İnduktiv şarj kimi də tanınan simsiz şarj, son illərdə ağıllı şarj sənayesində ən əhəmiyyətli irəliləyişlərdən birinə çevrildi. Smartfonlar və qulaqlıqlardan tutmuş ağıllı saatlara və hətta elektrik nəqliyyat vasitələrinə qədər simsiz enerji doldurma cihazları enerji ilə təmin etmək üçün daha rahat, kabelsiz bir yol təqdim edir. Ancaq telefonu pad üzərində yerləşdirmək və onun doldurulmasına baxmaqdan başqa, simsiz enerji doldurma mürəkkəb mühəndislik prinsiplərini, qlobal standartları və inkişaf edən istifadə hallarını əhatə edir.
Simsiz şarj cihazının tərifi
A simsiz şarj cihazı şarj cihazı ilə cihaz arasında fiziki simli əlaqəyə ehtiyac olmadan elektrik enerjisini uyğun cihaza (məsələn, smartfon və ya geyilə bilən) ötürən cihazdır. USB kabellərdən və ya güc adapterlərindən istifadə etmək əvəzinə, simsiz şarj cihazları enerjini qısa məsafələrə ötürmək üçün elektromaqnit sahələrə etibar edir.
Bu gün əksər istehlakçı simsiz şarj cihazları Simsiz Güc Konsorsiumu (WPC) tərəfindən hazırlanmış və dəstəklənən Qi standartına əsaslanır. Bu standart müxtəlif istehsalçıların şarj cihazları və cihazları arasında qarşılıqlı əlaqəni təmin edərək təhlükəsizliyi, səmərəliliyi və etibarlılığı artırır.
Simsiz Doldurma Necə İşləyir: Bunun Arxasındakı Elm
Simsiz şarjın mərkəzində elektromaqnit induksiya prinsipi dayanır. Prosesi bir neçə mərhələyə bölmək olar:
Enerji mənbəyi bağlantısı
Simsiz doldurma paneli və ya stend adətən USB kabel və güc adapteri vasitəsilə elektrik rozetkasına qoşulur. Bu, şarj prosesini başlamaq üçün lazım olan ilkin alternativ cərəyanı (AC) gücünü təmin edir.
Şarj Cihazında Transmitter Bobini
Doldurma padinin içərisində ötürücü bobin kimi tanınan bir tel sarğı var. Bu bobinə AC gücü verildikdə, o, sürətlə salınan maqnit sahəsi yaradır.
Cihazda qəbuledici sarğı
Smartfonlar kimi uyğun cihazlarda, adətən arxa panelin yaxınlığında yerləşən, onların korpusunun içərisinə daxil edilmiş qəbuledici bobin var. Cihaz simsiz şarj cihazının üzərinə və ya yaxınlığında yerləşdirildikdə, qəbuledici sarğı ötürücü tərəfindən yaradılan maqnit sahəsinin diapazonuna düşür.
Elektromaqnit induksiyası və enerjinin ötürülməsi
Maqnit sahəsi qəbuledici bobində alternativ cərəyan yaradır. Daha sonra bu cərəyan bir rektifikator dövrəsindən keçir və cihazın batareyasını doldurmaq üçün uyğun olan birbaşa cərəyana (DC) çevrilir.
Rabitə və Enerji Tənzimlənməsi
Müasir simsiz şarj cihazları enerji səviyyələrini tənzimləmək üçün şarj cihazı ilə cihaz arasında rabitə protokolundan istifadə edir. Məsələn, Qi standartı cihaza enerji çıxışını artırmaq və ya azaltmaq üçün şarj cihazına siqnal verməyə imkan verir, həddindən artıq istiləşmədən təhlükəsiz və səmərəli doldurulmanı təmin edir.
Əslində, simsiz doldurma miniatür transformator kimi işləyir, burada enerji birbaşa bağlı olmaqdansa, kiçik bir boşluqla ayrılmış iki rulon arasında ötürülür.
Simsiz Doldurma Texnologiyalarının Növləri
İnduktiv yükləmə ən çox yayılmış üsul olsa da, varyasyonlar və ortaya çıxan alternativlər var:
İnduktiv Doldurma (Qi Standardı): Adapter və cihaz arasında, adətən bir neçə millimetr ərzində sıx fiziki uyğunlaşma tələb edir. Bu, istehlakçı elektronikasında üstünlük təşkil edən texnologiyadır.
Rezonans doldurma: Birbaşa induksiya əvəzinə maqnit rezonansından istifadə edərək bir az daha böyük məsafə və daha çevik yerləşdirməyə imkan verir. Bu yanaşma eyni vaxtda birdən çox cihazı doldura bilər.
Radiotezlik (RF) və havadan şarj: Hələ erkən inkişaf mərhələsində olan bu üsul, daha uzun məsafələrə az miqdarda gücü çatdırmaq üçün radio dalğalarından istifadə edir. O, smartfonlara nisbətən aşağı gücə malik IoT cihazları üçün daha uyğundur.
