Беспроводная зарядка устройство

Беспроводная зарядка устройство

Как зарядить мобильник без розетки?

При покупке сотового телефона вы можете увидеть в коробке зарядку, шнуры, инструкцию, а также вы можете установить. При этом в инструкции не говорится ни слова о том, каике существуют альтернативные способы зарядки телефона.
Неужели мобильник можно зарядить только через зарядное устройство в розетке? А как быть, к примеру, в дороге, когда нужно поддерживать связь с родственниками, а возможности зарядить телефон нет?

В поездах имеются розетки. Но зачастую там выключено электричество. Но если у вас заряжен аккумулятор ноутбука, то вы можете использовать его через USB-разъём сотового телефона. Так что хорошо иметь с собой в дороге полностью заряженный аккумулятор. Но дополнительный аккумулятор стоит дорого.
Имеется ли ещё способ зарядить телефон без розетки? На самом деле такие альтернативные варианты существуют. К примеру, вы можете применить «пальчиковые» батарейки. Они могут быть от цифрового фотоаппарата.
Выньте их, соедините, скрепите, подсоедините на «-» и «+» 2 провода и подайте напряжение на аккумулятор, вынутый из телефона. Также следует поступить, если вы берёте напряжение не с батареек, а с аккумуляторов.
Ещё один способ зарядки – сквозь «прикуриватель» машины. Но в этом случае вам будет нужен «переходник».

Можно также вынуть аккумулятор, крепко его зажать в кулаке, а затем постучать кулаком по той или иной поверхности. Но этот способ поможет ненадолго. Но смс-сообщение вы в любом случае успеете отправить.
Помогает оживить аккумулятор на пару минут его нагрев. Но делать это следует предельно осторожно и в случае, если использование другого способа невозможно. И ещё расскажем вам об одном способе. Некоторые применяют его на рыбалке.
В полиэтиленовый пакет вы можете набрать земли, влить в него раствор соли, соединить проводами, воткнуть в пакеты пластины из алюминия и меди, а затем подключить от них провода к аккумулятору. В итоге получится простое зарядное устройство. Через 3 – 4 часа такой зарядки можно будет отправить смс-сообщение.
Также сотовый телефон можно попробовать зарядить от солнечной батареи, ветрогенератора и т.п.

  • расказать подругам:
  • опубликованно: 4-10-2014, 23:42

ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА РАССТОЯНИИ КАК АЛЬТЕРНАТИВА УСТАРЕВШИМ СПОСОБАМ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

№11,

Технические науки

Исхаков Рамзил Фаритович

Научный руководитель: Шабаев Р.Б., к.п.н., доцент, Стерлитамакский филиал Башкирского Государственного университета, г. Стерлитамак
Ключевые слова: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО; ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА; БЕСПРОВОДНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА; НОВЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА; ELECTRICITY; TRANSMISSION OF ELECTRICAL CURRENT; WIRELESS WAYS OF TRANSMITTING ELECTRIC CURRENT; NEW WAYS OF TRANSMITTING ELECTRIC CURRENT.

Аннотация: В статье раскрыты основные способы передачи электрического тока на расстоянии. Рассмотрены новые способы передачи электричества на расстоянии: начиная от практически применяемых, заканчивая новыми теоретическими способами. Приведены положительные и отрицательные стороны всех способов передачи.

В 21 веке произошел большой скачек в научно техническом прогрессе. Человек получил доступ к таким технологиям, что раньше даже не представлялись возможными. Так же с помощью современных технологий и последних разработок человечество получило шанс на сотворение в реальности своих давних и самых сокровенных желаний.

Одной из таких вещей стала передача электричества на расстояние. С тех пор как человечество открыло для себя электроэнергию, перед нами встал вопрос передачи электроэнергии на расстояние для обеспечения бесперебойной работы устройств и машин.

Разберем для начала, что такое электрический ток? Электрический ток — это упорядоченное, направленное движение заряженных частиц. Эти частицы отличаются в зависимости от среды в которой протекает ток. В основном частицами служат отрицательно заряженные электроны или положительно и отрицательно заряженные ионы.

