Erinevus lehekülje "Juhtmevaba laadimine" redaktsioonide vahel

P
pisitoimetamine
P
P (pisitoimetamine)
 
'''Juhtmevaba laadimine''' (inglise keeles ''Wireless Charging'') on [[elektrienergia]] edastamine kahe objekti vahel ilma elektrijuhtmeteta. Mõiste on üldistatud ning viitab mitme tehnoloogia kasutusele, mis erinevad võimsuse ja võimsuse ülekande kauguse poolest, kuid lõppude lõpuks saadud sisend konverteerib elektrienergiaks.
 
Juhtmevaba laadimine on nüüdseks arenenud tulevikuteooriast paljude toodete (kuuldeaparaadid, [[Mobiiltelefon|mobiiltelefonidmobiiltelefon]]id ja nutiseadmed jne) tänapäeva standardiks. Seda tehnoloogiat kasutatakse mitmesugustes seadmetes alates väikese võimsusega hambaharjadest kuni suure võimsusega elektrisõidukiteni.
 
== Ajalugu ==
 
===1889–1895===
[[Nikola Tesla]] kasutas esimesena traadita elektriülekannet elektrostaatilise induktsiooni abil. Ta suutis juhtmevabalt sisse lülitada elektripirne resonantsinduktiivse sidestusega. [[Jagdish Chandra Bose]] helistas esimesena uksekella, kasutades elektromagnetlaineid.<ref>https://teslaresearch.jimdo.com/, Inventions & Experiments of Nikola Tesla</ref> [[Guglielmo Marconi]] demonstreeris raadioedastust umbes kahe kilomeetri kaugusel.<ref>https://www.history.com/this-day-in-history/marconi-sends-first-atlantic-wireless-transmission, Marconi sends first Atlantic wireless transmission, History.com Editors, 9 February 2010</ref> 1895. aastal [[Aleksandr Popov]] edastas [[Morse kood]]i kasutades esimest raadiosaadet. <ref>https://www.britannica.com/biography/Aleksandr-Popov-Russian-engineer, Aleksandr Popov Russian engineer, R. L. Smith-Rose, Mar 12, 2019</ref>
 
===1905–1918===
1901. aastal lõppes Tesla torni ehitus. Antud torni kasutati energia edastamiseks, ringhäälinguks, juhtmevabaks sideks ja juhtmevaba energia edastamiseks. Elektriväljad olid suured ning seetõttu polnud voolu edastamine väga efektiivne.<ref>L. Xie, Y. Shi, Y. T. Hou, W. Lou, "Wireless power transfer and applications to sensor networks," Wireless Communications, IEEE, vol. 20, no. 4, pp. 140-145, 2013.</ref> Leiutis osutus ebaedukaks ning revolutsiooniline tehnoloogia jäi puutumatuks mitmekümneks aastaks kuni mikrolainete tehnoloogia tekkimiseni. <ref name="J. Garncia, R. A 1331">J. Garncia, R. A. Chinga, J. Lin, "Wireless Power Transmission: From Far Field to Near Field," Proceedings of the IEEE, vol. 101, no. 6, pp. 1321-1331, 2013</ref>
 
===1927–1969===
[[William C. Brown]] esitas ettepaneku alternatiivallikana kasutada [[päikeseenergia]]t ning edastada seda kosmos [[sattelliit|satelliidi]] tarbeks kasutades traadita energiaülekannet. Ta demonstreeris mudellennukit, mis sõitis juhtmevaba energia jõul.<ref> name="J. Garncia, R. A. Chinga, J. Lin, 1331"Wireless Power Transmission: From Far Field to Near Field," Proceedings of the IEEE, vol. 101, no. 6, pp. 1321-1331, 2013</ref>
 
===1974–1999===
 
===2008–2013===
[[Massachusettsi Tehnoloogiainstituut|Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi]] teadlased töötasid välja raadiotehnoloogia WiTricity, mis põhineb väga madala [[Sagedus|sagedusegasagedus]]ega elektromagnetlainete resonantsil. 2008. aastal asutati [[Wireless Power Consortium]] (WPC) eesmärgiga luua universaalne laadija, mida saaks kasutada eri tootjate seadmetega. Samal eesmärgil oli loodud 2012. aastal Power Matters Allianse (PMA), mis ühines 2015. aastal Alliance for Wireless Poweriga AirFuel Alliance'iks. WPC töötas välja aku laadimise Qi standardi, mis toetab nii induktiivset kui ka resonantset laadimistehnoloogiat. AirFuel Alliansi PMA standard on Qi standardi suurim konkurent ning töötab vastastikuse induktsiooni põhimõttel.
 
