Контактная беспроводная зарядка понемногу пробивает себе дорогу к кошелькам потребителей. Устройства, поддерживающие эту технологию «из коробки», уже появились на полках магазинов. Однако все ныне существующие подобные технологии работают, только если расстояние между излучателем энергии и заряжаемым устройством выражается в миллиметрах. Мечта о ноутбуке, с которым можно ходить по всему дому весь день и не нуждаться в постоянных подключениях к розетке, так и оставалась мечтой. До этого дня.
Молодая калифорнийская компания Energous представила на CES 2015 инновационную зарядку WattUp, которая позволяет заряжать мобильные устройства на расстоянии до 5 метров от излучателя. Другими словами, восполнять энергию аккумуляторов в смартфонах, планшетах, электробритвах и зубных щетках можно будет в пределах комнаты. В качестве способа беспроводной передачи энергии здесь используются радиоволны.
Для работы с WattUp потребуется чехол со встроенным приемником беспроводной зарядки и управляющее устройство, которое передает энергию на расстоянии до пяти метров. Последнее заряжает находящиеся в радиусе действия устройства не всегда, а при снижении указанного уровня заряда. Головная зарядка (ею на CES управляли с помощью iPad) использует интерфейс Bluetooth, чтобы определить состояние батареи в оснащенных соответствующими беспроводными приёмниками гаджетах и в случае обнаружения разряженного смартфона или планшета автоматически инициирует процесс подзарядки.
Процесс передачи энергии происходит за счёт радиоволн, преобразуемых приемниками в постоянный ток. В зависимости от расстояния и направления на мобильные устройства массив небольших антенн общей зарядки периодически меняет конфигурацию. Это позволило повысить КПД всей системы до 20%.
В текущем варианте WattUp способна заряжать десятки видов мобильной и носимой электроники с суммарной потребляемой мощностью не более 10 ватт на расстоянии до пяти метров. Мощность серийно выпускаемых блоков планируется сделать выше для того, чтобы несколько гаджетов заряжались одновременно.
Ориентировочная цена WattUp составит около 300 долларов за общий блок зарядки плюс $75–125 за каждый приёмник. Возможно, к моменту серийного производства удастся добиться некоторого удешевления.
Благодаря очевидной практичности технология WattUp может стать универсальным решением. В Energous планируют лицензировать технологию для других производителей, включая Apple. Поэтому в будущем ожидается появление самых разнообразных гаджетов с поддержкой данного способа подзарядки.
Беспроводная зарядка - одно из ключевых нововведений в iPhone 2017 года. Значит, настало время понять, что это за технология. Раз уж даже Apple сдалась.
Вот несколько основных вопросов, в которых должен разбираться любой современный пользователь. Постараемся не грузить научными терминами.
Как все начиналось
Идею беспроводной передачи энергии стали претворять в жизнь в 19 веке. Первая резонансная демонстрация новинки - Всемирная выставка 1893 года, где Никола Тесла своими руками зажёг не подключенные люминесцентные лампы.
Через сто с лишним лет мы только начали получать то, о чём мечтал сербский гений - повсеместное внедрение революционной технологии. Сегодня существуют несколько способов беспроводной передачи энергии, но на коммерческие рельсы удалось поставить только зарядные устройства, работающие на принципах электромагнитной индукции.
Что за электромагнитная индукция
В паре слов: если на одну из двух помещённых рядом катушек подать переменный электрический ток, то во второй возникнет свой ток. Всё благодаря электромагнитной индукции. Задав напряжение нужной величины можно зарядить аккумулятор.
Связь между этими катушками осуществляется через электромагнитное поле, что и позволило избавиться от соединяющих проводов. Но приёмник должен быть расположен рядом с передатчиком, иначе часть поля расходуется зря.
На деле всё немного сложнее, катушки могут быть как магнитно-индуктивными, так и магнитно-резонансными. Также существуют определенные наборы параметров - стандарты, которым должны соответствовать современные зарядные устройства (например, всем известный «Qi-стандарт»). Эти нюансы влияет на скорость зарядки и на допустимое расстояние поля.
Причём тут Qi?
Современные исследования в сфере беспроводной передачи энергии консолидировали в себе две большие группы: Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance. Безусловно, есть и другие команды, работающие над собственными, уникальными технологиями, но до их массового использования ещё далеко.
Сегодня основной стала спецификация, разработанная Wireless Power Consortium. Именно она получила название «Qi» (читай «ци»).
В теории, Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Эти параметры сопоставимы с проводными ЗУ, но питание идёт намного медленнее.
При этом, приемник и передатчик могут обмениваться информацией о поддерживаемых стандартах и уровне зарядки. Например, это позволяет отключить передающее устройство, когда аккумулятор полностью зарядится.
Магнитное поле - это не излучение, и на организм человека влияет не больше, чем Wi-Fi или сигнал мобильного. В любом случае, мощности 5 ватт не хватит, чтобы оказать негативное воздействие.
