Ładowanie indukcyjne. Czy to w ogóle ma sens?

Skąd się wziął pomysł na ładowanie bez kabli?

Ładowanie baterii urządzenia elektronicznego bez użycia kabli, wydaje się dość fantastyczną technologią, nic jednak bardziej mylnego. Podstawy teoretyczne do tego stworzył już w 1831 roku Michael Faraday, który odkrył w tym czasie zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Samo oddziaływanie elektromagnetyczne wykryto jeszcze wiele lat wcześniej. Mamy tu zatem do czynienia z adaptacją zjawisk fizycznych znanych człowiekowi od prawie 190 lat. Nie oznacza to oczywiście, że Faraday wynalazł ładowarkę. Opracował jedynie teoretyczną koncepcję przepływu prądu, którą my teraz za pomocą dostępnych w sklepach urządzeń możemy wygodnie wykorzystywać.

Jak działa ładowanie indukcyjne?

By można było skorzystać z dobrodziejstw ładowania bez kabli, potrzebujemy dwóch rzeczy. Specjalnej ładowarki indukcyjnej oraz urządzenia umiejącego skorzystać z takiego ładowania. Nie każdy bowiem smartfon jest w stanie sam z siebie poddać się indukcji. Zarówno ładowarka, jak i urządzenie muszą posiadać odpowiednie cewki. O tym, czy nasze urządzenie spełnia te warunki, przeczytamy w specyfikacji lub na opakowaniu – producenci zawsze chwalą się tą możliwością.

Technologia ładowania indukcyjnego nie jest pomysłem nowym — teorię opracowano wiele lat temu

Jeśli jednak nie posiadamy urządzenia obsługującego tę technologię, nie jesteśmy jeszcze na przegranej pozycji – w sklepach można nabyć specjalne nakładki (które przyczepia się do powierzchni telefonu, a specjalną końcówkę wtyka w gniazdo ładowania).

Samo działanie indukcji jest bardzo proste. W ładowarce, która ma zwykle postać przypominającą okrągłą podstawkę lub podkładkę na mysz, znajduje się wspomniana wcześniej cewka nadawcza. Jest to zwinięty w spiralę przewód elektryczny, poddawany działaniu prądu przemiennego, dzięki czemu wytwarza się wokół niego (w odległości do kilku centymetrów) silne pole elektromagnetyczne gromadzące ładunek elektryczny. Jeśli położymy na ładowarce (lub umieścimy w bardzo niewielkiej odległości) urządzenie posiadające cewkę odbiorczą, będzie ona w stanie wychwycić ów ładunek (indukuje się w niej prąd) i rozpocząć tym samym proces ładowania baterii.

Jest to proces całkowicie bezpieczny dla użytkownika, możemy spokojnie dotykać, zarówno powierzchni ładowarki, jak i samego urządzenia nawet w trakcie ładowania i nie grozi nam porażenie prądem.

Qi — standard ładowania bezprzewodowego

Co bardzo ważne, producenci sprzętu elektronicznego w zdecydowanej większości byli w stanie się miedzy sobą porozumieć i stworzyć wspólny standard ładowania bezprzewodowego. Standard ten nazwano Qi i funkcjonuje on pod nadzorem powołanego do jego rozwoju konsorcjum Wireless Power Consortium. Istnieją jeszcze standardy PMA oraz A4WP, ale jest to margines obecnego rynku tego typu urządzeń. Od czasu do czasu pojawiają się też wewnętrzne standardy pojedynczych producentów urządzeń zapewniające ponadprzeciętnie szybkie ładowanie, ale te gadżety są i tak równocześnie zgodne z Qi

Popularność jednego standardu oznacza, że kupując dowolną ładowarkę Qi, będziemy mogli wykorzystać ją do ładowania wielu urządzeń różnych firm (także jednocześnie).

Początkowo by ładować bez przewodów zasilających, urządzenie musiało dotykać ładowarki. Od standardu Qi 1.2 styk nie jest już w ogóle konieczny. Ważne by np. smartfon czy tablet znajdowały się w odległości do nieco ponad 4 cm. Ułatwia to sam proces i pozwala też sprawnie zasilić kilka urządzeń naraz.

