Qu'est-ce que la charge sans fil et comment ça marche

La charge sans fil est devenue une fonctionnalité incontournable des iPhones et des androïdes haut de gamme, mais très peu connaissent la technologie de base qui l'alimente. Alors, qu'est-ce que la recharge sans fil, quels sont ses avantages (avantages), ses inconvénients (inconvénients) et comment fonctionne-t-elle dans les gadgets grand public modernes? Ici, nous vous dirons tout à ce sujet et ce que vous devez savoir avant d'acheter votre prochain smartphone, smartwatch ou écouteurs haut de gamme. Nous vous expliquerons également comment il est utilisé dans le secteur industriel et comment les progrès continus de la technologie pourraient un jour permettre aux appareils d'être même chargés à distance..

Chargement sans fil: qu'est-ce que c'est et comment ça marche

Le chargement sans fil est disponible dans les smartphones Android depuis des années, mais il a vraiment attiré l'attention des médias grand public du monde entier après que Apple l'a introduit dans ses séries iPhone X et iPhone 8 en 2017. Il s'est depuis étendu à tous les iPhones haut de gamme comme le La série iPhone 12, et même certains smartphones de milieu de gamme, comme l'iPhone SE (2020), devrait devenir plus courant dans les années à venir. Il est donc temps que nous en sachions plus sur la technologie et son fonctionnement. Dans cet article, vous expliquera également ses origines et les différents types de technologie de charge sans fil utilisés ces jours-ci. Table des matières + -

Qu'est-ce que la charge sans fil?

La charge sans fil est le transfert d'énergie d'un appareil émetteur à un appareil récepteur par induction électromagnétique au lieu d'utiliser des fils comme lien physique.. Également connu sous le nom de charge inductive, le processus implique la production d'une force électromotrice à travers un conducteur électrique dans un champ magnétique changeant pour fournir de l'électricité à une batterie, souvent à l'intérieur d'un gadget électronique. La charge a lieu via un plot de transmission inductif au lieu d'un connecteur filaire.

Comment fonctionne la charge sans fil?

La charge inductive génère de l'énergie en faisant passer un courant électrique entre deux bobines pour créer un champ électromagnétique. La bobine principale du chargeur induit un courant dans la bobine secondaire, qui réside dans l'appareil en cours de charge. L'énergie est transférée du dispositif de charge au dispositif récepteur par couplage inductif. Le processus implique le passage d'un courant alternatif (CA) à travers une bobine d'induction dans le coussin de charge, créant un champ magnétique dont la force fluctue à mesure que le courant alternatif change continuellement son amplitude..

Le champ électromagnétique variant dans le temps génère une force électromotrice, créant ainsi un courant électrique alternatif dans la bobine d'induction du dispositif récepteur. Il est ensuite converti en courant continu (CC) avec un redresseur et utilisé pour charger des cellules électromagnétiques, comme les batteries des smartphones, des montres intelligentes, des écouteurs et d'autres appareils récepteurs. Alors que le transfert d'énergie d'une bobine à une autre est techniquement sans fil, le socle de charge doit toujours tirer de l'énergie d'une source électrique en utilisant une connexion filaire dans la plupart des cas..

Qu'est-ce que la charge sans fil inversée et quels téléphones la prennent en charge?

La charge sans fil inversée permet à un appareil d'utiliser sa batterie pour charger un autre appareil. Il utilise les mêmes principes d'induction électromagnétique, mais cette fois-ci, la bobine du smartphone fait office d'émetteur au lieu de récepteur. Certains des principaux smartphones prenant en charge la charge sans fil inversée comprennent les séries Samsung Galaxy S21, Galaxy S20, Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro, etc..

Avantages (avantages) de la recharge sans fil

Les avantages de la recharge sans fil sont multiples. Le principal avantage est la commodité. Il est pratique de déposer votre téléphone sur le socle de chargement sans fil au lieu d'avoir à essayer d'insérer une prise dans un port. Deuxièmement, c'est également un moyen relativement sûr de transférer l'alimentation de votre téléphone, car il ne vous oblige pas à toucher physiquement la prise électrique chaque fois que vous souhaitez charger un appareil. Enfin, il réduit l'usure de l'appareil en supprimant le besoin de le brancher et de le débrancher à chaque fois.