Выработка электроэнергии происходит на различных электростанциях. Используемое топливо нагревает воду, которая из жидкого агрегатного состояния переходит в газообразное – водяной пар. Пар по паропроводам движется к турбинам, вращая которые и происходит выработка электричества. Такие станции подразделяют на несколько групп в зависимости от используемого топливо для получения электричества: АЭС (используют энергию радиоактивного распада), ТЭЦ (в качестве топлива служит уголь, нефть, природный (попутный) газ), СЭС (используют энергию солнечного света). Но и тут есть исключения на ГЭС используют поток воды, который падая вниз вращает лопасти генератора, на ГеоЭС используют пар который поднимается из недр земли, на ВЭС лопасти генератора толкают воздушные массы.

Все эти станции производят колоссальные объёмы электроэнергии, но как ее доставить до потребителя?

На данный момент электроэнергию доставляют до потребителей по средствам ЛЭП. На электростанции производят ток с низким напряжением, но с большой силой тока. Если такой ток сразу падать на провода к потребителю он не дойдет до него. Необходимо повысить его напряжение. Для этого на станциях есть повышающие трансформаторы, которые существенно поднимают напряжение. После поднятия напряжения, ток пускают по проводам. Сейчас он способен перемещаться на большие расстояния. По с помощью ЛЭП ток доходит в самые отдаленные города и села. Перемещаясь непосредственно близко к потребителю, он падает в ЦРП. В ЦРП находятся понижающие трансформаторы, которые понижают напряжение до привычных нам значений. Дальше ток по проводам поступает к потребителю, где мы можем им спокойно пользоваться.

Так же для передачи электроэнергии используют электрические батареи и аккумуляторы. Они созданы для портативных устройств, для которых необходим постоянное потребление электричества. В настоящее время существует большое множество разнообразных форм и классификаций батареек и аккумуляторов.

Это все давно известные и хорошо отлаженные способы передачи электрического тока на расстоянии. Но и ни имеют свои недостатки. Батарейные блоки и аккумуляторы имеет фиксированную емкость, и когда они разрядятся они бесполезны.

Передача тока по ЛЭП тоже имеет свои минусы. Нет возможности взять прибор с собой и пользоваться, когда необходимо. Для этого надо чтобы он был постоянно подключен к сети, а это невозможно.

Так какие альтернативные способы передачи электрического тока существуют? Альтернативой может выступить бесконтактная передача электрического тока.

Впервые о таком способе передачи тока заговорили еще в 19 веке, когда Ампер открыл свойство электрического поля переходить в магнитное поле. Позже это явление назвали законом Ампера.

На данный момент существует несколько способов бесконтактной передачи электрического тока: метод электрической индукции, электростатическая индукция, ультразвуковой метод, лазерный метод.

Метод электромагнитной индукции. При беспроводной передаче электроэнергии методом электромагнитной индукции используется ближайшее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей, однако некоторые радиационные потери всё же присутствуют. Так же присутствуют резистивные потери. Благодаря электродинамической индукции, переменный электрический ток, протекающий через первичную обмотку, создаёт переменное магнитное поле, которое оказывает воздействие на вторичную обмотку, индуцируя в ней электрический ток. Для достижения высокой эффективности взаимодействие должно быть достаточно тесным. По мере удаления вторичной обмотки от первичной, всё большая часть магнитного поля не достигает вторичной обмотки. Даже на относительно малых расстояниях индуктивная связь становится очень неэффективной. Это из-за малого КПД такой установки. Большинство передаваемой энергии теряется по пути, и до вторичной обмотки доходит лишь малая часть. В наше время этот метод применяется для зарядки батарей в технике. С ее помощью отпадает нужна в проводе зарядки и разъёме на технике. Вместо нее используют тонкую пластинку вторичной обмотки, что позволяет уменьшить объём устройств.