Üks esimesi olmeseadmeid, mis kasutab juhtmevaba laadimist, on elektrooniline hambahari.<ref>https://www.explainthatstuff.com/inductionchargers.html, Chris Woodford, 2007/2019</ref>
Magnetilist induktsiooni abil saab edasta voolu ühest seadmest teise kasutades järgmist skeemi:
 
# saatja poolis tekitakse [[Vahelduvvool|vahelduvvoolugavahelduvvool]]uga magnetväli;
# muudetakse magnetvälja vajalikul viisil;
# magnetvälja muutmisel tekib vastuvõtja poolis elektrivool;
 
=== Ultraheli ja mikrolainete kiirgus ===
Ultraheli töö põhineb [[Helilaine|helilainetehelilaine]]te peegeldumisel ja ülekandel. Saatjast saadetakse ultraheli vastuvõtjale, mis konverteerib saadud [[Signaal|signaalisignaal]]i elektrienergiaks. Võrreldes üleval mainitud meetoditega saab energiat ülekanda teineteisest kaugemal olevate objektide vahel, kuid kuna energia konversioon ei toimu kaotusteta, siis antud meetodi kasutegur on madal. Mikrolainelise kiirguse puhul saadetakse mikrolaineid. Väljakiiratud elektromagnetlaine peegeldub objektilt tagasi ja osa lainest püütakse kinni antenniga, mis muudab selle elektriks. Mikrolainete edastamise ülemaailmseks rakenduseks on ruumi päikeseenergia satelliidid (SPS). Selles rakenduses on päikeseenergia hõivatud ruumis ja muundatud elektrienergiaks. Elektrienergia muundatakse mikrolaineteks ja edastatakse maa peale. Mikrolaine võimsust jäädvustavad antennid ning see võimsus muudetakse elektrienergiaks. [[NASA]] uurib endiselt SPSi võimalusi. Mikrolaineline meetod annab võimaluse edastada energiat kaugemal olevatele objektidele ning kasutegur on suur.<ref>https://www.ttu.ee/public/t/Tehnomeedikum/Instituudid/Biomeditsiinitehnika_instituut/yhisope/MO_loengud_2012.pdf, K.Pilt, K.Meigas, Mikrolaine- ja optiline tehnika, TTÜ, 2012 </ref>
 
== Juhtmevaba laadimise standardid ==
=== Qi ===
[[Pilt:Wireless Charging Pad 2018.jpg|pisi| ]]
Mobiilseadmete tootjad töötavad kahe peamise standardiga, mis olid välja töötatud AirFuel ja Wireless Power Consortiumi liidu poolt.
 
Wireless Power Consortiumi (WPC) liit, mis hõlmab selliseid tuntud ettevõtteid nagu [[HTC]], [[Huawei]], [[LG Electronics]], [[Motorola Mobility]], [[Nokia (ettevõte)|Nokia]], [[Samsung]], [[Sony]] ja umbes sada muud organisatsiooni, töötas välja aku laadimise '''Qi''' standardi (hääldatakse /tʃiː/ ''CHEE''). See standard, nagu mainitud, toetab nii induktiivset kui ka resonantset laadimistehnoloogiat: induktiivsel laadimisel saab energia läbida saatja ja vastuvõtja mähist kaugusel < 7 &nbsp;mm, resonantslaadimine ei vaja hoolikat häälestamist ja laadijad suudavad seadet tuvastada ja laadida > 40 &nbsp;mm kaugusel. Qi laadijad kasutavad kas induktiiv- või resonantsirežiimi sõltuvalt saatja ja vastuvõtja poolide vahelisest kaugusest.
 
Esmakordsel kasutuselevõtul oli Qi laadimine väikese võimsusega ehk ligikaudu 5 W. Esimesed nutitelefonid, mis kasutavad Qi laadimist, võeti kasutusele 2011. aastal. 2015. aastal suurenes Qi võimsus 15 vatile, mis võimaldab kiiret laadimist.
 
=== PMA ===
Qi tõsiseks konkurendiks on AirFueli liidu poolt, mis hõlmab [[P&G]], [[Powermate]]'i, [[AT&T]], [[Google]]'i, [[Starbucks]]i, [[BlackBerry]], [[ZTE]], [[Samsung]]i ja teisi, välja toodetud PMA standard. PMA standard töötab vastastikuse induktsiooni põhimõttel. Põhiline erinevus võrreldes Qi standardiga on sagedus: Qi töötab 100–205 &nbsp;kHz, PMA 277–357 &nbsp;kHz.
 
=== Rezence (A4WP) ===
75 777

muudatust