Inconvénients (inconvénients) de la recharge sans fil

Le plus gros inconvénient de la recharge sans fil est qu'il s'agit d'une technologie inutile. Dans son état actuel, la recharge sans fil est très inefficace et consomme entre 39% et 80% d'énergie de plus que son équivalent filaire. Une grande quantité d'énergie est perdue sous forme de chaleur, l'efficacité exacte dépendant de la conception du chargeur. La perte est encore plus prononcée lorsque les bobines du téléphone ne sont pas correctement alignées avec les bobines du socle de chargement.

Alors que de nombreux utilisateurs peuvent être disposés à échanger l'efficacité pour plus de commodité, cela pourrait avoir un impact majeur sur l'environnement si les chargeurs sans fil deviennent la principale méthode de chargement des gadgets et gadgets électroniques..

Une autre conséquence de l'inefficacité est la vitesse de chargement. La charge sans fil est extrêmement lente par rapport à la charge filaire, en particulier lorsque les fabricants utilisent des technologies de charge filaire ultra-rapides. De plus, bien que vous puissiez toujours utiliser votre téléphone tout en le chargeant avec un câble, le chargement sans fil, du moins dans sa forme actuelle, s'arrêtera complètement au moment où vous le retirerez du chargeur. Cela est sur le point de changer bientôt, mais plus à ce sujet plus tard.

Enfin, les bornes de recharge sans fil ne sont pas disponibles dans tous les terminaux d'aéroport, les gares, les halls d'hôpitaux et autres lieux publics. Cela signifie que si vous manquez de jus et que vous n'avez pas de câble, vous risquez de subir un choc. Dans l'état actuel des choses, la charge sans fil est davantage une fonction de forme. Cela dit, les chercheurs travaillent d'arrache-pied pour corriger certains des problèmes susmentionnés, nous pouvons donc nous attendre à des solutions de charge sans fil plus efficaces à l'avenir..

Différentes normes de charge sans fil

Il existe deux grandes organisations concurrentes qui spécifient des normes de charge inductive et par résonance, et les deux ont leur part de partisans. Le plus connu est le Wireless Power Consortium (WPC), qui compte Apple, Google et Xiaomi parmi ses membres, tandis que l'AirFuel Alliance comprend des systèmes tels que Dell, Duracell, Gan et plus encore. De nombreuses entreprises, comme Samsung et Huawei, sont membres des deux organisations.

Le WPC développe et réglemente la norme de charge sans fil la plus populaire, Qi (prononcé `` chee ''), qui est utilisée par la plupart des fabricants de smartphones, y compris Apple, Samsung, Xiaomi, etc. AirFuel, en revanche, est lié aux aéroports, aux hôtels , et des cafés en Europe, ainsi que de grandes chaînes de restaurants comme MacDonald's et des cafés comme Starbucks aux États-Unis, pour déployer des bornes de recharge sans fil dans les espaces publics. Beaucoup pensent que cela pourrait éventuellement aider la charge sans fil à être plus largement adoptée.

Origines et progrès

Le concept de recharge sans fil a été démontré pour la première fois par le redoutable Nikola Tesla, qui a découvert le phénomène du couplage magnétique résonnant à la fin du 19e siècle. Cependant, pendant la meilleure partie du siècle prochain, la technologie n'a pas pu être utilisée dans la vie réelle, à l'exception de quelques brosses à dents électriques et d'autres petits gadgets..

Coupée au XXIe siècle, la technologie a bel et bien commencé à entrer dans la conscience des consommateurs grand public, grâce à son adoption par les fabricants de smartphones. Dans ce qui pourrait changer la donne pour l'industrie, les progrès technologiques dans le secteur pourraient également bientôt permettre à certains appareils IoT d'être alimentés même lorsqu'ils sont placés à plusieurs mètres d'un chargeur..