Główne zalety ładowania indukcyjnego

Jedną z największych zalet użytkowania ładowarek indukcyjnych jest porządek i wygoda. Ilość kabli ograniczamy do jednego – zasilającego samą ładowarkę, którą możemy położyć w dowolnym miejscu. Coraz częściej na rynku pojawiają się zresztą bardzo ciekawe gadżety, z wbudowanym mechanizmem tego typu – chociażby w postaci podkładki pod myszkę czy klawiaturę, niedawno w jednym ze sklepów widziałem stół z wbudowanym polem do ładowania urządzeń wyposażonych w funkcję indukcji, można też kupić, chociażby obudowę do komputera PC, której górna powierzchnia może pełnić funkcję ładowarki. Wystarczy podczas pracy na komputerze położyć tam smartfona i gotowe – będzie się ładować. Szczególnie wygodne jest użytkowanie ładowarek indukcyjnych podczas jazdy autem.

Jedną z najważniejszych zalet ładowarek indukcyjnych jest możliwość ładowania kilku różnych urządzeń jednocześnie

Możliwość ładowania kilku urządzeń jednocześnie. Wystarczy je umieścić w pobliżu ładowarki i będą się ładować. Gdybyśmy chcieli akumulatory wszystkich swoich urządzeń wypełnić energią za jednym zamachem metodami tradycyjnymi, to cała listwa zasilająca i wiele kabli mogłoby nie wystarczyć. Chyba nikomu nie podoba się też perspektywa plątaniny przewodów, która byłaby w tej sytuacji czymś nieodzownym.

Ładowanie bezprzewodowe eliminuje zużycie gniazda USB w smartfonie. Od momentu wprowadzenia symetrycznych, obustronnych gniazdek USB-C ryzyko uszkodzenia co prawda zmalało, ale jeśli – na przykład przez pomyłkę – będziemy usiłowali włożyć tam kabel starszego typu, to nadal możemy je zniszczyć. Indukcja eliminuje to ryzyko zupełnie.

Dla wielu użytkowników ważnym atutem ładowarki indukcyjnej będzie też jej nowoczesny wygląd. Faktem jest, że producenci bardzo się przykładają do tego, by były to urządzenia atrakcyjne wizualnie, niektóre posiadają ciekawe kształty czy nawet podświetlenie LED.

Wady ładowania indukcyjnego

Niestety ładowanie bezprzewodowe nie jest na razie technologią zupełnie pozbawioną wad. Jej możliwości cały czas się zwiększają, powstają też bardzo obiecujące prototypy, ale na kilka rzeczy należy przed zakupem zwrócić uwagę:

Dłuższy czas ładowania za pomocą ładowarki indukcyjnej. W porównaniu z tradycyjnymi metodami uzupełnianie akumulatora bezprzewodowo trwa dłużej, zwłaszcza jeśli używamy ładowarki indukcyjnej z najniższej półki. Jest to spowodowane dużymi stratami energii podczas takiego transferu energii. Na szczęście sytuacja z roku na rok, z generacji na generację ulega znacznej poprawie i wkrótce ten mankament zostanie wyeliminowany. Pojawiają się zresztą już teraz rozwiązania testowe, np. niedawno podobny patent zgłosiło Xiaomi, które pozwolą na bezprzewodowe naładowanie akumulatora wręcz błyskawicznie – nawet w porównaniu do kabla – bowiem w zaledwie kilkanaście minut.

Wadą indukcji jest też nagrzewanie się ładowarki w trakcie pracy (toteż część tego typu urządzeń posiada specjalne wentylatorki rozpraszające ciepło). Nagrzewanie wynika ze specyfiki pracy i konstrukcji tych urządzeń.

Warto też mieć świadomość – że w odróżnieniu od ładowarek tradycyjnych – w czasie ładowania indukcyjnego korzystanie ze smartfona (czy dowolnego innego urządzenia) jest mocno utrudnione. Możemy z niego korzystać bez przerywania procesu ładowania, o ile cały czas pozostanie w pobliżu ładowarki. Oznacza to, iż będziemy musieli przerwać ładowanie na przykład na czas rozmowy telefonicznej, chyba że skorzystamy z funkcji głośnomówiącej.

Ładowanie indukcyjne i bezprzewodowe to technologia przyszłości

Korzystanie z funkcji ładowania bezprzewodowego z pewnością będzie się upowszechniać. Nie jest wcale wykluczone, iż w przyszłości producenci telefonów i innych urządzeń elektronicznych w ogóle zrezygnują z instalowania w swoich urządzeniach jakichkolwiek zbędnych gniazd. Zaczęło się od eliminacji wtyków słuchawkowych, wkrótce przyjdzie też czas na pozostałe. Prędkości transmisji danych bez użycia kabli już dziś są tak duże, że czynią okablowanie mało użytecznym dla przeciętnego użytkownika, podobna przyszłość czeka funkcje ładowania. Gdy staną się wystarczająco szybkie, natychmiast staną się główną używaną w tym celu metodą.

Tomasz Sławiński