O estado do carregamento sem fio em 2019 e além

A energia sem fio é onipresente agora. Nós o usamos para carregar dispositivos como escovas de dente elétricas, smartwatches e fones de ouvido, mas a maioria de nós o usa para carregar nossos smartphones. Estamos falando aqui de carregamento por indução de campo próximo, e há alguns motivos pelos quais isso aconteceu. finalmente decolou para telefones nos últimos anos.

Um deles é o Wireless Power Consortium vitória sobre Powermat: a plataforma de carregamento sem fio Qi venceu, após uma longa batalha pelos padrões. A tecnologia também melhorou enormemente – os primeiros tapetes de carregamento sem fio forneciam apenas 2,5 watts, enquanto as especificações mais recentes permitem até 15 watts. Depois, há o fato de que a Apple finalmente adotou o carregamento sem fio Qi na linha do iPhone, juntando-se aos fabricantes de Android que o suportam há anos, como Samsung, Google e LG.

“Algumas empresas são mais aventureiras e vão mais rápido”, disse Menno Treffers, fundador e presidente do Wireless Power Consortium, à Digital Trends. “Algumas empresas são um pouco mais conservadoras e um pouco mais lentas.”

Muitos de nós temos almofadas de carregamento sem fio na mesa do trabalho ou na mesa de cabeceira de casa. É conveniente e fácil quando você tem tempo para carregar, embora você ainda possa preferir conectá-lo quando precisar de muita energia da bateria com pressa.

“Não é uma opção ou/ou”, disse Treffers. “Você precisa de ambos.”

O carregamento sem fio Qi também está fazendo incursões na infraestrutura, com dispositivos surgindo em restaurantes e trens. Uma das grandes vantagens é que os carregadores sem fio não exigem o mesmo nível de manutenção que as portas USB. As portas quebram com o desgaste, tanto nos seus dispositivos quanto onde quer que você esteja conectando. O carregamento sem fio pode reduzir isso, e há nenhuma evidência de que isso degrada sua bateria mais rápido do que o carregamento com fio.

O Wireless Power Consortium está de olho na cozinha a seguir, com grandes bases de carregamento sem fio que ficam embaixo da bancada e podem fornecer 2 kW para alimentar liquidificadores ou placas de aquecimento sem fio. Isto pode ajudar as pessoas quando o espaço é escasso – e pode ser a resposta para as cozinhas minimalistas dos nossos sonhos.

A organização também continuará a ampliar os limites máximos de carregamento de smartphones.

“Para carregar o telefone, é apenas uma questão de aumentar a potência que podemos fornecer, mantendo a segurança”, disse Treffers.

Mas embora o carregamento sem fio de campo próximo esteja prosperando, ele ainda depende de um contato bastante próximo. Que tal enviar energia ainda mais?

A energia sem fio à distância ainda está chegando

A energia sem fio à distância é uma categoria emergente, mas sempre parece que está à beira de um avanço. No ano passado, colocamos a questão: Quando o seu telefone será carregado sem fio no seu bolso? A resposta foi “em breve”… e ainda estamos esperando.

Tendo visto demonstrações de trabalho de Ossia – transmitir energia para uma capa de telefone a uma distância de alguns metros para carregar lentamente o telefone interno – sabemos que a tecnologia funciona. Ossia recentemente fez parceria com o fabricante de caixas Spigen para trazer esta tecnologia ao mercado. No CES, Daeyoung Kim, CEO da Spigen, disse que a empresa espera lançar algum tipo de pacote de transmissor e receptor de energia até 2020.

O problema é que há limites para a potência que pode ser fornecida e isso está relacionado com a dificuldade de obter certificação.

“A energia através do ar já existe há algum tempo”, disse Treffers. “Não é tecnicamente difícil, mas torná-lo eficiente é difícil.”

A demonstração do Ossia que vimos envolveu um grande transmissor enviando 10 W e um dispositivo receptor que poderia captar cerca de 1 W a menos de dois metros do transmissor. Além dessa distância, a carga caiu para miliwatts e, eventualmente, microwatts.

Quando as demandas de energia do dispositivo receptor são muito baixas (preços de varejo, por exemplo), você pode transmitir energia para eles com segurança e facilidade. Uma empresa chamada Powercast desenvolveu vários produtos, incluindo etiquetas de varejo e-ink que não possuem bateria interna e podem ser atualizadas sem fio. Possui aprovação da FCC porque os níveis de potência são muito baixos e conseguiu atingir um alcance máximo de 80 pés.

