Standard Qi - per la ricarica induttiva

In linea di principio tutto funziona, ma senza corrente non funziona niente. Questo può confermare chi ha già provato a utilizzare un telefono con batteria scarica. Di solito questo non è un problema, perché basta collegare il telefono al cavo di ricarica. 

Dopo un breve periodo di tempo si è caricata così tanta energia che almeno una breve conversazione può essere portata a termine. Giusto, ma cosa succede se il cavo di ricarica con la corrispondente alimentazione non è a portata di mano? Sarebbe quindi conveniente poter ricaricare il vostro smartphone ovunque. E questo è esattamente ciò che si può fare con la ricarica wireless. Vogliamo spiegarvi in modo più dettagliato Come funziona un caricabatterie senza fili o un caricatore wireless e qual è lo standard Qi.

• Quale vantaggio offre la ricarica wireless?

• Come funziona la carica induttiva?

• Quali sono le sfide della carica induttiva?

• Cos'è lo standard Qi?

• I caricatori Conrad sono conformi allo standard Qi?

• Ulteriore sviluppo durante la ricarica wireless

• Domande frequenti sui caricabatterie Qi

 

Quale vantaggio offre la ricarica wireless?

Nel frattempo, in ogni casa sono disponibili i più diversi dispositivi ricaricabili. Smartphone, cuffie Bluetooth, orologi o lettori multimediali portatili sono tutti alimentati da un cavo di ricarica. A tale scopo, ogni dispositivo è dotato di un alimentatore in dotazione con cavo di ricarica. Per questo motivo, è necessario assicurarsi di utilizzare il cavo di ricarica corretto con la spina e l'alimentatore corrispondenti.

In alcuni dispositivi è inoltre necessario osservare come deve essere ruotato il connettore micro USB, in modo che si adatti alla presa. Se la spina non scivola nella presa, è sufficiente lavorare con una pressione meccanica maggiore.

È piuttosto improbabile che né la spina né la presa di ricarica possano resistere a lungo a questo trattamento grossolano. Con il tempo, la presa di carica si allenta e non garantisce più una connessione sicura. I contatti allentati e le costose riparazioni sono la conseguenza.

Sarebbe meglio se non fosse più necessario alcun cavo o contatto a spina per la ricarica. Per questo motivo, i produttori hanno sviluppato la ricarica senza fili o anche la ricarica wireless a induzione, nota come carica induttiva.

 

Come funziona la carica induttiva? 

La corrente di carica per uno smartphone, ad esempio, non può essere trasmessa senza fili in modo così semplice. Perché l'aria è un isolatore elettrico per la corrente. Tuttavia, proprio come si trasmettono onde radio o canali televisivi attraverso l'aria, si può anche trasmettere energia. Per la trasmissione wireless dell'energia si possono utilizzare due leggi della fisica:

Principio del motore elettrico

Un conduttore a flusso di corrente genera un campo magnetico. Inoltre, se il conduttore si trova in un campo magnetico di un magnete permanente, i due campi magnetici si influenzano e si crea il movimento di rotazione di un motore elettrico. Per saperne di più

Principio generatore

Quando un conduttore elettrico si muove in un campo magnetico, viene generata una tensione elettrica nel conduttore (indotto). Il principio di funzionamento di questa generazione di energia elettrica viene applicato a generatori o dinamo. Per saperne di più

In pratica, durante la carica induttiva vengono utilizzate due bobine. Una bobina è la bobina di trasmissione e l'altra è la bobina di ricezione. La bobina di trasmissione crea il campo magnetico necessario. Affinché la bobina di ricezione possa generare (induzione) una tensione, dovrebbe muoversi nel campo magnetico. Poiché ciò non è possibile dal punto di vista meccanico, si lavora con un trucco. Invece di spostare il conduttore della bobina di ricezione, si muove il campo magnetico. Ciò si ottiene azionando la bobina di trasmissione con tensione alternata. Il campo magnetico che cambia continuamente genera quindi una tensione alternata nella bobina di ricezione. Anche se la bobina di ricezione non viene spostata.
Questo principio viene utilizzato da tempo nel trasformatore. Solo che nel caso di trasformatori il campo magnetico tra le due bobine viene rinforzato e diretto in modo mirato attraverso un nucleo di piastre di ferro. In questo modo un trasformatore può trasmettere anche in parte alte prestazioni.