Différentes technologies de charge sans fil

La plupart des normes de recharge sans fil actuellement utilisées reposent sur trois techniques majeures. Premièrement, il existe une charge électromagnétique inductive ou non radiative étroitement couplée, qui nécessite que l'émetteur et le récepteur soient en contact l'un avec l'autre pour le transfert d'énergie. Ensuite, il y a la charge résonnante électromagnétique faiblement couplée ou radiative qui peut transmettre une charge sur de très courtes distances, comme quelques pouces. Enfin, il existe une charge sans fil à radiofréquence (RF) non couplée qui peut transférer de l'énergie à plusieurs mètres, bien qu'à une vitesse très lente..

Chargement sans fil à distance

L'un des principaux inconvénients ou inconvénients de la charge sans fil est que vous ne pouvez pas vraiment utiliser l'appareil pendant qu'il est en cours de charge. Cependant, de nombreuses entreprises travaillent maintenant sur des technologies de charge sans fil à distance qui pourraient aider les utilisateurs à enfin couper le cordon pour de bon. Tout a commencé en 2007, lorsqu'une équipe de chercheurs du MIT, dirigée par le professeur de physique Marin Soljačić, a démontré la capacité d'alimenter sans fil une ampoule de 60 watts à une distance d'environ deux mètres (~ 6,5 pieds)..

Alors que la technologie était extrêmement inefficace à l'époque (efficacité d'environ 45%), elle a depuis progressé à pas de géant et peut maintenant transmettre des niveaux de puissance élevés (jusqu'à 11 kW) avec une efficacité allant jusqu'à 92%..

Le système de technologie de transfert d'énergie sans fil en champ proche a été à l'origine utilisé commercialement par Soljačić lui-même, qui en 2017, a fondé une société appelée WiTricity, qui conçoit des systèmes de recharge sans fil à distance pour les véhicules électriques. D'autres entreprises, comme Ossia et Energous, ont démontré une charge sans fil jusqu'à une distance de 30 pieds, bien que l'efficacité diminue considérablement avec l'augmentation de la distance..

La charge sans fil devenant de plus en plus courante, même la charge sans fil à distance est apparemment prête à frapper l'électronique grand public le plus tôt possible. Xiaomi a annoncé le mois dernier une technologie de charge sans fil à distance appelée `` Mi Air Charge '' qui peut charger plusieurs appareils simultanément pendant que vous jouez, que vous vous promenez ou même lorsque quelque chose vous gêne..

Il s'agit d'un chargeur 5W qui utilise 144 antennes dans la station de base pour envoyer des ondes millimétriques aux appareils récepteurs. Début février, on ne sait pas quand l'appareil arrivera sur le marché.

Application dans les secteurs de l'IoT, de la santé et de l'automobile

Alors que WiTriCity apporte la recharge sans fil aux automobiles, d'autres entreprises du monde entier intègrent la technologie dans d'autres secteurs, notamment la santé, la robotique, etc. L'industrie automobile reste cependant l'un des plus grands mécènes de la technologie.

Des dizaines de modèles automobiles proposent désormais une recharge sans fil basée sur le Qi dans leurs cabines, tandis que de nombreux véhicules électriques, comme la Mercedes Benz S550e, peuvent se recharger sans fil en se garant simplement sur un socle de chargement. À l'avenir, les véhicules pourraient même se recharger lorsqu'ils sont en mouvement, grâce à une technologie appelée charge dynamique des véhicules électriques (DEVC).

Avec la charge sans fil et ses avantages allant au-delà des limites du secteur de l'électronique grand public, les experts prédisent qu'il peut être utilisé dans les dispositifs d'implantation médicale tels que les stimulateurs cardiaques et autres pompes d'assistance cardiaque. En 2018, le Massachusetts Institute of Technology (MIT) a fait la démonstration d'un système appelé In Vivo Networking (IVN) qui permet aux dispositifs médicaux implantés à l'intérieur du corps humain de fonctionner tout en étant alimentés par des ondes radio externes..

L'invention ouvre la voie à des dispositifs implantables et à des capteurs microscopiques intégrés encore plus puissants. Les cas d'utilisation possibles incluent le matériel implantable pour surveiller les niveaux de sucre dans le sang et d'autres paramètres critiques.