Микроволновое излучение. В 20 веке активно начали развивать теории об передаче энергии по средству микроволнового излучения. В том же веке были проведены первые положительные опыты по передачи энергии на большие расстояния по средствам микроволнового излучения. Радиоволновую передачу энергии можно сделать более направленной, значительно увеличив расстояние эффективной передачи энергии путём уменьшения длины волны электромагнитного излучения, как правило, до микроволнового диапазона. Для обратного преобразования микроволновой энергии в электричество может быть использована ректенна, эффективность преобразования энергии которой превышает 95 %. Данный способ был предложен для передачи энергии с орбитальных солнечных электростанций на Землю и питания космических кораблей, покидающих земную орбиту.

Лазерный метод. В том случае, если длина волны электромагнитного излучения приближается к видимой области спектра, энергию можно передать путём её преобразования в луч лазера, который затем может быть направлен на фотоэлемент приёмника. Лазерный метод позволяет передавать энергию на больше расстояния, из-за сфокусированности луча и малого угла расходимости между пучками световых волн. Так же лазер не создает помех, не оказывает негативного воздействия на радиочастотные приемники и передатчики. Передача энергии возможна только при освещении приемника, что позволяет четко контролировать передачу энергии. Но и у этого метода имеются свои недостатки. Приемник и передатчик должны быть в прямой видимости для того что бы лазер мог попасть в приемник. Так же в атмосфере неизбежны потери в энергии. Данный метод пользуется хорошей популярностью в аэрокосмической области.

Таким образом использование бесконтактной передачи электрического тока является приоритетным направлением. В последствии при бурном развитии этого направления мы можем полностью отказаться от метода передачи с помощью ЛЭП.

>Список литературы

  1. С.С. Ананичева, П.И. Бартоломей, А.Л. Мызин. Передача электроэнергии на дальние расстояния. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1993, 80 с.

БЕСПРОВОДНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕФОНА

Подключение телефона к традиционному проводному зарядному устройству иногда раздражает необходимостью «ловить» положение разъема для соединения его с ответной частью на мобильнике. Бывают ситуации, когда смартфон приходится многократно переподключать к зарядному блоку. При этом существует риск повреждения коннекторов.

Можно ли в указанных ситуациях что-то изменить к лучшему? Отчасти, можно. Сегодня для этого производители электроники налаживают выпуск устройств с беспроводными зарядками по стандартам Qi, PMA и A4WP.

Принцип работы беспроводной зарядки.

В основу технологии передачи энергии без проводов (Qi и PMA) положен принцип электромагнитной индукции. По факту имеем две близко расположенные катушки, как в трансформаторе.

Когда по виткам одной из них протекает переменный ток I1, за счет электромагнитной индукции на выходе другой возникает разность потенциалов U2. И если к ней подключить нагрузку, то через нее также начнет течь некоторый ток I2.

У смартфонов, укомплектованных беспроводными зарядными устройствами, первая катушка размещается в док-станции (базе), вторая – в корпусе мобильника. Нагрузкой является аккумуляторная батарея. Для активации процесса зарядки телефон достаточно положить на площадку базы.

Передача потока энергии начинается и заканчивается в автоматическом режиме. Т.е. беспроводное зарядное устройство для смартфона, как и проводное, само контролирует состояние аккумулятора.

Компоновка и порядок работы приборов стандарта A4WP аналогичны Qi и PMA. Разница заключается лишь в физическом принципе энергетического обмена.

СТАНДАРТЫ БЕСПРОВОДНОЙ ЗАРЯДКИ

Способ бесконтактного подзаряда на основе Qi-передачи был первым, который нашел практическое применение. Он до сих пор остается наиболее распространенным.

Например, компания Apple занимается продвижением технологии Qi для беспроводного заряда Айфонов. Параметры стандарта утверждены Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium – WPC) в 2009 г.

