inductiespoel in het ontvangtoestel. Het wordt vervolgens met een gelijkrichter omgezet in gelijkstroom (DC) en gebruikt om elektromagnetische cellen op te laden, zoals batterijen in smartphones, smartwatches, oortelefoons en andere ontvangers. Hoewel de energieoverdracht van de ene spoel naar de andere technisch zonder kabels verloopt, moet het oplaadpad in de meeste gevallen nog steeds stroom halen uit een elektrische bron met behulp van een bedrade verbinding..

Wat is omgekeerd draadloos opladen en welke telefoons ondersteunen dit??

Met omgekeerd draadloos opladen kan een apparaat zijn batterijvermogen gebruiken om een ​​ander apparaat op te laden. Het gebruikt dezelfde principes van elektromagnetische inductie, maar deze keer fungeert de spoel in de smartphone als de zender in plaats van de ontvanger. Enkele van de toonaangevende smartphones die omgekeerd draadloos opladen ondersteunen, zijn de Samsung Galaxy S21-serie, Galaxy S20-serie, de Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro, enz..

Voordelen (voordelen) van draadloos opladen

De voordelen van draadloos opladen zijn legio. Het eerste en belangrijkste voordeel is gemak. Het is handig om uw telefoon op het draadloze oplaadstation te laten vallen in plaats van te moeten rommelen om een ​​aansluiting in een poort te steken. Ten tweede is het ook een relatief veilige manier om stroom naar je telefoon over te brengen, omdat je niet elke keer het stopcontact fysiek hoeft aan te raken als je een apparaat wilt opladen. Ten slotte vermindert het de slijtage van het apparaat door de noodzaak om het elke keer weer in en uit te schakelen, overbodig te maken.

Nadelen (nadelen) van draadloos opladen

Het grootste nadeel van draadloos opladen is dat het een verkwistende technologie is. In de huidige staat is draadloos opladen zeer inefficiënt en verbruikt het tussen 39% en 80% meer energie dan zijn equivalent met kabel. Een groot deel van de energie gaat verloren als warmte, waarbij het exacte rendement afhankelijk is van het ontwerp van de oplader. Het verlies is nog groter wanneer de spoelen in de telefoon niet goed zijn uitgelijnd met de spoelen in het oplaadpad.

Hoewel veel gebruikers misschien bereid zijn om efficiëntie te ruilen voor gemak, kan het een grote impact hebben op het milieu als draadloze opladers de belangrijkste methode worden voor het opladen van elektronische gadgets en gadgets..

Een ander gevolg van de inefficiëntie is de laadsnelheid. Draadloos opladen is pijnlijk traag in vergelijking met bedraad opladen, vooral wanneer fabrikanten supersnelle bedrade oplaadtechnologieën op de markt brengen. Wat meer is, terwijl je je telefoon nog steeds kunt gebruiken terwijl je hem oplaadt met een kabel, stopt het draadloos opladen, althans in zijn huidige vorm, volledig op het moment dat je hem van het oplaadpad haalt. Dat gaat binnenkort veranderen, maar daarover later meer.

Ten slotte zijn draadloze oplaadpads niet beschikbaar op alle luchthaventerminals, treinstations, ziekenhuislobby's en andere openbare plaatsen. Dat betekent dat als je geen sap meer hebt en geen kabel hebt, je misschien een schok krijgt. Zoals de zaken er nu voorstaan, is draadloos opladen meer vorm-over-functie. Dat gezegd hebbende, werken onderzoekers woedend om enkele van de bovengenoemde problemen op te lossen, dus we kunnen in de toekomst efficiëntere draadloze oplaadoplossingen verwachten.

Verschillende normen voor draadloos opladen

Er zijn twee grote concurrerende organisaties die inductieve en resonantielaadnormen specificeren, en beide hebben hun aandeel aan aanhangers. De bekendere is het Wireless Power Consortium (WPC), dat Apple, Google en Xiaomi onder zijn leden telt, terwijl de AirFuel Alliance onder meer Dell, Duracell, Gan-systemen en meer omvat. Veel bedrijven, zoals Samsung en Huawei, zijn lid van beide organisaties.

De WPC ontwikkelt en reguleert de meest populaire standaard voor draadloos opladen, Qi (uitgesproken als 'chee'), die wordt gebruikt door de meeste smartphonefabrikanten, waaronder Apple, Samsung, Xiaomi enz. AirFuel daarentegen sluit aan bij luchthavens, hotels , en cafés in Europa, maar ook grote restaurantketens zoals MacDonald's en coffeeshops zoals Starbucks in de VS, om draadloze oplaadstations in openbare ruimtes uit te rollen. Velen zijn van mening dat dit uiteindelijk kan helpen om draadloos opladen op grotere schaal te gebruiken.