Simsiz şarjın üstünlükləri
Rahatlıq: Kabellərin qoşulması və çıxarılması ehtiyacını aradan qaldırır, cihaz konnektorlarının aşınmasını azaldır.
Azaldılmış Kabel Dağılımı: Xüsusilə hava limanları və ya ofislər kimi ictimai yerlərdə daha mütəşəkkil şarj mühiti yaratmağa kömək edir.
Universal Uyğunluq: Qi standartının qəbulu ilə bir şarj cihazı müxtəlif markalardan bir neçə cihazı dəstəkləyə bilər.
Təkmilləşdirilmiş Təhlükəsizlik: Bir çox simsiz şarj cihazları həddindən artıq yüklənmə, həddindən artıq istiləşmə və qısaqapanmaya qarşı qorunma vasitələri ehtiva edir.
Məhdudiyyətlər və Çağırışlar
Üstünlüklərinə baxmayaraq, simsiz doldurma ənənəvi simli üsullarla müqayisədə hələ də problemlərlə üzləşir:
Səmərəlilik itkisi: Simsiz doldurma ümumiyyətlə naqilli şarjdan daha az enerjiyə qənaət edir, ötürmə zamanı enerjinin bir hissəsi istilik kimi itirilir.
Daha yavaş şarj sürətləri: Simli şarj cihazları 100 Vt-dan yuxarı ultra sürətli şarjı dəstəkləyə bilsə də, bu gün əksər simsiz şarj cihazları istehlakçı cihazları üçün 5 Vt ilə 30 Vt arasında dəyişir.
Tələb olunan dəqiq hizalanma: Optimal performans üçün cihaz doldurma bobininə düzgün uyğunlaşdırılmalıdır. Yanlış hizalanma daha yavaş şarj və ya fasilələrə səbəb ola bilər.
İstilik istehsalı: Həddindən artıq istilik daxili temperatur nəzarət mexanizmlərini tələb edən ümumi bir problemdir.
Smartfonlardan kənar proqramlar
Simsiz şarj yalnız mobil telefonlarla məhdudlaşmır. Onun tətbiqləri sürətlə genişlənir:
Geyinilə bilənlər: Ağıllı saatlar və simsiz qulaqlıqlar tez-tez kompakt simsiz doldurma həllərindən istifadə edir.
Avtomobil: Bir çox müasir avtomobillər sürücünün rahatlığı üçün mərkəzi konsollara simsiz doldurma yastıqlarını birləşdirir.
Mebel və İctimai Məkanlar: Simsiz enerji doldurma modulları iş masalarına, qəhvə masalarına və hava limanının salonlarına yerləşdirilir.
Sənaye və Tibbi Cihazlar: Ənənəvi bağlayıcıların köhnəldiyi və ya risk yarada biləcəyi mühitlərdə simsiz şarj daha təhlükəsiz, daha etibarlı alternativ təmin edir.
Simsiz şarjın gələcəyi
Simsiz enerji doldurma sənayesi üç əsas istiqamətdə inkişaf etməyə davam edir:
Daha yüksək güc çatdırılması: Bəzi bazarlarda 50 Vt və ya daha yüksək simsiz enerji doldurma imkanları mövcud olmaqla, şarj sürətini artırmaq üçün səylər davam edir.
Daha böyük məsafə qabiliyyəti: Rezonanslı və RF əsaslı həllər, cihazların daha uzun məsafələrdə doldurulmasına imkan verən dəqiq hizalanma ehtiyacını aradan qaldırmağı hədəfləyir.
Gündəlik infrastruktura inteqrasiya: Ağıllı evlər və Əşyaların İnterneti ekosistemləri böyüdükcə simsiz enerji doldurma səthlərə və mühitlərə problemsiz şəkildə inteqrasiya oluna bilər və kabellər demək olar ki, köhnəlmişdir.
Nəticə
Simsiz şarj cihazı sadə rahat aksesuardan daha çox şeydir; elektromaqnit mühəndisliyi, qlobal standartlar və dizayn innovasiyalarının qarışığını təmsil edir. Elektromaqnit induksiya vasitəsilə enerji ötürməklə, simsiz şarj cihazları fiziki konnektorlara ehtiyacı aradan qaldıraraq istifadəçilərə daha sadə və təhlükəsiz doldurma təcrübəsi təqdim edir. Daha yavaş sürətlər və səmərəlilik itkiləri kimi cari çağırışlar davam etsə də, davamlı innovasiyalar sənayeni daha sürətli, daha çevik və geniş inteqrasiya olunmuş həllərə doğru sürükləyir. Nəhayət, simsiz enerji doldurma getdikcə mobil və əlaqəli dünyamızı necə gücləndirdiyimizin gələcəyini formalaşdırır.