Il corpo in ferro attorno alle due bobine serve solo a legare le linee del campo magnetico e ad aumentare l'efficienza.

Tuttavia, durante la carica induttiva l'effetto di amplificazione del nucleo di ferro non è presente. Per questo motivo è importante che le due bobine siano spazialmente molto vicine l'una all'altra. La distanza deve essere il più bassa possibile. Solo in questo modo la trasmissione di energia può essere eseguita in modo efficiente. Ma anche in condizioni ideali, la potenza di trasmissione per i caricatori induttivi è solo di pochi watt. Tuttavia, questa potenza è sufficiente per caricare piccoli dispositivi indossabili (dispositivi elettronici portatili).

 

 

Quali sono le sfide della carica induttiva?

Per quanto intelligente sia l'idea del carico induttivo, la sua realizzazione tecnica è complicata. Perché nella realizzazione ci sono state e ci sono difficoltà tecniche da superare.

La funzionalità deve essere fornita

Probabilmente il punto più importante è la funzionalità. In questo modo è necessario assicurarsi che nel ricevitore (smartphone) sia presente energia sufficiente per caricare la batteria con un'intensità di corrente sufficiente. 

Oltre alla distanza minima delle bobine già indicata, la forza del campo magnetico e la frequenza della tensione alternata possono essere influenzate dal produttore dei caricatori. In caso ottimale, il trasmettitore e il ricevitore sono perfettamente coordinati tra loro.

La sicurezza deve essere garantita

La ricarica può essere avviata solo se il telefono corrispondente è posizionato sulla bobina del trasmettitore. Inoltre, il campo magnetico non deve disturbare altri dispositivi nelle immediate vicinanze durante la ricarica.

Nel caso in cui corpi estranei come ad esempio una graffetta, gioielli, utensili o una lima per unghie cadano sulla bobina del trasmettitore della stazione di carica, la stazione di carica non deve essere in funzione. Poiché a causa delle correnti indotto all'interno delle parti metalliche, gli oggetti si riscaldano fino a bruciarsi.

La compatibilità deve essere garantita

Per quanto riguarda le innovazioni tecniche, spesso ogni produttore si comporta autonomamente per l'implementazione di un caricatore wireless. Pertanto, può accadere molto facilmente che il processo di ricarica induttiva non avvenga affatto o solo in modo insufficiente se la stazione di ricarica e lo smartphone non sono dello stesso produttore. Nel peggiore dei casi, la bobina del ricevitore nel telefono cellulare genera una tensione troppo alta, in modo che lo smartphone possa danneggiarsi.

In particolare, se negli impianti pubblici viene fornito un dispositivo di ricarica senza fili, è necessario assicurarsi che lo smartphone venga caricato rapidamente, ma non venga danneggiato dalla ricarica. Per questo motivo è stato sviluppato lo standard Qi Wireless Power Consotium. 

 

Che significa lo standard Qi

Il WPC (Wireless Power Conotium) è un'organizzazione senza scopo di lucro, costituita nel 2008 e che comprende più di 650 aziende di tutto il mondo. Marchi leader come Apple, Samsung, Huawei, Xiaomi, Google, LG, Sony, Nokia e molti altri produttori si sono collegati al WPC.
Insieme ai suoi membri, il WPC sviluppa standard per l'alimentazione wireless.

Qi (detto "chi") è in lingua cinese l'energia vitale o la forza vitale. In combinazione con la tecnologia di carica, Qi è lo standard leader a livello mondiale per la carica induttiva con una potenza fino a 15 W. lo standard Qi non descrive solo gli aspetti funzionali della carica induttiva o di un caricabatterie QI. Anche i dispositivi di protezione rilevanti per la sicurezza e un'affidabile rilevazione di corpi estranei sono stati definiti con precisione nello standard QI. Un'altra specifica Qi descrive la schermatura magnetica della batteria per ridurre al minimo il riscaldamento durante la ricarica wireless.

