Технологии беспроводной зарядки делятся на две большие категории: ближнепольные методы, передающие энергию на расстояние в несколько сантиметров (индукционные и резонансные), и дальнепольные методы, работающие на расстоянии в метры (радиочастотные, микроволновые и лазерные). Сегодня наиболее широко используется индукционная зарядка — на ней работают зарядные площадки Qi для телефонов и большинство систем беспроводной зарядки в автомобилях, — в то время как резонансная зарядка набирает популярность для промышленных и автомобильных применений благодаря большей дальности действия и масштабируемости. Радиочастотные, микроволновые и лазерные технологии остаются нишевыми и ориентированы на передачу энергии узким лучом на большое расстояние при низкой мощности.
Индукционная
Индукционные зарядные устройства содержат две основные катушки индуктивности, размещаемые у смартфона в виде зарядной площадки. Одна из них находится в зарядной базе, которая отвечает за выработку переменного тока. Другая находится в портативном устройстве, где встроенная зарядная катушка подключается к зарядному разъёму, и вместе они образуют силовой трансформатор. Иными словами, индукционная технология беспроводной зарядки работает на основе явления магнитной индукции, при котором первичная и вторичная катушки жёстко связаны. Переменный магнитный поток создаётся и преобразуется в электрический ток передающей и приёмной катушками соответственно для корректной работы индукционной передачи энергии.
Многие крупные производители смартфонов уже выпускают или намерены выпускать устройства, совместимые с Qi. С развитием технологии индукционная беспроводная зарядка может использоваться для создания безопасных точек зарядки в общественных местах, таких как рестораны и кафе. На самом деле немало поставщиков решений для беспроводной зарядки уже занимаются этим. Кроме того, ожидается, что в некоторых развивающихся странах быстрорастущий рынок электромобилей будет умеренно осваивать индукционные технологии. Сегодня большинство телефонов заряжается по стандартам Qi и Qi2, основанным на индукционной зарядке с опциональным магнитным выравниванием.
Резонансная
В резонансной зарядке используются две медные катушки. Одна размещается в беспроводных зарядных площадках и ковриках, другая — в таких устройствах, как смартфоны, наушники, умные браслеты и другие. Обе катушки настроены на совпадающую резонансную электромагнитную частоту. Резонансная технология позволяет передавать энергию беспроводным способом на большое расстояние с высокой гибкостью расположения. Магнитно-резонансная связь является слабой и имеет более низкую эффективность передачи энергии и более высокий уровень электромагнитного излучения.
Резонансная зарядка работает на большем расстоянии и более устойчива к смещению катушек, поскольку катушки слабо связаны и настроены на близкую резонансную частоту. Резонансная зарядка имеет преимущество — возможность одновременной передачи энергии нескольким устройствам, при этом катушки не обязаны быть одинакового размера. Поэтому резонансная зарядка идеально подходит для промышленных или автомобильных применений благодаря своей большей устойчивости.
Радиочастотная
Радиочастотная беспроводная зарядка используется для зарядки устройств, работающих от небольших батарей и потребляющих очень мало энергии. Она состоит из передатчика, излучающего радиоволны, и приёмника, встроенного в устройство (не катушки), который принимает радиочастотную энергию и преобразует её в постоянное напряжение. Когда передатчик подключён к розетке, генерируются радиоволны. Вы можете легко заряжать свои устройства, если они настроены на ту же частоту.
Мы определённо увидим рост спроса на радиочастотную беспроводную зарядку, если индукционная и резонансная зарядка столкнутся с большими ограничениями. Она позволяет зарядить слуховой аппарат мгновенно — достаточно просто положить его в чашу, без всякой возни с кабелями и разъёмами. Поэтому по сравнению с индукционной зарядкой радиочастотная обладает большими возможностями и более сильными техническими применениями.
Другие технологии
Дальнепольная передача используется для беспроводной передачи энергии лазерным и микроволновым излучением. Она более направлена и позволяет передавать энергию с помощью радиоволн в микроволновом диапазоне на большие расстояния. Благодаря способности передавать большое количество энергии на большие расстояния без помех лазерное и микроволновое излучение широко применяется в промышленных и военных целях.
Технология беспроводной зарядки, использующая беспроводное излучение, может применяться для зарядки RFID-карт, беспроводных датчиков, имплантированных в тело устройств и светодиодов. Микроволновая беспроводная зарядка подходит для мобильных применений.