¿QUÉ ES LA CARGA INALÁMBRICA?
Esencialmente, la carga inalámbrica (también conocida como transferencia inalámbrica de energía) utiliza campos electromagnéticos para transferir energía de manera segura desde una fuente de transmisión a un dispositivo receptor con el fin de cargar (o recargar) una batería. Y como su nombre indica, lo hace sin el uso de una conexión física.
¿CÓMO FUNCIONA LA CARGA INALÁMBRICA?
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La carga inalámbrica se basa en el principio de resonancia magnética o transferencia de potencia inductiva (IPT). Este es el proceso de transferir una corriente eléctrica entre dos objetos mediante el uso de bobinas para inducir un campo electromagnético.
El siguiente diagrama simplifica el proceso de carga inalámbrica y transferencia de energía en 5 pasos clave.
TRANSCRIPCIÓN DE PASOS DE CARGA INALÁMBRICOS
- La tensión de red se convierte en corriente alterna de alta frecuencia (CA).
- La corriente alterna (CA) es enviada a la bobina del transmisor por el circuito del transmisor. La corriente alterna induce un campo magnético variable en el tiempo en la bobina del transmisor.
- La corriente alterna que fluye dentro de la bobina del transmisor induce un campo magnético que se extiende a la bobina del receptor (cuando está dentro de una distancia especificada).
- El campo magnético genera corriente dentro de la bobina receptora del dispositivo. El proceso mediante el cual la energía se transmite entre la bobina del transmisor y el receptor también se conoce como acoplamiento magnético o resonante y se logra mediante ambas bobinas que resuenan a la misma frecuencia.
- La corriente que fluye dentro de la bobina del receptor se convierte en corriente continua (CC) por el circuito del receptor, que luego puede usarse para cargar la batería.
Es a través de este proceso que la energía se transfiere de forma segura a través de un espacio de aire. Así como cualquier objeto no metálico que pueda existir entre las bobinas. Tales como madera, plástico o granito.
¿QUÉ ES LA CARGA INALÁMBRICA ‘RESONANTE’?
A menudo escuchará a las personas hablar sobre tecnología inductiva y resonante con respecto a la energía inalámbrica. Desde un punto de vista técnico, son esencialmente uno en el mismo. La transferencia de potencia inductiva (como principio de anulación) utiliza resonancia para lograr el acoplamiento del transmisor y recuperar la bobina, lo que se logra cuando el transmisor y el receptor bobinan tanto – o ‘resuenan’ – a la misma frecuencia. Esta frecuencia resonante se refiere a la frecuencia a la que un objeto vibra o suena naturalmente. Esto se ve más comúnmente en la forma en que un diapasón puede hacer que otro vibre cuando ambos están sintonizados en el mismo tono.
Sin embargo, en los últimos tiempos, el término ‘resonante’ ha adquirido un significado ligeramente diferente. Lo que ahora se conoce comúnmente como carga inalámbrica resonante, se ve como un avance en las capacidades inductivas, ya que permite una serie de ventajas en relación con el rendimiento y la comodidad.
Algunas de las ventajas clave incluyen:
- Mayor libertad espacial: se refiere a la capacidad de lograr el acoplamiento / transferencia de potencia con una mayor desalineación del receptor y la bobina del transmisor a lo largo de los ejes x, y y z. En un escenario de la vida real, esto significa no tener que alinear con precisión su teléfono inteligente o dispositivo en la parte superior del transmisor para que comience a cargarse.
- Carga de múltiples dispositivos simultáneamente: Resonance promete la capacidad de cargar más de un dispositivo a la vez. La forma en que esto se logre desde un punto de vista técnico dependerá de la geometría de la bobina del sistema respectivo, pero, sin embargo, proporciona una conveniencia adicional para superficies transmisoras más grandes, como mesas o bancos de trabajo.
- Velocidades de carga: las velocidades de carga para dispositivos continuarán siendo un factor importante en la adopción de la carga inalámbrica. Las soluciones de carga inductiva actuales producen tiempos de carga más lentos en comparación con un cargador con cable. En el futuro, las promesas resonantes mejoran la eficiencia para la transferencia de energía entre las bobinas del transmisor y el receptor, lo que a su vez aumenta la velocidad a la que se entrega energía a la batería para recargarla.
Para una visión más profunda de las ventajas de la carga inalámbrica resonante y una discusión sobre las opciones actuales que se están desarrollando en el mercado, consulte nuestro blog de 2015: ¿Cuál es el gran problema de Resonant?
EL FUTURO DE LA CARGA INALÁMBRICA
No importa el dispositivo, la industria o la aplicación, la eliminación de la conexión física requerida para alimentar o cargar dispositivos ofrece una serie de beneficios sobre los conectores de cable tradicionales, algunos de los cuales no son obvios de inmediato.
El video a continuación da un vistazo al futuro y examina algunas de las posibles aplicaciones que utilizan energía inalámbrica.
APLICACIONES ACTUALES Y FUTURAS PARA LA CARGA INALÁMBRICA
CARGA INALÁMBRICA PARA SMARTPHONES Y TABLETAS
Quizás la aplicación más conocida de carga inalámbrica es para teléfonos inteligentes.
