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Drahtloses Aufladen von Mobiltelefonen
Titelbild Drahtloses Aufladen von Mobiltelefonen

Symbol leerer Batterie

Smartphone, Tablet und Smartwatch sind heute zu unseren ständigen Begleitern geworden. All diese Geräte haben gemeinsam, dass sie ohne drahtlose Netzwerkverbindung per UMTS, WLAN oder Bluetooth relativ nutzlos sind. Hielt früher ein Handy mehrere Tage, kann es heute bereits bei intensiver Nutzung am Nachmittag leer sein. Neben der Netzwerkverbindung benötigen das hochauflösende Display sowie GPS einiges an Strom.

Bild eines Ladegerätes

Jedes Handy muss früher oder später ans Ladegerät, um wieder Energie zu tanken. Dabei sind sie nicht alleine, denn viele andere elektronische Geräte benötigen ebenfalls ein Ladegerät. Während diese zuhause oder in Büro noch recht versteckt hinter dem Schreibtisch stecken, merkt man auf Reisen schnell, was alles an Ballast zusammen kommt. Abgesehen davon ist bei der Netzanbindung per WLAN oder UMTS oft das Ladekabel das einzige, was noch am sonst so formschönen Notebook oder Smartphone wie ein Fremdkörper hängt.

Bild eines Qi Ladegerätes

Die Lösung ist eigentlich einfach. Was bei der schnurlosen Zahnbürste funktioniert, sollte doch auch beim Handy möglich sein – das induktive Laden. Bereits 1891 experimentierte >Nikola Tesla mit der drahtlosen Energieübertragung. Neben der besagten Zahnbürste hat sich die Technik aber lange Zeit nicht durchgesetzt. Das erste in Serie in Handys eingesetzte System war 2009 die Touchstone genannte Technik im >Palm Pre. Ein Nachteil dieser und anderer Lösungen aus dem Zubehörmarkt war, dass sie nur für sehr wenige Geräte desselben Herstellers geeignet waren. Da jeder Hersteller diese Ladegeräte anders herstellte, bestanden die Lösungen jeweils aus mehreren ICs, einer individuell abgestimmten Spule, vielen weiteren Bauteilen und einer eigenen Technik, die Energie zu übertragen. Mit Ausnahme der integrierten Palm Lösung bestand der Zubehörmarkt auch aus optisch nicht gerade ansprechenden dicken Spezialakkus mit neuer Abdeckplatte. Durch die fehlende Massenfertigung konnten die Lösungen auch nicht günstig angeboten werden und kamen mit Preisen von bis zu 100 Euro beim Verbraucher nicht an. Die Lösung konnte somit nur in einem Standard liegen, der herstellerübergreifend und in Masse gefertigt die genannten Nachteile vermeidet und durch Integration in die Geräte klein und günstig produziert werden kann.

Qi Logo

Das Wireless Power Consortium (WPC) wurde am 17. Dezember 2008 gegründet. Zu den über 100 Mitgliedern des WPC gehören führende Unternehmen aus den Bereichen Mobilfunk, Unterhaltungselektronik, Akkus, Halbleiter, Drahtlos-Technologien, Mobilnetzbetreiber und Hersteller von Möbeln und Fahrzeugzubehör. Das WPC hat eine Spezifikation namens Qi verabschiedet und entwickelt verschiedene drahtlose Ladetechniken. Der Standard ist nach dem chinesischen Wort Qi beziehungsweise Chi (Energie, Lebenskraft) benannt. Geräte verschiedener Hersteller, die das Qi-Logo tragen, können nun mit entsprechenden Qi-Ladegeräten aufgeladen werden. Wenn sich der Standard in vielen Geräten wiederfindet und man sein Handy bequem im Büro auf das Qi-Ladepad des Kollegen legen kann, wird auch ein Angebot an öffentlichen Orten (Flughafen, Hotels, Cafés, Restaurants, usw.) entstehen und das Ladegerät kann immer öfter zuhause bleiben. So, wie heute WLAN bereits an vielen öffentlichen Orten angeboten wird, könnte künftig auch das drahtlose Aufladen angeboten werden. Für die Geschäfte wäre dies ein Wettbewerbsvorteil.

Qi verwendet eine resonante induktive Kopplung zwischen Sender und Empfänger. Beide tauschen mit 2 Kilobit pro Sekunde Daten aus, um eine optimale Energieübertragung zu gewährleisten. Der Sender moduliert dabei das Sendefeld. Der Empfänger verwendet eine RFID-ähnliche Technik, um Daten an den Sender zu übermitteln. Die übertragene Leistung beträgt 5 Watt (Low Power) bzw. 120 Watt (Medium Power) bei einer Übertragungsfrequenz von 110 bis 205 kHz (Langwelle). Durch eine Multi-Layer Foreign Object Detection (FOD) wird sichergestellt, dass metallische Gegenstände auf das Ladepad gelegt werden können, ohne dass diese aufgrund des magnetischen Feldes heiß werden. Bekannte Qi kompatible Handys sind z. B. >Nokia Lumia 920 und >Google Nexus 4.

Qi Versionen

Der Standard wurde im Laufe der Zeit wie folgt weiterentwickelt:

 

Wireless Charging Pad

Ein Beispiel für ein mobiles Ladepad mit Qi 1.2.2 Standard und bis zu 15 W Ladeleistung im Extended Power Profile ist das >Belkin BOOST↑UP P-F7U014.

Kabellose Ladestation in Möbel integriert

Ein Beispiel für eine in Möbel einbaubare Ladestation mit Qi 1.2 Standard und bis zu 15 W Ladeleistung im Extended Power Profile ist das >Qinside Qi1015.

iPhone X

Ab dem >iPhone 8, >iPhone 8 Plus und >iPhone X unterstützt auch Apple den drahtlosen Ladestandard Qi. Bis iOS 11.1.1 wird nur Qi in der Version 1.0 unterstützt und somit das Aufladen mit bis zu 5 Watt. Ab iOS 11.2 wird Qi 1.1 unterstützt und damit das Aufladen mit bis zu 7,5 Watt.

AirFuel Logo

Neben Qi gibt es von der AirFuel Alliance noch einen alternativen Standard. Die AirFuel Alliance ging aus einem Zusammenschluss der von Duracell gegründeten Power Matters Alliance (PMA) mit ihrem Standard PowerMat und der Alliance for Wireless Power (A4WP) Mitte 2015 hervor. Die ersten beiden Smartphones mit eingebautem PowerMat waren das >Samsung Galaxy S6 und >Samsung Galaxy S6 Edge, die aber beide zusätzlich Qi unterstützen. PowerMat kann im Gegensatz zu Qi mehrere Geräte gleichzeitig laden und dies mit höherer Leistung. Qi ist in Smartphones dennoch häufiger anzutreffen als PowerMat und selbst Ikea verkauft inzwischen Möbel mit Qi-Ladestationen.

Marktübersicht

>Alle Mobiltelefone mit induktiver Ladetechnik


Empfohlene Links

>Homepage des Wireless Power Consortium

 

>Produktsuche nach zertifizierten Qi Geräten

 

>Homepage der AirFuel Alliance

 

>Qi Spezifikationen


Übersicht

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