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Chargement de la batterie sans fil

Chargement de la batterie sans fil

Le chargement de batterie sans fil est utilisé dans de nombreux produits alimentés par batterie tels que les smartphones, les montres intelligentes et une foule d'autres petits produits électroniques.

Initialement destinée aux produits électroniques plus petits, la technologie de chargement sans fil est également utilisée pour les articles plus volumineux, y compris les véhicules et de nombreux autres articles.

La charge sans fil utilise généralement un couplage inductif entre deux circuits pour transférer la puissance d'un circuit à un autre. Comme aucun contact électrique direct n'est établi, il est considérablement plus pratique et ne repose pas non plus sur des contacts de connecteur qui peuvent devenir usés et peu fiables après de nombreux cycles de charge.

Bien que l'adoption initiale de la charge sans fil ait été lente, elle a maintenant été adoptée par de nombreux fabricants, la plupart des grandes entreprises de smartphones l'offrant en standard sur de nombreux téléphones.

Principes de base du chargement de la batterie sans fil

Le chargement de la batterie sans fil utilise un champ inductif ou magnétique entre deux objets qui sont généralement des bobines pour transférer l'énergie de l'un à l'autre. L'énergie est transférée de la source d'énergie au récepteur où elle est généralement utilisée pour charger la batterie de l'appareil.

Cela rend la charge sans fil ou la charge inductive idéale pour une utilisation avec de nombreux appareils portables tels que les téléphones mobiles et d'autres applications sans fil. Cependant, ils ont également trouvé une utilisation répandue dans des produits tels que les brosses à dents électriques où un fonctionnement sans fil est nécessaire et où les connexions seraient très imprudentes et de courte durée.

Le système est essentiellement une forme plate de transformateur - plat car cela facilite son intégration dans l'équipement dans lequel il doit être utilisé. De nombreux systèmes de charge de batterie sans fil sont utilisés dans les articles de consommation où les petits facteurs de forme sont essentiels.

Le côté primaire du transformateur est connecté à l'alimentation en énergie qui sera généralement une source d'alimentation secteur, et le côté secondaire sera à l'intérieur de l'équipement où la charge est requise.

Dans de nombreuses applications, le système de chargement de batterie sans fil se compose de deux bobines plates. La source d'alimentation est souvent contenue dans un coussin ou un tapis sur lequel l'appareil à charger est placé.

Il existe plusieurs concepts clés associés à la transmission de puissance sans fil. Des aspects tels que l'efficacité, le diamètre des bobines, les fréquences utilisées et autres ont tous une incidence sur le fonctionnement de la charge sans fil.

Un autre aspect de la charge sans fil qui doit faire l'objet d'une attention particulière lors de la conception est celui du filtrage et de la garantie que le transfert d'énergie sans fil n'interfère pas avec d'autres circuits électroniques dans l'équipement, en particulier celui qui reçoit l'alimentation.


Avantages / inconvénients de la charge de la batterie sans fil

Comme pour tout système, les systèmes de chargement de batterie sans fil présentent à la fois des avantages et des inconvénients.


Avantages et inconvénients de la recharge sans fil
AvantagesDésavantages
  • Commodité - cela nécessite simplement que l'appareil devant être chargé soit placé sur une zone de charge.
  • Réduction de l'usure des fiches et des prises - comme il n'y a pas de connexion physique, il n'y a aucun problème d'usure des connecteurs, etc. Physiquement, le système est plus robuste que celui utilisant des connecteurs.
  • Résilience à la saleté - certaines applications fonctionnent dans des environnements hautement contaminés. Comme il n'y a pas de connecteurs, le système est considérablement plus résistant à la contamination
  • Application dans les environnements médicaux - en utilisant la charge sans fil, aucun connecteur n'est requis qui peuvent héberger des bactéries, etc. Cela rend cette solution beaucoup plus applicable pour les instruments médicaux qui peuvent nécessiter d'être alimentés par batterie.
  • Complexité accrue - le système nécessite un système plus compliqué pour transférer l'alimentation via une interface sans fil
  • Coût supplémentaire - comme le système est plus compliqué qu'un système filaire traditionnel, un chargeur de batterie sans fil sera plus cher
  • Rendement réduit - il y a des pertes sur le système de charge de la batterie sans fil - pertes résistives sur la bobine, couplage parasite, etc. Cependant, des niveaux d'efficacité typiques entre 85 et 90% sont normalement atteints.

Normes de charge sans fil

Il existe plusieurs normes de recharge sans fil en cours d'élaboration ou déjà sur le marché.

  • Qi: : La norme de charge sans fil Qi est arrivée en premier sur le marché et elle a également pris une position dominante. Il a été adopté par les principaux fabricants de téléphones et pratiquement tous les chargeurs sans fil utilisés pour les applications domestiques et de nombreuses autres utilisent cette norme. Il s'agit essentiellement de ce que l'on appelle un système inductif utilisant une fréquence relativement basse (entre 110 et 205 kHz pour la faible puissance et 80 à 300 kHz pour la moyenne puissance) pour le transfert de puissance.
  • A4WP: : La norme d'alimentation sans fil A4WP a été développée un peu plus tard que la norme Qi. Il utilise des techniques de résonance avec une fréquence de transfert de puissance plus élevée de 6,78 MHz pour la puissance et de 2,4 GHz pour les signaux de commande. Il permet également de charger simultanément plusieurs appareils.

La recharge sans fil est maintenant devenue une technologie courante. Au départ, c'était une nouveauté, mais avec ses applications et ses avantages de plus en plus reconnus, il est maintenant devenu une application courante. On prévoit que le chargement de la batterie sans fil deviendra très répandu, sinon la méthode la plus courante.

Avec des interfaces et des techniques normalisées, un seul chargeur de batterie sans fil sera nécessaire pour charger une variété d'articles. Une myriade de chargeurs ne sera plus nécessaire. La fiabilité et la commodité seront également améliorées car il est beaucoup plus facile de placer l'élément à charger sur le tapis de chargement, plutôt que d'avoir à utiliser un petit connecteur.

Bien que l'efficacité de la charge de la batterie sans fil soit inférieure à celle utilisant des connexions directes, l'intelligence supplémentaire pourrait réduire le courant de fin de charge, réduisant ainsi la consommation d'énergie globale car de nombreux chargeurs normaux restent connectés même lorsqu'ils ne sont pas en charge.


Voir la vidéo: Test dun chargeurs sans fils à 10 (Décembre 2020).