I produttori di caricatori induttivi per smartphone possono richiedere una certificazione per il proprio caricabatterie wireless al WPC. A tale scopo, i laboratori di prova autorizzati e indipendenti verificano i prodotti, in quanto vengono rispettate le rigorose norme Qi. Le caratteristiche specifiche del prodotto vengono testate con precisione in termini di sicurezza, interoperabilità e facilità d'uso. Se il Wireless Charger soddisfa tutte le specifiche dello standard Qi, la stazione di carica può portare il logo Qi come prodotto certificato Qi.

In questo modo si garantisce che tutti i prodotti certificati Qi siano compatibili tra loro e funzionino perfettamente tra loro in modalità wireless. L'utente può posizionare il suo smartphone Qi senza problemi su qualsiasi caricabatterie certificato Qi senza temere che il suo telefono subisca danni.

Lo standard Qi viene utilizzato per la ricarica degli smartphone. Ma i membri del WPC lavorano con forza per aumentare il profilo di prestazioni per lo standard Qi. In questo modo è possibile coprire anche dispositivi come notebook e tablet PC con una potenza di carica da 30 a 60 W. 

Chi vuole sapere se il caricabatterie induttivo che utilizza è certificato Qi può controllare il database del Wireless Power Consortium.

 

Tutti i caricatori Conrad sono conformi allo standard Qi?

In stretta collaborazione con i produttori e il Wireless Power Contium, Conrad Electronic ha deciso di includere nella gamma di prodotti solo caricabatterie certificati Qi per il Wireless Charging. 

In questo modo i nostri clienti hanno la sicurezza assoluta che uno smartphone certificato Qi funziona senza problemi con il caricabatterie Qi. Lo smartphone viene caricato in modo ottimale e vengono presi in considerazione anche tutti gli aspetti relativi alla sicurezza. Questo fa sì che la ricarica wireless sia sempre un'ottima sensazione per i nostri clienti.

 

Ulteriore sviluppo durante la ricarica wireless

La ricarica wireless e sicura di batterie per cellulari con tecnologia Qi è al momento solo la punta dell'iceberg. La ricarica wireless o senza filo hanno ancora più potenziale. Ad esempio, in futuro non sarà più necessario collegare il mixer, il tostapane ecc. a una presa di corrente per mezzo di un cavo di alimentazione. I dispositivi saranno wireless e dotati di tecnologia di ricarica intelligente (standard Ki Cordless Kitchen). In questo modo si può semplicemente apporre un segno sulla superficie di lavoro e l'alimentazione elettrica avviene tramite induzione. 

Ma anche per le auto elettriche o le biciclette elettriche, la ricarica wireless è necessaria per lo sviluppo. Tuttavia, poiché è necessario trasferire prestazioni molto più elevate, l'implementazione tecnica potrebbe essere ancora un po' lunga. Ma è certo che la ricarica wireless con la tecnologia di ricarica Qi diventerà sempre più standard già nel prossimo futuro.

 

Domande frequenti sui caricabatterie Qi

Come posso sapere se il mio cellulare è adatto per un caricabatterie Qi?

Se il telefono cellulare può essere caricato in modalità wireless con un caricabatterie Qi, in caso di dubbio, deve essere letto sul sito web del produttore o nella scheda dati del prodotto. Se ciò non è possibile, su Internet sono disponibili panoramiche in diverse pagine, in cui sono elencati tutti i telefoni cellulari che possono essere utilizzati con un caricabatterie Qi.

Posso caricare un cellulare abilitato Qi su qualsiasi caricabatterie wireless?

Ciò avviene solo se il caricabatterie wireless supporta anche lo standard QI. Se la stazione di ricarica wireless non supporta lo standard Qi, non è consigliabile ricaricare.

Cosa posso fare se il mio cellulare non è compatibile con Qi?

Nel frattempo, alcuni produttori offrono kit di aggiornamento Qi per determinati dispositivi mobili. Questi ricevitori Qi sono semplicemente collegati alla presa di carica del cellulare e fissati sul retro. In parte è anche possibile posizionare il ricevitore sottile tra il telefono cellulare e la custodia protettiva. Ci possono essere problemi con la ricarica senza fili.