Они предусматривают:

  • индукционную передачу заряда на расстояние до 4 см;
  • мощность передачи – низкую (0-5 Вт) или среднюю (до 10 Вт);
  • обмен между передатчиком (базой) и приемником (телефоном) пакетами 8-битных данных. На основании этой информации гаджет опознается док-станцией, а также регулируются функции беспроводной зарядки – начало, окончание, уровень её мощности.

Технологии PMA (Power Matters Alliance) и A4WP (Alliance for Wireless Power) появились несколько позже, однако теперь, благодаря некоторым своим особенностям, они успешно конкурируют с Qi. Например, стандарт A4WP позволяет передавать поток энергии до 50 Вт. Такой мощности хватает для компенсации энергопотребления нескольких устройств или даже ноутбука.

Немало производителей уже сегодня осваивают и планомерно расширяют выпуск смартфонов поддерживающих дистанционный подзаряд аккумуляторов на основе того или иного стандарта. Среди них: Apple, Asus, LG, Motorola, Nokia, Samsung, Sony, Xiaomi, HTC, Huawei и ряд других.

Некоторые модели поддерживают несколько технологий. Например, Samsung Galaxy S8 и S8 Plus. Узнать соответствует ли конкретная модель мобильника требованиям Qi, PMA или A4WP можно по её маркировке на официальном сайте компании.

В начало

ТЕЛЕФОН НЕ ПОДДЕРЖИВАЕТ БЕСПРОВОДНУЮ ЗАРЯДКУ

Что же делать, если ваш телефон не поддерживает ни один из указанных стандартов, а классические сетевые адаптеры с их капризными разъемами порядком надоели? Решается проблема довольно просто. Необходимо приобрести док-станцию желаемого типа и соответствующую ей приемную антенну.

Выбираем док-станцию.

Базы, зарядники или док-станции представлены на рынке в различных компоновочных решениях.

Наиболее распространенный вид базы – это плоские горизонтальные площадки округлой либо прямоугольной формы. Они предназначаются для настольного размещения с подключением к стандартному проводному блоку питания через micro USB-разъем.

Чаще рассчитаны на обслуживание одного устройства, однако есть модели с площадками для одновременного подзаряда сразу 2-3 гаджетов.

Практичное исполнение имеют настольные док-станции подставки. На них смартфон или планшет устанавливается наклонно. Этим обеспечивается хорошая обзорность экрана для удобной работы с устройством в процессе его зарядки. Подставки могут изготавливаться в отдельных корпусах либо являться частью бытовых приборов. Например, настольных ламп или часов.

Специально для водителей разработаны базовые станции в виде зарядных держателей с подключением в гнездо прикуривателя.

Приобретая модуль встраиваемой беспроводной зарядки, пользователь может обустроить площадку базы, врезав её в какую-либо интерьерную поверхность. Например, в столешницу или тумбу.

Док-станции могут комплектоваться своими собственными аккумуляторами различной емкости (4000-10000 мАч). Такие модели выручат в дальних поездках или в походах на природу.

Выходные параметры передатчика энергии должны соответствовать потребностям смартфона. Обычно при напряжении 5 В, база должна выдавать 1-2 А зарядного тока. Характеристики мощности док-станции необходимо обязательно сверять с паспортными данными мобильника. В противном случае период восстановления аккумулятора может оказаться слишком растянутым по времени.

Выбираем антенну.

Она может быть в виде:

  • пленки (стикер-чипа), устанавливаемой под крышку смартфона. В нем должны быть специальные контакты для подключения приемника, которые встречаются преимущественно в моделях Samsung. Удобство такой антенны в том, что она не влияет на внешние габариты мобильника, также сохраняется возможность пользоваться обычной зарядкой через стандартный разъем;
  • пленки (конверта), закрепляемой скотчем снаружи задней крышки. Подключение приемной антенны осуществляется в гнездо разъема lightning, type-C или micro USB, после чего сверху она маскируется декоративным чехлом;
  • чехла или задней крышки. Это аксессуары со встроенными приемниками. Для апгрейда мобильника достаточно всего лишь надеть на него чехол с беспроводной зарядкой или заменить съемную крышку.

