Início » Celular » Como funciona um carregador sem fio? [Qi Wireless Charging]

Como funciona um carregador sem fio? [Qi Wireless Charging]

Produtos eletrônicos como pads com o selo Qi são certificados e serevem como carregador sem fio; entenda como funciona

Por
20 semanas atrás

Um carregador sem fio faz exatamente o que promete: carrega a bateria de aparelhos eletrônicos compatíveis sem usar um cabo de alimentação. Basta aproximar o aparelho da base e deixá-lo lá por um determinado período. É possível encontrar carregadores sem fio para smartphones, smartwatches, fones de ouvido bluetooth e acessórios.

Celulares e dispositivos compatíveis com o padrão da indústria para wireless charge vem se popularizando e os principais modelos topo de linha são equipados com tecnologia e certificação Qi. Os carregadores sem fio, porém, são sempre vendidos separadamente.

chargifi-header / WPC / Blog

Você também vai encontrar smartphones com carregamento reverso. Isto é, são capazes de carregar outros dispositivos como fones, relógios e até outro celular.

mwc2-galaxy-reverse-charge-samsung-press

Padrão Qi e a interoperabilidade

Produtos eletrônicos com o selo Qi são certificados. O selo identificador está em pads de carga, painéis de carros habilitados e móveis com uma base elétrica incorporados. A tendência é de que transmissores Qi sejam facilmente encontrados em locais comuns além da sua casa como carros, escritórios, cafeterias, restaurantes, aeroportos e hotéis.

AirFuel, um outro padrão por ressonância (RF)

Demorou para que o carregamento sem fio ganhasse força porque três abordagens diferentes estavam lutando pela adoção massiva da indústria: o padrão Qi do Wireless Power Consortium (WPC), o padrão Powermat Airfuel da Power Matters Alliance (PMA) e padrão Rezence da Alliance for Wireless Power (A4WP). Felizmente, escolheu-se um.

O Qi tornou-se popular entre os fabricantes de celulares e eletrônicos como: Apple, Asus, Google, HTC, Huawei, LG, Motorola, Nokia, Samsung, Xiaomi, Sony e outros lançaram celulares com Qi. No setor automotivo há dezenas de carros compatíveis, móveis da IKEA, bancadas Corian e transmissores Qi de marcas autônomas pipocando.

A Nokia adotou o Qi pela primeira vez no Lumia 920 em 2012 e o Google produziu junto com a LG o Nexus 4. Até o Galaxy S6, lembrem-se, era compatível com wireless charge.

Galaxy-S6-qi-charging

Ao longo do caminho, a crescente evolução e presença do Qi na indústria fez com que a PMA (Powermat) se fundisse com a A4WP (Rezence) em 2015 para formar a Airfuel Alliance. Três anos depois, o Powermat Airfuel praticamente morreu. Em 2018, quando a Apple entrou no jogo, a dupla admitiu a derrota e se uniu ao desenvolvimento do rival.

“O Qi se tornou o padrão dominante de carregamento sem fio e o recente lançamento da linha de iPhones é a evidência do sucesso”, disseram em comunicado na época.

A Samsung cobriu as duas apostas, apoiando os padrões Qi e Airfuel Powermat na linha Galaxy S. Mas, quando a Apple adotou o Qi no iPhone X, os desenvolvedores finalmente jogaram a toalha. Com isso, seus hardwares passaram a suportar o padrão Qi, embora exija uma atualização de software. Isso já aconteceu na Starbucks e outros parceiros.

Starbucks-Wireless Charging

Na ocasião, acreditaram que a unificação ia “acelerar a adoção e tornar mais fácil que os consumidores usem carregamento sem fio onde quer que eles estejam”.

Foi o que aconteceu…

Baseado na tecnologia de carregamento indutivo, o Qi exige que os aparelhos estejam próximos. Mas o Rezense, antigo padrão A4WP (Alliance for Wireless Power), assim como o Powermat Airfuel, antigo padrão endossado pela A4WP e a PMA, baseados em ressonância magnética, permitem carregar mais dispositivos ao mesmo tempo, numa distância maior, com obstáculos no percursos e oferece maior potência, mas não foram populares em smartphones. O AirFuel segue fazendo suas parcerias em notebooks.