Oorsprong en vorderingen

Het concept van draadloos opladen werd voor het eerst gedemonstreerd door de geduchte Nikola Tesla, die het fenomeen van magnetische resonantiekoppeling ontdekte aan het einde van de 19e eeuw. Het grootste deel van de volgende eeuw kon de technologie echter niet in het echte leven worden gebruikt, met uitzondering van een paar elektrische tandenborstels en andere kleine gadgets..

Afgesneden tot de eenentwintigste eeuw, is de technologie goed en echt het bewustzijn van reguliere consumenten gaan binnendringen, dankzij de acceptatie ervan door smartphonefabrikanten. In wat een game-wisselaar voor de industrie zou kunnen zijn, zouden technologische vooruitgang in de sector binnenkort ook sommige IoT-apparaten in staat kunnen stellen om stroom te krijgen, zelfs als ze een paar meter van een oplader verwijderd zijn..

Verschillende draadloze oplaadtechnologieën

De meeste standaarden voor draadloos opladen die momenteel worden gebruikt, zijn gebaseerd op drie belangrijke technieken. Ten eerste is er een nauw gekoppelde elektromagnetische inductieve of niet-stralende oplading, waarbij de zender en de ontvanger met elkaar in contact moeten zijn voor de energieoverdracht. Vervolgens is er de losgekoppelde of stralende elektromagnetische resonerende oplading die een lading over zeer korte afstanden kan overbrengen, zoals enkele centimeters. Ten slotte is er ongekoppeld draadloos opladen via radiofrequentie (RF) dat energie op een afstand van enkele meters kan overbrengen, hoewel met een zeer lage snelheid.

Draadloos opladen op afstand

Een van de grote voor- en nadelen van draadloos opladen is dat je het apparaat niet echt kunt gebruiken tijdens het opladen. Veel bedrijven werken nu echter aan draadloze oplaadtechnologieën op afstand die gebruikers kunnen helpen het snoer eindelijk voorgoed door te snijden. Het begon allemaal in 2007, toen een team van MIT-onderzoekers, geleid door natuurkundeprofessor Marin Soljačić, aantoonde dat het mogelijk was om een ​​gloeilamp van 60 watt draadloos van stroom te voorzien vanaf een afstand van ongeveer twee meter (~ 6,5 voet)..

Hoewel de technologie destijds uiterst inefficiënt was (~ 45% efficiëntie), is deze sindsdien met grote sprongen vooruitgegaan en kan ze nu hoge vermogensniveaus (tot 11 kW) overbrengen met een efficiëntie tot 92%.

Het near-field draadloze systeem voor energieoverdrachtstechnologie werd oorspronkelijk commercieel gebruikt door Soljačić zelf, die in 2017 een bedrijf oprichtte met de naam WiTricity, dat draadloze oplaadsystemen op afstand voor elektrische voertuigen ontwerpt. Andere bedrijven, zoals Ossia en Energous, hebben aangetoond dat ze draadloos kunnen worden opgeladen tot een afstand van 9 meter, hoewel de efficiëntie drastisch afneemt naarmate de afstand toeneemt..

Nu draadloos opladen meer mainstream wordt, lijkt zelfs draadloos opladen op afstand de consumentenelektronica eerder dan later te raken. Xiaomi kondigde vorige maand een draadloze oplaadtechnologie aan met de naam 'Mi Air Charge' die meerdere apparaten tegelijk kan opladen terwijl je aan het gamen bent, rondloopt of zelfs als er iets in de weg zit.

Het is een 5W-oplader die 144 antennes in het basisstation gebruikt om millimeterbrede golven naar ontvangende apparaten te sturen. Vanaf begin februari is er geen bericht wanneer het apparaat op de markt zal komen.

Toepassing in IoT, gezondheidszorg en auto-industrie

Terwijl WiTriCity draadloos opladen naar auto's brengt, integreren andere bedrijven van over de hele wereld de technologie in andere industrieën, waaronder de gezondheidszorg, robotica en meer. De auto-industrie blijft echter een van de grootste beschermheren van de technologie.

Tientallen automodellen bieden nu Qi-gebaseerd draadloos opladen in hun cabines, terwijl veel elektrische voertuigen, zoals de Mercedes Benz S550e, draadloos kunnen opladen door simpelweg boven een oplaadpad te parkeren. In de toekomst kunnen voertuigen zelfs tijdens het rijden worden opgeladen, dankzij een technologie die dynamisch opladen van elektrische voertuigen (DEVC) wordt genoemd..

Nu draadloos opladen en de voordelen ervan verder reiken dan de grenzen van de consumentenelektronicasector, voorspellen experts dat het kan worden gebruikt in medische implantaatapparaten zoals pacemakers en andere cardiale hulppompen. In 2018 demonstreerde het Massachusetts Institute of Technology (MIT) een systeem genaamd In Vivo Networking (IVN) waarmee medische apparaten die in het menselijk lichaam zijn geïmplanteerd, kunnen werken terwijl ze extern worden gevoed door radiogolven.

De uitvinding maakt de weg vrij voor nog krachtigere implanteerbare apparaten en microscopisch kleine ingebouwde sensoren. Mogelijke use-cases zijn onder meer implanteerbare hardware om bloedsuikerspiegels en andere kritische parameters te controleren.

Nu de omvang en schaal van draadloos opladen blijft toenemen, kunnen toekomstige toepassingen van de technologie ook andere innovatieve toepassingen omvatten, zoals restauranttafels die ook dienst doen als oplaadpad voor smartphones, meubels met geïntegreerd draadloos opladen en keukentafels die broodroosters van stroom voorzien. , slijpmachines en andere apparaten draadloos. De toegenomen voordelen en toepassingen zullen waarschijnlijk ook de acceptatie van draadloos opladen verbeteren, maar het is niet meteen duidelijk wanneer dat zou gebeuren.

Smartphones met draadloos opladen

In 2009 werd de Palm Pre de eerste commercieel verkrijgbare smartphone met draadloos opladen. Sindsdien hebben tientallen apparaten de functie overgenomen, waaronder de Droid Charge in 2011 en de Nokia Lumia 920 in 2012. Tegenwoordig zijn er veel smartphonemodellen die de voordelen van draadloos opladen bieden. Enkele van de nieuwste smartphones die deze functie bieden, zijn onder meer:

• Samsung Galaxy S21-serie
• iPhone 12-serie
• Google Pixel 5
• Galaxy Note 21-serie
• OnePlus 8 Pro

Beste draadloze opladers

Er zijn veel draadloze opladers op de markt en de meeste voldoen aan de Qi-standaard voor maximale compatibiliteit. Hier vermelden we enkele van de beste die u nu kunt kopen:

• Apple MagSafe-oplader (gecertificeerd voor geselecteerde Apple-apparaten): ($ 39)
• Samsung 15W draadloze oplader: ($ 79,99)
• Anker PowerWave-legering: ($ 29,99)
• RAVPower draadloze oplader: ($ 22,99)
• Philips Fabric draadloze oplader: ($ 19,88)

Wat is Apple MagSafe-opladen? Verschil tussen Magsafe en Qi

MagSafe, geïntroduceerd naast de iPhone 12, is een verbeterde versie van de bestaande draadloze oplaadtechnologie van Apple en biedt extra voordelen. Het is nog steeds gebaseerd op de Qi-oplaadtechnologie in de kern en is als zodanig compatibel met Qi-opladers. Wat MagSafe echter anders doet, is dat het helpt bij het correct uitlijnen van de smartphone met de oplader voor een sneller en efficiënter oplaadproces..

Om de MagSafe-technologie beter uit te lijnen, heeft Apple ringen van magneten rond de oplaadspoel van de iPhone toegevoegd om het apparaat op zijn plaats te laten klikken wanneer het op de oplaadmat wordt geplaatst. Apple verbeterde ook de laadsnelheid met MagSafe in de iPhone 12-serie, die nu tot 15W biedt in plaats van de 7,5W op de eerdere modellen.

De MagSafe-oplader van Apple is gecertificeerd om te werken met geselecteerde Apple-apparaten, waaronder, maar niet beperkt tot, de iPhone 12-serie, de Apple Watch en de AirPods Pro. Het is echter bewezen dat het compatibel is met een aantal Android-smartphones, waaronder de Google Pixel 5, de Samsung Galaxy Z Fold 2, Galaxy Note 10-serie en meer. Dat is niet verwonderlijk, aangezien Apple ook de Qi-oplaadstandaard van de WPC heeft overgenomen voor zijn MagSafe-technologie. Evenzo kunnen iPhones met ondersteuning voor draadloos opladen (MagSafe of anderszins) worden opgeladen met elke bestaande Qi-oplaadmat.

Je kunt ook onze gedetailleerde lijst met de beste draadloze opladers en de beste MagSafe-autohouders voor draadloos opladen voor de iPhone 12-serie bekijken.

Veel Gestelde Vragen

• Hoe weet ik of mijn apparaat draadloos kan worden opgeladen?

Om te weten of uw telefoon, horloge of oordopjes de functie ondersteunen, raadpleegt u de gebruikershandleiding die u bij de doos hebt gekregen. Aangezien draadloos opladen een van de belangrijkste kenmerken van elk apparaat is, zal dit, indien van toepassing, nogal prominent worden vermeld. Bekijk ook de website van de leverancier en zoek op internet om meer te weten te komen over de functies en functionaliteit van uw apparaat.

Houd er rekening mee dat vanaf nu alle telefoons die draadloos opladen ondersteunen, nog steeds zoals gewoonlijk kunnen worden opgeladen met kabels. Dat zou echter kunnen veranderen, met rapporten die suggereren dat Apple mogelijk van plan is om de poorten in toekomstige iPhones helemaal af te schaffen, hoewel dat misschien nog een eind weg is..

• Kan ik een smartphone opladen in het hoesje, of heb ik een speciaal hoesje nodig?

Met de meeste hoesjes van polycarbonaat en TPU, of ze nu doorzichtig zijn of niet, kun je je telefoon draadloos opladen. Dikkere 'ruige' gevallen zijn uitzonderingen op de regel. Dus als uw telefoon de functie ondersteunt en u van plan bent er gebruik van te maken, zorg er dan voor dat u een hoesje koopt dat duidelijk als compatibel is gemarkeerd.

• Hoe stel ik draadloos opladen in??

Koop een compatibele draadloze oplader en sluit deze aan op een stopcontact met behulp van de voedingsadapter die bij uw accessoire is geleverd of die wordt aanbevolen door de fabrikant. Zodra de oplaadmat stroom trekt, plaatst u uw telefoon erop met het display naar boven gericht. Voor de beste prestaties plaatst u deze in het midden van de oplader. In het geval van matten met dubbele of drievoudige oplading, plaatst u de telefoon of andere apparaten op de exacte locatie die wordt aanbevolen door de fabrikant.

• Kan ik draadloos opladen in mijn auto??

Veel auto's worden geleverd met in de fabriek geïnstalleerde laadstations. Zelfs als uw auto er niet met een wordt geleverd, kunt u nog steeds eenvoudig een aftermarket draadloze oplader voor auto's toevoegen. Zorg ervoor dat u de juiste specificatie voor uw apparaat koopt. Zorg er ook voor dat zowel de oplader als het apparaat dat u probeert op te laden, voldoen aan dezelfde oplaadstandaard. Lees dit artikel volledig door om meer te weten.

• Wordt de telefoon opgewarmd door draadloos opladen??

Verwarming gebeurt meestal vanwege inefficiëntie bij de stroomoverdracht, dus hoe efficiënter uw oplaadstation is, hoe minder warm uw telefoon zal zijn. Dat gezegd hebbende, draadloos opladen is van nature inefficiënt, dus er zal altijd wat overtollige warmte zijn. Zolang zowel de telefoon als de oplaadmat voldoen aan de gevestigde normen, hoeft u zich geen zorgen te maken over een herhaling van het Galaxy Note 7-fiasco.

• Is draadloos opladen sneller dan opladen via de kabel (eventuele voordelen)?

Zoals eerder vermeld, is draadloos opladen pijnlijk traag in vergelijking met bedraad opladen. Het is weer een gevolg van de inefficiëntie bij het draadloos overbrengen van stroom. Dus ja, draadloos opladen is langzamer, het warmt uw apparaat op en u kunt uw telefoon niet vrij gebruiken tijdens het opladen. Er zijn dingen aan het veranderen met draadloos opladen op afstand en andere nieuwe innovaties, maar het zal in de nabije toekomst waarschijnlijk achterblijven bij bedraad opladen in termen van snelheid en efficiëntie..

De toekomst van oplaadtechnologie is hier

Wetenschappers geloven dat ze alleen maar de oppervlakte hebben bekrast van wat draadloze oplaadtechnologie te bieden heeft. In de komende jaren, naarmate de technologie volwassener wordt, zal het meer bieden, zowel qua reikwijdte als qua prestaties. Tot dan zal het meestal een relatief nichefunctie blijven als wenselijke, maar niet-kritische functie in consumentengadgets zoals telefoons, horloges en oordopjes. Hoe dan ook, nu je zoveel weet over draadloos opladen, de voordelen (voordelen) en de nadelen (nadelen), laat ons weten of het een must-have is in je volgende smartphone of dat je nog steeds het gevoel hebt dat het een gimmick is dat is nog niet klaar voor primetime.