Очевидно, что практические выгоды от пользования беспроводными зарядными технологиями перевешивают их недостатки. Конечно, полностью избавиться от проводов не получится (базу все равно необходимо подключать к розетке), а зарядка протекает несколько дольше.

Тем не менее, пользователь получает новый уровень комфорта и удобства. Ведь достаточно, просто проходя мимо базы, положить телефон на её площадку, и процесс восстановления емкости аккумулятор начнется автоматически! Кроме того, если постепенно войдет в привычку держать мобильник на док-станции, то он всегда будет в 100% готовности к работе.

Именно благодаря удобству в уже ближайшем будущем ожидается повсеместное использование беспроводных зарядных устройств. Они будут получать широкое распространение не только в быту, но и общественных местах. Например, стойки для массовых подключений для беспроводной подзарядки можно будет встретить в торговых центрах, аэропортах, вокзалах, развлекательных комплексах, на станциях метро и т.д.

В начало

Что такое беспроводная зарядка телефона? Посмотрите на рисунок.

Беспроводная зарядка мобильника

Телефон лежит на специальной подставке и заряжается. Прово д на рисунке принадлежит подставке. Он проходит под телефоном. В подставке имеется индуктор, создающий электромагнитное поле, направленное вверх. В телефоне есть катушка индуктивности, которая это поле преобразует в электрический ток. Ток заряжает смартфон или другой гаджет.

Для тех, кого интересуют подробности скажем, что в наводимой катушке появляется переменный ток. Проходя через электрическую цепь, он становиться постоянным, который необходим для зарядки аккумулятора телефона.

Схема взаимодействия катушек индуктивности зарядного устройства и телефона

Надо сказать, что провод все равно будет в наличии. Только подключен он не к телефону, а к зарядному устройству. В чем выгода? В том, что подставка находится в одном и том же месте, удобном для пользователя. Пришел поставил телефон на подставку и забыл на пару часов. Не надо возиться с проводами. Кроме того, сейчас выпускают беспроводные зарядные устройства, которые запитывают и другие гаджеты. Например, часы.

Беспроводной Power bank

Что такое Power bank (повербанк по-русски)? Это аккумулятор. Предназначен для хранения электроэнергии. Заряжается от сети и хранит энергию продолжительное время. Ток саморазряда небольшой. Вес от 45 грамм. Чем больше мощность, тем больше вес. Эффекта памяти нет. USB-выход обеспечивает пригодность для любых мобильных устройств.

Мощность аккумуляторов телефонов, ноутбуков, планшетов непрерывно растет. Но удовлетворить потребность людей в долгой и непрерывной работе мобильных устройств все равно не удается. Где же выход? Спрос на дополнительную энергию для различных переносных устройств породил производство ряда приспособлений для подзарядки телефонов и других мобильных устройств. Одно из них Power bank.

Внешний аккумулятор Xiaomi Mi Power Bank 5000mAh

По-другому Power bank называют внешним аккумулятором. На рисунке показан проводной накопитель энергии. Сейчас набирает обороты производство беспроводных повербанков. Например

Power bank и беспроводная зарядка «Maker Space» с разъемом Type-C (два в одном)

Это устройство совмещает беспроводную зарядку Qi с накопителем энергии Power bank. Кроме беспроводной зарядки, можно заряжать любые мобильные устройства через USB порт. Сам накопитель можно зарядить тремя способами:

  • Через кабель микро USB
  • Через кабель Type-C
  • Беспроводным способом Qi

Запас энергии — 20000 мАч, вес — 225 грамм, размеры — 136 х 70 х 18 мм.

Подходит для айфонов: iPhone X, iPhone 8. Также можно заряжать любые андроид телефоны, которые поддерживают протокол Qi.

Фактически аккумулятор, показанный на рисунке является универсальным устройством для зарядки любых мобильных гаджетов, как через USB порт, так и индукционным методом Qi.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *