Zum kabellosen Laden- Funktionsweise sowie die Vor- und Nachteile

Anlässlich der heutigen Apple Keynote und aufgrund der vorherigen Spekulationen bezüglich der möglichen Unterstützung des Ladesystems  Qi, lohnt es sich vielleicht einen Blick auf die Technologie dahinter zu werfen.

Die meisten großen  Smartphonehersteller bauen bereits auf die Technologie des kontaktloses Laden, bei den elektrischen Zahnbürsten & Herdplatten  funktioniert die auf Induktion basierte Stromübertragung schon lange, bereits Fahrzeugbatterien lassen sich so aufladen . Doch wie genau funktioniert es eigentlich?

Die Technologie bedient sich  der Luft, welche sich in einem Spalt zwischen 2 Spulen befindet. Während eine der Spulen(Primärspule) von Wechselstrom angeregt wird und dabei ein dynamisches Magnetfeld erzeugt, entsteht in der zweiten Spule(Sekundärspule) eine Spannung, welche von eben diesem Magnetfeld und der Veränderung dessen induziert (angeregt) wird. Hierbei wird weder Hitze frei, noch muss ein Kabel gezogen werden. Zusätzlich zur Stromübertragung wird über einen Near-Field-Kommunikationskanal die benötigte Restmenge zwischen den 2 Geräten „kommuniziert“.

Quelle: heise.de

Sicherheitssteigender Effekt beim Autofahren

Die Effizienz der Energieübertragung hierbei hängt von der Frequenzhöhe sowie vom sog. Kopplungsfaktor und somit von der Ausrichtung  der beiden Spulen zueinander ab.  Dies ist der Grund warum die Spulen in der Praxis direkt gegenüber zu einander, mit einer Entfernung von ca 150 mm, platziert werden. Dementsprechend liegt es auch auf der Hand, dass das zu ladende Gerät auf dem Ladegerät aufliegen sollte, um eine möglichst schnelle Ladegeschwindigkeit gewährleisten zu können.Dies ist übrigens der Grund, warum ich die Möglichkeit induktiver Ladetechnologien in Autos nur befürworten kann. Denn sollte der Handyakku zu Ende neigen, muss das Gerät in das hierfür vorgesehene Fach oder zumindest abgelegt werden und kann somit beim Fahren, im Gegensatz zum Laden mittels eines in den Zigarrenanzünder eingesteckten Ladekabels, nicht mehr verwendet werden. Somit kann sich der Fahrer, zumindest durch das Handy, nicht mehr abgelenkt werden.

Der Qi-Standard

Die oft genannte Abkürzung Qi weicht von dieser Technologie keineswegs ab, bei dieser handelt es sich vielmehr um einen  verbreitet eingesetzten Standard(wie z.B. auch USB-Anschlüsse, Bluetooth Verbindungen, WLAN etc.). Denn damit die Geräte kabel- und kontaktlos geladen werden können, müssen die 2 Spulen miteinander kommunizieren können. Diese Kommunikation wird bei einer Qi-Zertifizierung gewährleistet, so dass die entsprechenden Geräte mit jeglichen Ladegeräten des Standards, unabhängig von Form, Design etc.,  geladen werden können.

Die Technologie hat jedoch auch einige Nachteile.

Ein Akku mit einer Kapazität von 20 kWh kann per kabellosem Ladeverfahren je nach Ladeleistung in etwa 6 Stunden aufgeladen werden. Somit braucht ein Akku wesentlich länger, im Vergleich zum Laden über eine Kabelverbindung, bis  er vollständig geladen wird. Außerdem kann das Gerät während des Ladevorgangs nicht von der Ladefläche entfernt werden, ohne dass der Stromzufuhr abgebrochen wird, und somit auch nicht zum Telefonieren oä verwendet werden. Darüber hinaus geht wegen des geringeren Wirkungsgrades viel Strom verloren, so dass beim einmaligen Aufladen mehr Strom verbraucht wird, als beim Laden mittels Kabel. Dies dürfte sich jedoch nicht signifikant bemerkbar machen.

Induktives Laden ist  übrigens keine komplett innovative und neue Technologie. Bereits der erste Herzschrittmacher aus 1958 wandte diese Technologie an.

Übrigens: ältere Handys können ohne Probleme mit einer QI-Hülle „umgerüstet“ werden, z.B. mit der Hülle „Vitalhust“ von Ikea oder anderer Hersteller,  um kabellos geladen werden zu können.

Quellen:

Welt.de – Warum kabelloses Laden nicht nur Vorteile hat

Welt.de – So tanken Elektroautos Strom ohne Kabel

Macwelt- Ausprobiert- Das iPhone kabellos laden 

WiWo-Endlich Schluss mit dem Kabelsalat

Induktives Laden von Elektroautos im Modellexperiment – PhyDid

Gravis- Mobile Geräte per Induktion laden- wie geht das?

 

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