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Carga de batería inalámbrica

Carga de batería inalámbrica

La carga de batería inalámbrica se utiliza en muchos productos que funcionan con baterías, como teléfonos inteligentes, relojes inteligentes y una gran cantidad de otros productos electrónicos pequeños.

Inicialmente dirigida a productos electrónicos más pequeños, la tecnología de carga inalámbrica también se está utilizando para artículos más grandes, incluidos vehículos y muchos otros artículos.

La carga inalámbrica generalmente utiliza un acoplamiento inductivo entre dos circuitos para transferir la energía de un circuito a otro. Como no se hace contacto eléctrico directo, es considerablemente más conveniente y tampoco depende de los contactos del conector que pueden desgastarse y ser poco confiables después de muchos ciclos de carga.

Aunque la adopción inicial de la carga inalámbrica fue lenta, ahora ha sido adoptada por muchos fabricantes, y la mayoría de las grandes empresas de teléfonos inteligentes la ofrecen como estándar en muchos teléfonos.

Conceptos básicos sobre la carga inalámbrica de la batería

La carga inalámbrica de la batería utiliza un campo magnético o inductivo entre dos objetos que suelen ser bobinas para transferir la energía de uno a otro. La energía se transfiere desde la fuente de energía al receptor, donde generalmente se usa para cargar la batería en el dispositivo.

Esto hace que la carga inalámbrica o inductiva sea ideal para usar con muchos dispositivos portátiles como teléfonos móviles y otras aplicaciones inalámbricas. Sin embargo, también han encontrado un uso generalizado en productos como cepillos de dientes eléctricos donde se necesita un funcionamiento inalámbrico y donde las conexiones serían muy poco prudentes y de corta duración.

El sistema es esencialmente una forma plana de transformador - plano porque esto facilita su instalación en el equipo en el que se va a utilizar. Muchos sistemas de carga de batería inalámbricos se utilizan en artículos de consumo donde los factores de forma pequeños son esenciales.

El lado primario del transformador está conectado al suministro de energía que típicamente será una fuente de alimentación principal, y el lado secundario estará dentro del equipo donde se requiere la carga.

En muchas aplicaciones, el sistema de carga de batería inalámbrico constará de dos bobinas planas. La fuente de alimentación suele estar contenida dentro de una almohadilla o tapete sobre el que se coloca el aparato que se va a cargar.

Hay varios conceptos clave asociados con la transmisión de energía sin cables. Aspectos como la eficiencia, el diámetro de las bobinas, las frecuencias utilizadas y similares influyen en el funcionamiento de la carga inalámbrica.

Otro aspecto de la carga inalámbrica al que se debe prestar especial atención durante el diseño es el de controlar y garantizar que la transferencia de energía inalámbrica no interfiera con otros circuitos electrónicos en el equipo, especialmente el que recibe la energía.


Ventajas / desventajas de la carga inalámbrica de la batería

Como con cualquier sistema, existen ventajas y desventajas para los sistemas inalámbricos de carga de baterías.


Ventajas y desventajas de la carga inalámbrica
VentajasDesventajas
  • Comodidad: simplemente requiere que el aparato que necesita cargar se coloque en un área de carga.
  • Desgaste reducido de enchufes y enchufes: como no hay conexión física, no hay problemas con el desgaste del conector, etc. Físicamente, el sistema es más robusto que uno que usa conectores.
  • Resistencia a la suciedad: algunas aplicaciones funcionan en entornos muy contaminados. Como no hay conectores, el sistema es considerablemente más resistente a la contaminación.
  • Aplicación en entornos médicos: al utilizar la carga inalámbrica, no se requieren conectores que puedan albergar bacterias, etc. Esto hace que esta solución sea mucho más aplicable para instrumentos médicos que pueden requerir alimentación por batería.
  • Complejidad adicional: el sistema requiere un sistema más complicado para transferir la energía a través de una interfaz inalámbrica
  • Costo adicional: como el sistema es más complicado que un sistema cableado tradicional, un cargador de batería inalámbrico será más costoso
  • Eficiencia reducida - hay pérdidas en el sistema de carga de batería inalámbrico - pérdidas resistivas en la bobina, acoplamiento parásito, etc. Sin embargo, normalmente se alcanzan niveles de eficiencia típicos de entre 85 - 90%.

Estándares de carga inalámbrica

Hay varios estándares de carga inalámbrica que se están desarrollando o ya están en el mercado.

  • Qi: : El estándar de carga inalámbrica Qi llegó primero al mercado y también ha tomado una posición dominante. Ha sido adoptado por los principales fabricantes de teléfonos y prácticamente todos los cargadores inalámbricos utilizados para aplicaciones domésticas y muchas otras utilizan este estándar. Es básicamente lo que se denomina un sistema inductivo que utiliza una frecuencia relativamente baja (entre 110 y 205 kHz para la potencia baja y 80 a 300 kHz para la potencia media) para la transferencia de potencia.
  • A4WP: : El estándar de energía inalámbrica A4WP se desarrolló un poco más tarde que el estándar Qi. Utiliza técnicas de resonancia junto con una frecuencia de transferencia de potencia más alta de 6,78 MHz para la potencia y 2,4 GHz para las señales de control. También permite la carga simultánea de múltiples dispositivos.

La carga inalámbrica se ha convertido ahora en una tecnología convencional. Inicialmente era una novedad, pero con el reconocimiento de sus aplicaciones y ventajas, ahora se ha convertido en una aplicación generalizada. Se prevé que la carga inalámbrica de la batería se generalizará, si no el método más común.

Con interfaces y técnicas estandarizadas, solo se requerirá un solo cargador de batería inalámbrico para cargar una variedad de artículos. Ya no se necesitarán una gran cantidad de cargadores. También se mejorará la confiabilidad y conveniencia, ya que es mucho más fácil colocar el artículo a cargar en la alfombrilla de carga, en lugar de tener que usar un conector pequeño.

Aunque la eficiencia de la carga inalámbrica de la batería es menor que la del uso de conexiones directas, la inteligencia adicional podría reducir la corriente de fin de carga, reduciendo así el consumo general de energía ya que muchos cargadores normales se dejan conectados incluso cuando no se están cargando.

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