Qi (standard bezdrátového nabíjení)

(c) Menno WPC na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, CC BY 3.0

Qi (výslovnost: čí, pochází z čínského výrazu znamenajícího „přírodní energie“) je standard pro bezdrátové nabíjení pomocí elektrické indukce vyvinutý sdružením výrobců „Wireless Power Consortium“. Systém Qi se skládá z napájecí podložky (zabudované například v nočním stolku) a kompatibilního přenosného zařízení, je schopen indukčně přenášet elektrickou energii až na vzdálenost 4 cm.

O sdružení

Wireless Power Consortium je otevřené sdružení asijských, evropských a amerických společností z různých průmyslových odvětví. Bylo založeno v roce 2008 a k dubnu 2015 mělo 214 členů, mezi nimiž byli například výrobci mobilních telefonů Samsung, Nokia, BlackBerry, HTC nebo Sony či výrobce nábytku IKEA, která do svých výrobků zabudovala napájecí podložky daného standardu. Cílem sdružení je vytvořit celosvětový standard pro technologii indukčního nabíjení. Znakem kompatibility je logo sestávající z malých písmen latinky "q" a "i."

Princip

Systém je založen na elektromagnetické indukci mezi dvěma plošnými cívkami. Systém Qi se skládá ze dvou zařízení: z nabíjecí podložky, do níž je přiveden elektrický proud a která pomocí své vestavěné cívky v okolním vzduchu vytváří proměnné magnetické pole, a dobíjeného zařízení (o frekvenci cca 100–200 kHz), v jehož cívce se sekundárně opět indukuje střídavý elektrický proud. Nabíjené přenosné zařízení si indukovaný střídavý proud usměrňuje a přenesenou energii ukládá do svého akumulátoru. Při přenosu dochází ke ztrátám způsobených ohříváním cívek a vířivými proudy způsobenými magnetickým polem v kovových částech zařízení, takže účinnost přenosu je kolem 65 % (přesnější a bližší umístění obou cívek do ideální polohy výrazně snižuje ztráty, takže účinnost přenosu může být vyšší, ale naopak i nižší). U vyšších výkonů jsou proto pro ideální vzájemnou pozici cívek využívány silné permanentní magnety, které jsou umístěný jak v nabíjecí podložce, tak v zařízení, které je nabíjeno.

Qi systém dále zahrnuje i komunikační a kontrolní mechanismy: Dobíjecí základna zjišťuje, zda je v dosahu nějaké odběrné zařízení, to jak na základě odebíraného toku energie, zde indukčního výkonu, tak i datovou komunikací s dobíjenými zařízeními, a podle situace přizpůsobuje intenzitu svého indukčního pole. V praxi to znamená, že pokud je nabíjený přístroj již nabitý, a energii už neodebírá, nebo v dosahu nabíječky žádné odběrné zařízení není, její systém to rozpozná a sníží svůj výkon na minimum, aby ušetřil elektrickou energii – v tomto režimu Stand-by dosahují bezdrátové nabíječky příkonu pouhých 0,0001 W oproti 0,12 W u klasických nabíječek.^[1] Podobně i nabíjená zařízení kontrolují stav svého nabití a mohou být schopna si dobíjecí základně proaktivně říci o změny přísunu energie, o změny budícího pole.

Pokud mobilní telefon není kompatibilní pro bezdrátové nabíjení Qi, lze to v některých případech řešit dokoupením speciální samolepky či krytu.^[2]

Účinnost

Obecně a zjednodušeně se pro představu uvádí, že indukční nabíjení nabízí účinnost až kolem 75 %, běžné nabíjení zhruba o 10 % vyšší.^[3][2]

Historie verzí

Alternativní standardy

V roce 2009 měl Palm Pre zabudované bezdrátové nabíjení, kde ideální pozici na nabíječce TouchStone zajišťoval magnet.^[8]

Alternativní standard pro rezonanční elektromagnetické nabíjení Rezence převzalo a dále vyvíjí sdružení AirFuel. Pracuje na průmyslovém kmitočtu 6,58 MHz a umožňuje připojení až pro 8 zařízení a předání výkonu do 50 W na vzdálenost do 5 cm. AirFuel zároveň rozvíjí svůj standard pro bezdrátové RF napájení v tzv. blízkém poli, vhodný pro miniaturní přístroje.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Qi (standard) na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Qi na Wikimedia Commons