Hvad er trådløs opladning, og hvordan fungerer det nøjagtigt? [MakeUseOf Explains]

Vi lever i en trådløs verden. Bortset fra at vi ikke gør det. Vi kan helt sikkert sende enorme mængder information over luftbølgerne, men enhederne, der er i stand til at sende og modtage den, er bundet til netledninger. Batterier tillader en vis frihed, men til sidst er vi alle nødt til at vende tilbage til det velkendte ansigt på stikkontakten.

Hvad hvis vi ikke gjorde det? Hvad hvis vi kunne oplade hvor som helst og når som helst? Dette er løftet om trådløs opladning, et koncept, der ser ud til at blive rippet fra sci-fi. Men det er det ikke - det er ægte, og det er tilgængeligt i dag. Lad os se på virkeligheden og se, hvad denne teknologi kan og ikke kan udrette.

Sådan fungerer trådløs opladning

Begrebet “trådløs opladning” henviser normalt til induktiv opladning. Denne teknologi bruger en ladestation, der skaber et vekslende magnetfelt. En enhed med den rette induktionsspole modtager energi fra det felt, når det placeres i nærheden, hvilket får det til at modtage strøm uden en fysisk forbindelse.

Trådløse tandbørster og andre badeværelsesenheder har brugt induktiv opladning i lang tid. Teknologien har traditionelt haft problemer med lav effektivitet og langsom opladning, men disse blev ikke betragtet som en ulempe for badeværelsesapparater, der måske kun blev brugt et par minutter hver dag. Det er også sikrere at bruge induktiv opladning, fordi det ledende materiale ikke udsættes for. Rør ved det med en våd hånd? Intet problem.

Induktiv opladning er ikke magi. Den har brug for specifik hardware for at fungere, og hardware skal være indbygget i en enhed. De fleste enheder har ikke induktive opladningsspoler indbygget i dem, så der skal tilsluttes en muffe eller adapter for at muliggøre induktiv opladning.

Ulemperne ved induktiv opladning

Induktiv opladning er afhængig af magnetfelter. Disse kan være stærke, men har ofte en kort række effekt, medmindre en utrolig kilde til magnetisme er tilgængelig (Jorden har kun et magnetfelt, fordi det også har en enorm smeltet metalkerne). Små induktive ladestationer er ikke forskellige.

Lad os bruge en trådløs tandbørste som et eksempel. Du placerer det på stativet, og det oplades. Kontakten mellem din tandbørste og stativet er dog ikke ansvarlig for opladning. Det ser bare sådan ud, fordi det felt, der bruges til at oplade tandbørsten, er så svagt, at dens rækkevidde bedst måles i millimeter.

Opladningshastighed og effektivitet forbliver også problemer. Forsøg på at oplade en enhed ved hjælp af induktionsopladning er bare ikke så effektiv som en direkte, fysisk forbindelse.

Og så er der den induktive spole. Selvom det er lille og bliver mindre, er det stadig et betydeligt stykke sæt i forhold til den plads, der er tilgængelig i en moderne smartphone, tablet eller ultrabook. Dette er et problem, der vil aftage med tiden, men som er relevant for nutidens enheder.

Trådløs opladning kommer til massemarkedet

Manglen på en fælles standard er en anden grund til, at trådløs opladning aldrig har opnået meget trækkraft i forbrugerelektronik. Det var ikke så længe siden, at de fleste enheder stadig var afhængige af Ethernet-ledninger til data og mobilt bredbånd var begrænset til latterligt langsomme hastigheder. Trådløs opladning syntes ikke vigtig før trådløs kommunikation.

Det har ændret sig takket være Wireless Power Consortium og dets Qi (udtalt) “chee”) standard. WPC er en brancheorganisation sponsoreret af forskellige virksomheder, der alle søger en standard for trådløs opladning. Dens medlemmer inkluderer ethvert stort navn på mobilmarkedet foruden Apple.

Jeg talte om Qi Wireless efter at jeg deltog i CES 2012. Jeg kunne se en række fungerende prototyper såvel som eksisterende produkter, der brugte trådløs opladning. Disse prototyper og nicheløsninger er nu ved at blive en realitet er massemarkedsprodukter. For eksempel for nylig annonceret Nokia er ny Lumia 920 vil have indbygget trådløs opladning. Den billigere Lumia 820 har en valgfri skal, der muliggør teknologien.

Det er klart, at der er en fremtid for trådløs opladning. Der er meget industristøtte bag WPC og et ønske om at bringe funktionen på markedet. Vi vil sandsynligvis se et antal ekstra enheder med trådløs opladning annonceret i år og næste.

Fremtiden for trådløs opladning

Aktuel induktiv opladning kan være praktisk, men manglen på rækkevidde er et problem. Det mindsker teknologien til en bekvemmelighed snarere end til en revolution.

Vil dette ændre sig? Måske. Der har været masser af undersøgelser af potentialet i lang rækkevidde trådløs strøm, og mange forskellige teknologier er blevet brugt til at opnå det. Lasere, mikrobølger og mere kraftfulde varianter af induktiv ladning har været i stand til at opnå længere transmissionsafstande. Ulemper har hæmmet vidtgående vedtagelse. At snuble over en laser, der bruges til for eksempel trådløs strømoverførsel, kan resultere i en fordampet fod.

Det er svært at sige, hvor et gennembrud på dette felt kommer fra. Apple er en kandidat, fordi virksomheden har patenteret en enhed, der angiveligt kan drive enheder i intervaller op til en meter. Det trådløse strømkonsortium undersøger også konstant bedre muligheder. Og så er der Intel, der for nylig annoncerede, at det arbejder med Integrated Device Technology på en magnetisk enhed, der vil blive placeret i en bærbar computer og levere strøm til nærliggende smartphones og perifere enheder.

Eller et gennembrud kunne komme fra et lille ingeniørfirma, der næppe er kendt. Dette er et hårdt teknisk problem, der kræver både kreativ tænkning og betydelig teknisk know-how til at løse. Et større selskab er muligvis ikke det første til at finde en løsning.

Konklusion

Trådløs opladning har et enormt potentiale. Dette er grunden til, at folk har arbejdet med det i godt over et århundrede. Hvis vi kunne flytte strøm uden ledninger, ville vi være i stand til at overveje ikke kun forbrugerelektronik, men den infrastruktur, der bruges af hele den menneskelige race.

Desværre er vi ikke der endnu, men den fornyede interesse for dette felt, som forbrugerelektronik bringer, værdsættes. Måske kan den evige søgen efter uendelig bekvemmelighed endelig knække denne teknologi vidt åbent.