En los últimos años, el número de fabricantes de teléfonos que han ofrecido capacidades de carga inalámbrica ha crecido constantemente, e incluso para aquellas marcas que no tienen funcionalidad de carga inalámbrica, puede adquirir una gran cantidad de estuches y fundas de carga externa que pueden permitir la carga inalámbrica de estos dispositivos.
La tecnología actual permite una carga consistente y segura de dispositivos individuales cuando se coloca con precisión en una plataforma de carga, característica de los sistemas de carga inductiva. El estándar líder mundial para esta tecnología es Qi, desarrollado por Wireless Power Consortium y utilizado por más de 900 productos en todo el mundo.
A medida que se sigan avanzando, la carga inalámbrica probablemente se volverá más ubicua y conveniente. El desarrollo de capacidades resonantes continuará aumentando el atractivo de la carga inalámbrica para los consumidores, mientras que los transmisores integrados en mesas y mesas harán que recargar nuestros teléfonos sea más fácil que nunca.
PowerbyProxi no fabrica almohadillas de carga o soluciones de receptor integradas como fundas y estuches para compra pública. En cambio, nuestro enfoque está en desarrollar la próxima generación de soluciones para la carga inalámbrica para teléfonos inteligentes, incluida una mayor capacidad para la colocación gratuita de dispositivos, detección de objetos extraños y carga de dispositivos múltiples.
Los clientes tienen la oportunidad de comprar nuestro kit de desarrollo y licencias de patente para desarrollar y fabricar su propio producto. Para obtener más información, consulte nuestra página Proxi-2D EVK.
CARGA INALÁMBRICA PARA USO
No hay duda de que la tecnología portátil está cada vez más integrada y disponible en nuestra vida cotidiana.
El tamaño y el factor de forma de dichos dispositivos son esenciales para hacerlos más ubicuos y convenientes desde la perspectiva del consumidor. Al mismo tiempo, la naturaleza miniaturizada de los dispositivos portátiles ofrece desafíos únicos para recargar y garantizar que la energía se suministre de manera tan conveniente como el dispositivo mismo.
La energía inalámbrica es una solución potencial para este problema al eliminar el requisito de cables y h estar conectado directamente al dispositivo en sí.
PowerbyProxi comenzó a investigar varios medios para proporcionar una solución conveniente y sin cables para recargar múltiples dispositivos portátiles simultáneamente como parte de nuestro proyecto Proxi-3D, establecido dentro de nuestro centro de innovación Proxi Labs.
CARGA INALÁMBRICA PARA DISPOSITIVOS DE BATERÍA AA
Millones de dispositivos electrónicos cotidianos, incluidos controladores de videojuegos, controles remotos, antorchas, juguetes, etc., usan baterías AA. Sin embargo, siempre que estas baterías se agoten, los medios para reemplazarlas o recargarlas no son exactamente convenientes. Las baterías no recargables cuestan mucho reemplazarlas continuamente y son un peligro biológico significativo cuando se eliminan. Sin embargo, las baterías AA recargables pueden llevar mucho tiempo y ser una molestia recargar, a la vez que son mucho más caras.
La tecnología de energía inalámbrica ofrece otra solución a través de la carga en el dispositivo, mediante la cual las baterías AA están equipadas con un receptor inalámbrico que puede recargar la batería cuando se coloca dentro de un dispositivo transmisor. La belleza de esta solución es que la batería se puede recargar sin quitarla del dispositivo, por lo que nunca necesita ser reemplazada. PowerbyProxi creó una solución para baterías AA como parte de nuestro centro de innovación Proxi Labs que permitió la carga inalámbrica segura de numerosos tipos de dispositivos que utilizan baterías AA especialmente diseñadas.
CARGA INALÁMBRICA PARA APLICACIONES COMERCIALES
Las ventajas de la carga inalámbrica no solo se limitan a las aplicaciones de dispositivos de consumo. La carga inalámbrica ofrece beneficios reales en términos de productividad, eficiencia y seguridad para aplicaciones industriales donde los cables y conectores pueden volverse poco confiables, peligrosos o incurrir en altos costos de mantenimiento.
BENEFICIOS DE LA CARGA INALÁMBRICA:
- Costo reducido asociado con el mantenimiento de conectores mecánicos. Por ejemplo: anillos de deslizamiento
- Dispositivos de alimentación o carga seguros que deben permanecer estériles o sellados herméticamente (a prueba de agua)
- Prevenir la corrosión debido a elementos como el oxígeno y el agua.
- Elimine las chispas y los desechos asociados con los contactos cableados.
PowerbyProxi ha sido pionero en la aplicación de energía inductiva para aplicaciones industriales desde 2007. Permitiendo a los proveedores de equipos ofrecer sistemas de energía inalámbrica de misión crítica en entornos húmedos, sucios y en movimiento en todo el mundo.
