De staat van draadloos opladen in 2019 en daarna

Draadloze energie is tegenwoordig alomtegenwoordig. We gebruiken het om apparaten zoals elektrische tandenborstels, smartwatches en andere apparaten op te laden oordopjes, maar de meesten van ons gebruiken het wel onze smartphones opladen. Waar we het hier over hebben is ‘near field’ inductieladen, en daar zijn een paar redenen voor eindelijk afgehaald voor telefoons van de afgelopen jaren.

Eén daarvan is dat van het Wireless Power Consortium overwinning op Powermat: het Qi draadloze oplaadplatform won, na een langdurige standaardstrijd. De technologie is ook enorm verbeterd: de eerste draadloze oplaadmatten leverden slechts 2,5 watt, terwijl de nieuwste specificaties maximaal 15 watt mogelijk maken. Dan is er nog het feit dat Apple uiteindelijk Qi draadloos opladen heeft ingevoerd in het iPhone-assortiment en zich heeft aangesloten bij Android-fabrikanten die dit al jaren ondersteunen, zoals Samsung, Google en LG.

“Sommige bedrijven zijn avontuurlijker en gaan sneller”, zegt Menno Treffers, oprichter en voorzitter van het Wireless Power Consortium, tegen Digital Trends. “Sommige bedrijven zijn wat conservatiever en wat langzamer.”

Velen van ons hebben dat gedaan draadloze oplaadpads op het bureau op het werk of op het nachtkastje thuis. Het is handig en gemakkelijk als je tijd hebt om op te laden, maar misschien geef je er toch de voorkeur aan om de stekker in het stopcontact te steken als je snel een boost aan batterijvermogen nodig hebt.

“Het is geen of/of”, zei Treffers. “Je hebt beide nodig.”

Draadloos opladen met Qi maakt ook zijn intrede in de infrastructuur, waarbij pads in restaurants en treinen opduiken. Een van de grote voordelen is dat draadloze oplaadpads niet hetzelfde onderhoudsniveau vereisen als USB-poorten. Poorten gaan kapot door slijtage, zowel op uw apparaten als op de plek waar u de stekker in het stopcontact steekt. Draadloos opladen kan dat verminderen, en dat is zo geen bewijs dat het uw batterij aantast sneller dan bedraad opladen.

Het Wireless Power Consortium heeft zijn zinnen gezet op de volgende keuken, met grote draadloze oplaadpads die onder je werkblad zitten en 2 kW kunnen leveren om blenders of kookplaten draadloos van stroom te voorzien. Dit kan mensen helpen als er weinig ruimte is – en het kan het antwoord zijn op de minimalistische keukens van onze dromen.

De organisatie zal ook de bovengrenzen van het opladen van smartphones blijven verleggen.

“Voor het opladen van telefoons is het gewoon een kwestie van het vergroten van het vermogen dat we kunnen leveren, terwijl de veiligheid behouden blijft”, aldus Treffers.

Maar hoewel draadloos opladen in de buurt floreert, is het nog steeds afhankelijk van redelijk nauw contact. Hoe zit het met het verder sturen van stroom?

Draadloze stroom over afstand komt nog steeds

Draadloos vermogen over afstand is een opkomende categorie, maar het voelt voortdurend alsof het op de rand van een doorbraak staat. Vorig jaar stelden wij de vraag: Wanneer wordt je telefoon draadloos opgeladen in je zak? Het antwoord was “binnenkort” … en we wachten nog steeds.

Ik heb werkdemonstraties gezien van Ossia – het overbrengen van stroom naar een telefoonhoesje over een afstand van een paar meter om de telefoon erin langzaam op te laden – we weten dat de technologie werkt. Ossia onlangs werkte samen met koffermaker Spigen om deze technologie op de markt te brengen. Bij CESSpigen CEO Daeyoung Kim zei dat het bedrijf hoopt tegen 2020 een soort zender- en stroomontvangstpakket uit te brengen.

Het probleem is dat er grenzen zijn aan het vermogen dat kan worden geleverd, en dat hangt samen met de moeilijkheid om certificering te verkrijgen.

“Kracht door de lucht bestaat al een tijdje”, zegt Treffers. “Technisch is het niet moeilijk, maar het efficiënt maken is wel lastig.”

Bij de Ossia-demo die we zagen, was sprake van een grote zender die 10 W uitzond en een ontvangend apparaat dat binnen 1,80 meter van de zender ongeveer 1 W kon oppikken. Buiten die afstand daalde de lading tot milliwatt en uiteindelijk tot microwatt.

Wanneer de stroombehoefte van het ontvangende apparaat erg laag is (bijvoorbeeld winkelprijskaartjes), kunt u veilig en gemakkelijk stroom naar het ontvangende apparaat overbrengen. Een bedrijf belde Krachtcast heeft verschillende producten ontwikkeld, waaronder e-ink-retailtags die geen batterij bevatten en draadloos kunnen worden bijgewerkt. Het heeft FCC-goedkeuring omdat de vermogensniveaus erg laag zijn en het is erin geslaagd een maximaal bereik van 25 meter te bereiken.

Maar wat als het ontvangende apparaat meer dan slechts een paar microwatt aan stroom nodig heeft? Een telefoon opladen met 5W wordt tegenwoordig als langzaam beschouwd, maar om daar bij in de buurt te komen met draadloos opladen via de lucht, zou je een enorme, mogelijk onveilige, hoeveelheid stroom moeten overbrengen.

“De efficiëntie is verschrikkelijk en je krijgt meteen problemen met toezichthouders over de consumentenveiligheid”, aldus Treffers.