La portée et l'ampleur de la charge sans fil ne cessant d'augmenter, les futurs cas d'utilisation de la technologie pourraient également inclure d'autres applications innovantes, telles que des tables de restaurant qui servent de socle de chargement pour les smartphones, des meubles avec charge sans fil intégrée et des comptoirs de cuisine alimentant des grille-pain. , meuleuses et autres appareils sans fil. Les avantages et les applications accrus sont également susceptibles d'améliorer l'adoption de la recharge sans fil, mais on ne sait pas immédiatement quand cela se produirait..

Smartphones avec chargement sans fil

En 2009, le Palm Pre est devenu le premier smartphone disponible dans le commerce à proposer une recharge sans fil. Depuis, des dizaines d'appareils ont adopté cette fonctionnalité, dont le Droid Charge en 2011 et le Nokia Lumia 920 en 2012. Aujourd'hui, il existe de nombreux modèles de smartphones qui offrent les avantages de la recharge sans fil. Certains des derniers smartphones à offrir cette fonctionnalité comprennent:

• Série Samsung Galaxy S21
• Série iPhone 12
• Google Pixel 5
• Série Galaxy Note 21
• OnePlus 8 Pro

Meilleurs chargeurs sans fil

Il existe de nombreux chargeurs sans fil disponibles sur le marché, et la plupart d'entre eux adhèrent à la norme Qi pour une compatibilité maximale. Ici, nous énumérons certains des meilleurs que vous pouvez acheter en ce moment:

• Chargeur Apple MagSafe (certifié pour certains appareils Apple): (39 $)
• Chargeur sans fil Samsung 15 W: (79,99 $)
• Alliage Anker PowerWave: (29,99 $)
• Chargeur sans fil RAVPower: (22,99 $)
• Chargeur sans fil en tissu Philips: (19,88 $)

Qu'est-ce que le chargement Apple MagSafe? Différence entre Magsafe et Qi

Introduit aux côtés de l'iPhone 12, MagSafe est une version améliorée de la technologie de charge sans fil existante d'Apple et offre des avantages supplémentaires. Il est toujours basé sur la technologie de charge Qi à sa base et, en tant que tel, est compatible avec les chargeurs Qi. Cependant, ce que MagSafe fait différemment, c'est qu'il aide à aligner correctement le smartphone avec le chargeur pour un processus de charge plus rapide et plus efficace..

Pour obtenir un meilleur alignement de sa technologie MagSafe, Apple a ajouté des anneaux d'aimants autour de la bobine de chargement de l'iPhone pour aider l'appareil à se mettre en place lorsqu'il est placé sur le tapis de chargement. Apple a également amélioré la vitesse de chargement avec MagSafe dans la série iPhone 12, qui offre désormais jusqu'à 15 W au lieu des 7,5 W sur les modèles précédents..

Le chargeur MagSafe d'Apple est certifié pour fonctionner avec certains appareils Apple, y compris, mais sans s'y limiter, la série iPhone 12, l'Apple Watch et les AirPods Pro. Cependant, il s'est avéré compatible avec un certain nombre de smartphones Android, y compris le Google Pixel 5, le Samsung Galaxy Z Fold 2, la série Galaxy Note 10, etc. Ce n'est pas surprenant, étant donné qu'Apple a également adopté la norme de charge Qi du WPC pour sa technologie MagSafe. De même, les iPhones avec prise en charge de la charge sans fil (MagSafe ou autre) peuvent être chargés à l'aide de n'importe quel tapis de charge Qi existant.

Vous pouvez également consulter notre liste détaillée des meilleurs chargeurs sans fil et des meilleurs supports de voiture de recharge sans fil MagSafe pour la série iPhone 12.

Questions fréquemment posées

• Comment savoir si mon appareil peut se recharger sans fil?