5 сантиметров – не предел
Две катушки «понимающие» Qi - не единственный вариант беспроводной передачи энергии. Есть множество рабочих прототипов, способные заряжать девайсы на расстоянии нескольких метров.
Вот некоторые из них:
- WiTicity
Идея пришла в голову сотруднику Массачусетского Университета, Марину Солячичу. Две катушки настроены таким образом, чтобы резонировать друг с другом. При подаче переменного тока на одну катушку, магнитное поле передаётся другой катушке. Этот метод запатентован, и все детали держатся в секрете. Известно, что уже получилось передать энергию на расстояние около двух метров, при теоретически возможных семи метрах. Компания уже сотрудничает с такими гигантами как Delphi, Toyota, IHI, Audi, Haier или OSRAM. - PoWiFi
Ребята из Вашингтонского университета придумали способ, позволяющий использовать Wi-Fi в качестве источника энергии. Они перепрошили роутер Asus RT-AC68U, для того, чтобы передавать заряд по незанятым каналам. Сенсоры, расположенные на расстоянии до 8 метров от роутера успешно преобразовали энергию электромагнитной волны в постоянный ток. Таким образом удалось подать питание на камеру видеонаблюдения и даже зарядить Jawbone Up24. - DCRS
Другая система, под названием Dipole Coil Resonant System работает на расстоянии до 5 метров. Здесь тоже используются катушки, и они относительно компактны. Эксперимент показал, что с помощью данного метода можно запитать даже ЖК-телевизор (40 Вт) на расстоянии до пяти метров. Но чем больше разрыв, тем ниже КПД, например, при передаче 40 ватт на 5 метров, придётся «выкачать» 400 ватт из электросети. Зато без проводов между приёмником и передатчиком.
Но все эти методы не готовы к массовому рынку. Поэтому мы довольствуемся беспроводной зарядкой по стандарту Qi. Как оказалось, даже такого ограниченного способа передачи энергии хватает для его повсеместного распространения.
От теории к практике. Вокруг все меньше проводов
Пару лет назад я объявил войну всем проводам в своей квартире и нещадно их ПРЯТАЛ. В ход шло все, от скрытой разводки в стене до аккуратного прокладывания кабелей с помощью липучек из ИКЕИ. Но как бы я ни старался, шнуры для зарядки гаджетов все равно на виду, они либо используются по назначению, либо терпеливо ожидают своих прожорливых «потребителей».
С каждым новым устройством, «понимающим» беспроводной заряд, маленький перфекционист внутри меня ликует. Совсем скоро можно будет выкинуть весь этот моток проводов, заменив их на один зарядник под все девайсы. Который я не поленюсь встроить в стол.
Беспроводная передача энергии может гораздо большее, чем удобно заряжать смартфон дома. Появилась возможность оставаться на связи всегда, стоит только подтянуть инфраструктуру. И это уже происходит:
- Первыми вскочили на волну предприниматели. Сегодня наличие площадок для беспроводной зарядки в кафе, ресторанах и кинотеатрах - пример хорошего тона и неплохой способ добавить в свою копилку ещё одно конкурентное преимущество.
- Не отстают и производители автомобилей. Например, в приборную панель Volvo XC40 встроили площадку для беспроводной зарядки - сел в машину, положил смартфон в специально отведённый отсек и вообще не задумываешься об оставшихся процентах.
- Да даже в IKEA продаются предметы интерьера с встроенной беспроводной зарядкой. Шведы предлагают как готовые лампы с дополнительными площадками, так и отдельные модули, встраиваемые в мебель. Можно собрать неплохой стол в офис.
Получается, что уже сейчас можно круглые сутки оставаться подключенным к сети: дома, по пути на работу, в офисе и во время прогулок. Этого хватит даже самому прожорливому андроиду смартфону.
За беспроводной зарядкой - будущее
Эпоха отличающихся разъемов уходит, грядёт время унификации. Судите сами, все больше гаджетов получают одинаковый USB Type C, а теперь и беспроводную зарядку по Qi-стандарту.
Итак, смартфон или часы можно вообще не подключать к проводу. Не удивлюсь, если через пару лет, рядом с роутером, раздающим Wi-Fi, появится коробочка, раздающая заряд. И достаточно будет просто войти в помещение, а смартфон начнёт заряжаться сам.
Стартап Pi представил беспроводную зарядку, которая лишена недостатков аналогов. Она способна зарядить 4 или больше устройств на расстоянии до 30 сантиметров, которыми можно пользоваться и передвигать.
Принцип работы Pi
Данное устройство, разработанное сотрудниками MIT, использует принцип резонансной индукции, как и другие беспроводные зярядки, но специальный алгоритм формирования магнитного поля способен направлять его вокруг устройства, которое питается электричеством.
Соответственно, телефон или планшет может располагаться под любым углом, им можно пользоваться, или перемещать в пределах 12 дюймов (30 сантиметров).
Pi способен заряжать все устройства, у которых предусмотрена возможность беспроводной передачи электричества. Но даже если нет, то компания предлагает специальный чехол, который добавит эту возможность для любого девайса.