Con una gama de soluciones de transferencia de energía inalámbrica para diferentes requisitos de energía, podemos ofrecer ventajas únicas para la transmisión de energía para una variedad de aplicaciones, algunas de las cuales se destacan a continuación:
DISPOSITIVOS MÉDICOS Y EQUIPAMIENTO
CARGA INALÁMBRICA DE DISPOSITIVOS MÉDICOS Y EQUIPOS
La carga inalámbrica tiene un papel vital que desempeñar en el futuro de la medicina y la atención médica.
Hoy en día, incluso los procedimientos médicos más básicos requieren una gama de equipos médicos avanzados. Equipo que funciona en gran medida a través de paquetes de baterías o fuentes de alimentación. La alimentación inalámbrica proporciona un beneficio real en entornos tan estériles y de alto tráfico donde los conectores tradicionales se convierten no solo en una fuente de contaminación, sino también en un peligro físico, ya que las configuraciones de la sala cambian constantemente.
VEHICULOS Y TRANSPORTE
CARGA INALÁMBRICA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
La carga inalámbrica de vehículos eléctricos sigue siendo una de las áreas más investigadas de transferencia inalámbrica de energía. Al reducir la dependencia de los combustibles fósiles, los vehículos eléctricos proporcionan un medio sostenible y ambientalmente seguro para alimentar nuestros vehículos en el futuro.
Sin embargo, los autos eléctricos de hoy están limitados a una distancia de viaje promedio de entre 10 y 40 millas antes de que requieran carga. Iniciar un proceso de carga complicado que requiere acceso a un punto de carga, cables de carga y una espera de varias horas antes de que el vehículo esté suficientemente cargado.
Con la introducción de la carga inalámbrica, la experiencia de carga se convertirá en perfecta. Permitiendo la carga conveniente de autos eléctricos ya sea estacionados o en movimiento.
No pasará mucho tiempo antes de que este sueño se haga realidad. De hecho, varios fabricantes de automóviles ya están poniendo a prueba los vehículos de prueba. Incluyendo el coche de seguridad de carga inalámbrica de la Fórmula E.
Esta inclusión de capacidades de carga inalámbrica no solo impulsará una mayor adopción de vehículos eléctricos. También jugará un papel crucial en el apoyo a la sostenibilidad ambiental del transporte futuro. Ayudando a eliminar el medio ambiente de combustibles fósiles nocivos, reduciendo las emisiones de contaminación del aire y proporcionando no solo un futuro más conveniente, sino también uno más saludable.
La carga inalámbrica para vehículos eléctricos podría llevarse a cabo de varias maneras, que incluyen:
- Lugares de estacionamiento y almohadillas de carga
Al igual que nuestros teléfonos inteligentes y tabletas, las almohadillas de carga proporcionarán uno de los métodos más convenientes para cargar vehículos eléctricos. Con estas almohadillas integradas en lugares de estacionamiento especialmente diseñados, podrá cargar su automóvil mientras toma sus compras o ve una película. - Carreteras cargadas eléctricamente del futuro
Con el tiempo, es posible que ni siquiera necesite detenerse para cargar su automóvil eléctrico. Highway England es solo un cuerpo que actualmente prueba la viabilidad de cargar carriles que cargan vehículos mientras conducen. Con los dispositivos de carga integrados en el asfalto mismo .
Preguntas frecuentes
¿HAY UN ESTÁNDAR DE CARGA INALÁMBRICA?
Se requiere un estándar de la industria para garantizar la interoperabilidad entre transmisores y receptores realizados por diferentes fabricantes. Actualmente hay dos grupos clave que buscan presentar una especificación para la carga inalámbrica: el Wireless Power Consortium (WPC) y la Airfuel Alliance.
De estos dos, el Wireless Power Consortium es el estándar líder para la carga inalámbrica a través de su estándar Qi. Qi (pronunciado ‘chee’) es el estándar de carga inalámbrica más utilizado y comercializado (utilizado por más de 200 empresas). El estándar Qi asegura que cualquier dispositivo que lleve su logotipo funcionará, a su vez, con cualquier superficie de carga que también lleve el logotipo, independientemente de la marca o el fabricante.
Esta compatibilidad cruzada permite a fabricantes como PowerByProxi una completa libertad de diseño, ya que el estándar Qi garantiza que la interoperabilidad de carga inalámbrica esté garantizada desde la concepción hasta su finalización. Esta página sobre estándares de energía inalámbrica proporciona más información.
¿POR QUÉ NECESITAMOS UN ESTÁNDAR Y QUÉ GOBERNARÁ?
Los estándares de la industria son cruciales para garantizar la interoperabilidad entre transmisores y receptores producidos por diferentes fabricantes. Una vez que una especificación emerge como el estándar para la industria, los fabricantes tienen un plan a partir del cual trabajar para crear tecnología de carga inalámbrica en el futuro, asegurando así que no importa cuál sea el dispositivo, se puede cargar en cualquier plataforma de carga o transmisor.
Fuente: carga inalámbrica y cómo funcionan los cargadores inductivos • PowerbyProxi
¿Cómo funciona la carga inalámbrica?
¿Qué es la carga inalámbrica y cómo funciona?
Espero que esto resuelva la consulta
Muchas gracias