Pour savoir si votre téléphone, votre montre ou vos écouteurs prennent en charge cette fonction, consultez le manuel d'utilisation fourni avec la boîte de vente au détail. Étant donné que la charge sans fil est l'une des fonctionnalités les plus marquantes de tout appareil, elle sera mentionnée de manière assez visible le cas échéant. Consultez également le site Web du fournisseur et recherchez sur le Web pour en savoir plus sur les fonctionnalités et les fonctionnalités de votre appareil..

Notez qu'à partir de maintenant, tous les téléphones prenant en charge la charge sans fil peuvent toujours être chargés avec des câbles comme d'habitude. Cependant, cela pourrait changer, avec des rapports suggérant qu'Apple pourrait envisager de supprimer complètement les ports dans les futurs iPhones, bien que cela soit encore loin..

• Puis-je charger un smartphone dans son étui ou ai-je besoin d'un étui spécial?

La plupart des étuis en polycarbonate et en TPU, qu'ils soient transparents ou non, vous permettront de charger votre téléphone sans fil. Les boîtiers plus épais et «robustes» font exception à la règle. Donc, si votre téléphone prend en charge la fonctionnalité et que vous prévoyez de l'utiliser, assurez-vous d'acheter un étui clairement indiqué comme compatible..

• Comment configurer la charge sans fil?

Achetez un chargeur sans fil compatible et branchez-le sur une prise murale à l'aide de l'adaptateur secteur fourni avec votre accessoire ou de celui recommandé par le fabricant. Une fois que le tapis de chargement consomme de l'énergie, placez votre téléphone dessus avec l'écran vers le haut. Pour de meilleures performances, placez-le au centre du chargeur. En cas de tapis de chargement double ou triple, placez le téléphone ou d'autres appareils à l'emplacement exact recommandé par le fabricant.

• Puis-je recharger sans fil dans ma voiture?

De nombreuses voitures sont livrées avec des bornes de recharge installées en usine. Même si votre voiture n'en est pas livrée, vous pouvez toujours ajouter facilement un chargeur sans fil de rechange pour les automobiles. Assurez-vous d'acheter la bonne spécification pour votre appareil. Assurez-vous également que le chargeur et l'appareil que vous essayez de charger respectent la même norme de charge. Parcourez cet article en détail pour en savoir plus.

• Le chargement sans fil chauffe-t-il le téléphone?

Le chauffage se produit généralement en raison de l'inefficacité du transfert d'énergie.Ainsi, plus votre chargeur est efficace, moins votre téléphone sera chaud. Cela dit, la recharge sans fil est inefficace par nature, il y aura donc toujours un excès de chaleur. Tant que le téléphone et le tapis de chargement respectent les normes établies, vous n'avez pas à vous soucier d'une répétition du fiasco Galaxy Note 7.

• Le chargement sans fil est-il plus rapide que le chargement par câble (avantages, le cas échéant)?

Comme mentionné précédemment, la charge sans fil est extrêmement lente par rapport à la charge filaire. C'est une autre conséquence de l'inefficacité du transfert d'énergie sans fil. Alors oui, la charge sans fil est plus lente, elle chauffe votre appareil et ne vous permet pas d'utiliser votre téléphone librement pendant la charge. Les choses changent avec la recharge sans fil à distance et d'autres nouvelles innovations, mais elle continuera probablement à être à la traîne de la recharge filaire en termes de vitesse et d'efficacité dans un avenir prévisible.

L'avenir de la technologie de charge est ici

Les scientifiques pensent qu'ils n'ont fait qu'effleurer la surface de ce que la technologie de charge sans fil a à offrir. Dans les années à venir, au fur et à mesure que la technologie évoluera, elle offrira davantage en termes de portée et de performances. Jusque-là, cela restera principalement une fonction de niche en tant que fonction souhaitable, mais non critique, dans les gadgets grand public tels que les téléphones, les montres et les écouteurs. Quoi qu'il en soit, maintenant que vous en savez beaucoup sur la recharge sans fil, ses avantages (avantages) et ses inconvénients (inconvénients), faites-nous savoir si c'est un incontournable de votre prochain smartphone ou si vous pensez toujours que c'est un gadget. ce n'est toujours pas prêt pour les heures de grande écoute.