Mas e se o dispositivo receptor exigir mais do que apenas alguns microwatts de energia? Carregar um telefone com 5W é considerado lento hoje em dia, mas para chegar perto disso com o carregamento sem fio pelo ar, você teria que transmitir uma quantidade enorme, possivelmente insegura, de energia.

“A eficiência é horrível e você imediatamente enfrenta problemas com os reguladores sobre segurança do consumidor”, disse Treffers.

Os limites da FCC atualmente em vigor não foram projetados tendo em mente a energia sem fio, mas sim para manter a comunicação sem fio segura.

Uma das maiores empresas que prometem energia sem fio à distância é a Energous. Houve algum burburinho sobre Certificação FCC no final de 2018, mas isso foi apenas para sua solução de campo próximo, que é muito parecida com o carregamento sem fio Qi que já usamos. Mais notável foi a aprovação que obteve em 2017 para o envio de energia à distância.

Embora o Powercast seja certificado pela Parte 15, que é projetada para dispositivos de telecomunicações e limita a transmissão de energia a 1 watt, Energous foi certificado pela Parte 18, que não tem limitações de potência ou distância, desde que possa ser entregue com segurança. Embora haja uma diferença teórica aí, para todos os efeitos não parece haver uma diferença prática – ainda.

No momento, a quantidade de energia que eles fornecem é medida em miliwatts. Pode ser útil para manter bandas de fitness, fones de ouvido ou controles remotos de TV carregados, mas não é suficiente para telefones.

Energous fez parceria com a Dialog Semiconductors para desenvolver um chip receptor de carregamento sem fio, mas além do carregamento de campo próximo, tudo o que vimos até agora foram modelos e conceitos. Vários fabricantes de wearables parecem interessados ​​e pelo menos um grande fabricante de telefones está licenciando a tecnologia.

Tem havido rumores persistentes de que a Energous está trabalhando com a Apple, que a empresa não fez nada para dissipar. Mas seja a Apple ou outro fabricante de telefones, não há como dizer o que eles têm em mente para a tecnologia no momento – pode até não ser o carregamento do telefone.

É importante notar que o carregamento energético de campo próximo tem uma vantagem sobre o Qi: não requer alinhamento da bobina, então as antenas podem ser colocadas em material flexível – pense em pulseiras de relógio. Você não precisa necessariamente do mesmo contato com superfície plana. Embora a carga lenta à distância não seja um atrativo grande o suficiente para persuadir as pessoas a morder, se funcionar em adição ao campo próximo, com o mesmo chip, então pode ser uma venda mais fácil.

Principais barreiras a superar

Existem muitos outros players no cenário do carregamento sem fio, desde Carga Wi-Fi para WiTricidade, para não mencionar uBeam, que emprega ultrassom para transmitir energia. Mas quanto mais tempo leva para alguém lançar um produto de consumo, mais cresce o nosso ceticismo natural.

Para que o carregamento sem fio forneça quantidades significativas de energia à distância, ele precisa resolver o problema de eficiência. Já vimos alguma formação de feixe, o que significa que o transmissor aperta a mão do receptor e dispara energia diretamente para ele, em vez de emitir watts em todas as direções.

Ainda assim, mesmo em condições ideais, se você comparar a energia sem fio à distância com o carregamento com fio ou sem fio Qi, é muito ineficiente; você está perdendo a grande maioria da energia que envia. Embora o carregamento com fio seja algo em torno de 85% eficiente, o carregamento sem fio Qi começou em torno de 60%, mas agora atingiu 75% ou mais.

O carregamento sem fio à distância é mais complicado porque diminui quanto mais longe você está, mas estamos olhando para algo em torno de 10% de eficiência em distâncias relativamente próximas. Se você está preocupado com o uso responsável do poder, essa ineficiência será um problema.

A segurança é outro grande problema. A capacidade de direcionar a energia com técnicas de formação de feixe torna-a potencialmente mais segura, porque pode ajudar o transmissor a evitar disparar energia contra as pessoas. Mas mesmo que estas empresas consigam obter a aprovação da FCC e a certificação noutros países, ainda precisam de convencer o público em geral de que é seguro.

Ao falar sobre esta tecnologia, uma das primeiras perguntas que sempre nos fazem é sobre o quão segura ela é, e isso porque não é intuitivamente segura. A comodidade é um grande atrativo, mas levará algum tempo para convencer as pessoas de que não há risco.

Ainda estamos entusiasmados com a tecnologia que pode carregar o telefone sem fio em nossa bolsa ou bolso sem qualquer esforço de nossa parte, mas ainda não sabemos quando veremos isso em um produto que você pode comprar.

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