De FCC-limieten die momenteel gelden, zijn niet ontworpen met draadloze stroom in gedachten, maar eerder om draadloze communicatie veilig te houden.

Een van de grootste bedrijven die draadloze stroom over afstand beloven, is Energous. Er was wat geroezemoes FCC-certificering tegen het einde van 2018, maar dat was alleen vanwege de nabije veldoplossing, die veel lijkt op het Qi draadloos opladen dat we al gebruiken. Opvallender was de goedkeuring die het in 2017 kreeg voor het verzenden van stroom over afstand.

Terwijl Powercast is gecertificeerd onder Deel 15, dat is ontworpen voor telecommunicatieapparatuur en de krachtoverdracht beperkt tot 1 watt, Energous is gecertificeerd onder Deel 18, dat geen beperkingen kent op het gebied van vermogen of afstand, op voorwaarde dat het kan worden geleverd veilig. Hoewel er een theoretisch verschil is, lijkt er in alle opzichten nog geen praktisch verschil te zijn.

Momenteel wordt de hoeveelheid stroom die ze leveren gemeten in milliwatt. Het kan handig zijn om fitnessbandjes, koptelefoons of tv-afstandsbedieningen opgeladen te houden, maar voor telefoons is het niet genoeg.

Energous werkt samen met Dialog Semiconductors om een ontvangerchip voor draadloos opladen, maar afgezien van het opladen in het nabije veld, hebben we tot nu toe alleen maar mock-ups en concepten gezien. Verschillende fabrikanten van draagbare apparaten lijken geïnteresseerd en naar verluidt heeft minstens één grote telefoonfabrikant een licentie voor de technologie verleend.

Er gaan hardnekkige geruchten rond dat Energous samenwerkt met Apple, maar het bedrijf heeft niets gedaan om dit te ontkrachten. Maar of het nu Apple is of een andere telefoonfabrikant, het is niet te zeggen wat ze op dit moment in gedachten hebben met de technologie – het is misschien niet eens het opladen van telefoons.

Het is vermeldenswaard dat Energous Charging in het nabije veld een voordeel heeft ten opzichte van Qi: het vereist geen uitlijning van de spoel, dus antennes kunnen in flexibel materiaal worden geplaatst – denk aan horlogebanden. Je hebt niet noodzakelijkerwijs hetzelfde vlakke oppervlakcontact nodig. Hoewel de druppellading op afstand niet voldoende aantrekkingskracht zou hebben om mensen te overtuigen om te bijten, kan het, als het naast het nabije veld werkt, met dezelfde chip, gemakkelijker te verkopen zijn.

Grote barrières die moeten worden overwonnen

Er zijn nog veel meer spelers in het draadloze oplaadlandschap Wi-lading naar WiTricity, laat staan uBeam, dat gebruik maakt van ultrageluid om energie over te brengen. Maar hoe langer het duurt voordat iemand een consumentenproduct op de markt brengt, hoe meer ons natuurlijke scepticisme groeit.

Wil draadloos opladen zinvolle hoeveelheden stroom over afstand kunnen leveren, dan moet het efficiëntieprobleem worden opgelost. We hebben al wat beamforming gezien, wat betekent dat de zender de ontvanger de hand schudt en er rechtstreeks stroom op afvuurt, in plaats van watts in alle richtingen uit te blazen.

Maar zelfs onder ideale omstandigheden is het zeer inefficiënt als je draadloos vermogen over afstand vergelijkt met bekabeld of draadloos opladen met Qi; je verliest het overgrote deel van de energie die je uitzendt. Terwijl bedraad opladen ergens rond de 85 procent efficiënt is, begon Qi draadloos opladen rond de 60 procent, maar heeft nu 75 procent en hoger bereikt.

Draadloos opladen over afstand is ingewikkelder omdat het afneemt naarmate je verder weg bent, maar we kijken naar een efficiëntie van ergens rond de 10 procent op relatief korte afstand. Als je je zorgen maakt over verantwoord machtsgebruik, zal die inefficiëntie een probleem worden.

Veiligheid is een ander groot probleem. De mogelijkheid om stroom te richten met beamforming-technieken maakt het potentieel veiliger, omdat het de zender kan helpen voorkomen dat er kracht op mensen wordt afgevuurd. Maar zelfs als deze bedrijven FCC-goedkeuring kunnen verkrijgen en certificering in andere landen volgt, moeten ze het grote publiek er nog steeds van overtuigen dat het veilig is.

Als we het over deze technologie hebben, is een van de eerste vragen die ons altijd wordt gesteld hoe veilig deze is, en dat komt omdat deze intuïtief niet veilig is. Het gemak is een grote aantrekkingskracht, maar het zal tijd kosten om mensen ervan te overtuigen dat er geen risico is.

We zijn nog steeds enthousiast over de technologie waarmee we de telefoon draadloos kunnen opladen in onze tas of broekzak enige inspanning van onze kant, maar het is nog steeds niet te voorspellen wanneer we het daadwerkelijk in een product zullen zien kopen.

Aanbevelingen van de redactie

• Mogelijk krijgt de iPhone 15 eindelijk omgekeerd draadloos opladen, maar dat wil ik niet
• De opvouwbare draadloze powerbank van Otterbox biedt snel opladen tijdens het gamen
• De beste goedkope aanbiedingen voor draadloze oplaadpads die we op Prime Day hebben gevonden
• OnePlus zou kunnen toegeven aan de druk en draadloos opladen kunnen toevoegen aan de OnePlus 8 Pro
• Draadloze stroom over afstand sluipt dichter bij uw huis tijdens CES 2020