Актуальные возможности Pi
Конусообразное устройство может заряжать до 4 устройств на полной мощности (10 Вт) или даже больше, но тогда упадет скорость наполнения аккумуляторами заряда.
Для того, чтобы Pi начал работу с определенным устройством, их необходимо сначала познакомить, зарегистрировать девайс в базе данных зарядки.
В компании говорят, что технология безопасна для людей и в будущем можно будет увеличить мощность устройства за счет новых компонентов. Тогда появится возможность заряжать ноутбуки.
Варианты использования технологии
Зарядное устройство будет продаваться само по себе, но компания также планирует встраивать его в другие устройства. Один из вариантов - умные колонки, как Google Home или Amazon Echo. Они обычно находятся в удобном месте, чтоб заряжать устройства вокруг себя.
Скидка с намеком
Шеф компании Джон Макдональд обещает, что цена на момент продажи составит менее 200 долларов. Но для первых 314 людей, Pi будет стоить на 50 долларов дешевле.
28.12.2017, Чт, 12:14, Мск , Текст: Владимир Бахур
Представленная компанией Energous технология WattUp позволяет без проводов заряжать любую мобильную электронику на расстоянии до метра, а в перспективе – до 5 метров.Дистанционная зарядка на смену бесконтактной
Технологический стартап Energous из Сан Хосе, Калифорния, официально объявил о получении сертификата Федеральной комиссии по связи США (Federal Communications Commission, FCC) на беспроводное зарядное устройство WattUp Mid Field, обеспечивающее дистанционный заряд батарей мобильных устройств на расстоянии до 3 футов (почти 1 метр).
Согласно официальному заявлению компании, передатчик энергии WattUp позволяет заряжать одновременно несколько мобильных устройств и поддерживает режим зарядки любого количества гаджетов – смартфонов, планшетов, клавиатур, наушников и т.п.
Технология работает в обозначенном радиусе при условии наличия у мобильного устройства приемника WattUp, встроенного или внешнего дискретного.
Первоначально предполагается выпускать для этих целей внешние устройства, но на перспективу компания надеется на встраивание своей технологии дистанционной зарядки в бытовую технику, домашние устройства, автомобили, оборудование ресторанов, баров, вокзалов и других публичных мест.
В Energous также подчеркивают, что экосистема WattUp строится по аналогии с Wi-Fi на независимой от платформе. На практике это означает, что приемное зарядное устройство WattUp, например, для смартфона Samsung, будет так же успешно функционировать с передатчиком для смартфона Apple.
Как это работает
Экосистему дистанционного зарядного устройства WattUp Mid Field формирует приемная часть, передающая часть и соответствующее программное обеспечение.
WattUp заряжает несколько гаджетов одновременно
В отличие от популярных беспроводных зарядных устройств близкого действия, где используется принцип электромагнитной индукции, технология WattUp подразумевает преобразование электрической энергии в радиочастотное излучение, передаваемое блоком трансмиттера на любой гаджет с соответствующей приемной частью. Именно по этой причине прототипу трансмиттеру WattUp Mid Field потребовалась сертификация FCC в качестве радиочастотного излучающего устройства.
Соответствующее программное обеспечение WattUp, использующее собственные алгоритмы компании, обеспечивает динамическое перераспределение диаграммы направленности для сфокусированной передачи радиочастотной энергии на приемник, а также расставляет приоритеты зарядки для различных устройств.
Управляющий чип для технологии WattUp
Разработчики WattUp подчеркивают, что технология обладает значительной масштабируемостью, при этом подзарядка устройств происходит в полностью автоматическом режиме по мере необходимости. Расположение гаджета в непосредственной близости приемника (контактный метод) требуется лишь для активации режима скоростной зарядки.
Встроенная в бытовую технику технология WattUp
Согласно официальному заявлению компании, разработка Energous в настоящее время является единственной в мире совместимой со стандартом Wireless Charging 2.0 разработкой, поддерживающей как контактный метод (быстрый заряд смартфонов и планшетов), так и дистанционный метод зарядки.
В перспективе разработчики из Energous намерены предложить интеграцию своего трансмиттера WattUp в различные виды домашней техники и электроники – например, в телевизоры, безрамочные компьютерные мониторы, акустические системы, «умные» динамики, «умные» системы освещения и др.
Передатчик WattUp, встроенный в монитор
Судя по описанию технологии на сайте компании, разработчики из Energous в будущем также намерены увеличить эффективное расстояние для дистанционной зарядки и довести расстояние между передатчиком и приемником WattUp до 15 футов (примерно 4,6 метра), покрывая таким образом круговую площадь диаметром более 9 метров.
Перспективы массового производства
В настоящее время в Energous еще не озвучили временные сроки для коммерциализации технологии WattUp, однако сам факт сертификации передатчика WattUp Mid Field говорит о том, что технология практически готова к внедрению в массовое производство.
Компания Energous намерена показать новейшие образцы оборудования WattUp в рамках выставки CES 2018, которая пройдет 9-12 января в Лас Вегасе, Невада.
Похожие статьи