Como funciona o carregador sem fio

Se você estiver interessado na ciência, o carregamento por indução usa bobinas, resultando em um uso eficiente de energia, mas ao custo de alta sensibilidade ao desalinhamento da bobina com o aparelho receptor. É por isso que os dispositivos que trabalham com Qi geralmente usam ímãs para alinhar os aparelhos a distâncias de carregamento muito curtas, normalmente apenas 45 mm e até 15W de potência.

Um pouco de história…

O carregamento sem fio existe desde o final do século XIX — ou pelo menos a troca de energia por indução. Nikola Tesla demonstrou o que seria um acoplamento ressonante magnético ou a capacidade de transmitir eletricidade através do ar, criando um campo magnético entre dois circuitos, um transmissor e um receptor. Por 100 anos, essa foi uma tecnologia sem aplicações práticas, exceto pelas escovas de dentes elétricas.

O padrão de carregamento sem fio Qi — se pronuncia chee (ou tchi para facilitar). Foi publicado pela primeira vez em 2010, dois anos após a fundação do Wireless Power Consortium. É o atual padrão de wireless charge que pode ser encontrado embutido nos telefones dos principais fabricantes por adotar peças pequenas de ajuste fácil e barato.

Carregamento sem fio - Qi

Enquanto o funcionamento interno é complexo, o conceito básico é bastante simples. Para carregar sem usar fios, você precisa ter dois componentes chamados “bobinas de indução”. Quando um dispositivo compatível é colocado em uma estação de carregamento (um pad), bobinas podem agir temporariamente como transformador.

Isso significa que, quando um campo eletromagnético é gerado pela estação de carregamento, cria uma corrente elétrica na bobina localizada no dispositivo. Essa corrente flui para a bateria onde é armazenada para uso futuro até completar a carga.

O tamanho da bobina também afeta a distância da transferência de energia sem fios. Quanto maior ou mais bobinas, maior a distância que a carga pode percorrer. No caso de pads de carregamento sem fio para celulares com certificação Qi, por exemplo, as bobinas de cobre têm apenas alguns centímetros de diâmetro, limitando severamente a distância sobre a qual a energia pode ser induzida de forma eficientemente.

Prós e Contras do carregamento sem fio

Prós:

  • Adeus, cabos! Você pode apenas repousar o telefone sobre um pad;
  • Sua porta USB-C fica livre para conectar o fone de ouvido;
  • Você encontra em carros, cafeterias e é facilmente reconhecido pelo selo;

Contras:

  • O aparelho precisa estar muito próximo da base de carga (45 mm);
  • O aparelho precisa estar na posição correta para se alinhar à bobina;
  • Na maioria dos casos, será mais lento que o carregamento com fio;

Como os carregadores com fio estão chegando a 40W, não é mais comum deixar os telefones carregando muito tempo. Usar um pad por indução faz com que o aparelho demore mais a carregar. Outro detalhe importante é evitar usar cases e capinhas muito espessos ou com algum metal (exceto capinhas com adaptador Qi em celulares que ainda não compatíveis com o carregamento sem fio), isso pode inviabilizar a conexão.

Certificado ≠ Compatível com Qi

Como tudo que começa a se popularizar, o WPC alerta para o consumo de carregadores sem fio não certificados. Os produtos que usam o padrão Qi devem ser rigorosamente testados para ajudar a garantir segurança, interoperabilidade e eficiência energética.

wpc_graphics_certified_qi

“Somente os produtos que passaram nesses testes de laboratório independentes podem usar o logotipo Qi e são considerados “Certificados Qi””, explicam.

O grupo pede que o consumidor seja cauteloso com as alegações de “Compatibilidade com Qi”, “Compatível com Qi” ou “Funciona com Qi”. Isso pode indicar que um produto não foi submetido a testes e pode apresentar comportamento inesperado e aquecer.

Quanto custa um carregador portátil sem fio?

Tomados os cuidados com certificação adequada para evitar contratempos, superaquecimento e outros problemas que podem surgir, você vai encontrar opções com menor preço a partir de R$ 100 até R$ 400, das marcas Xiaomi, Samsung, Huawei e outras. Lembrando que a Apple cancelou o AirPower e o projeto subiu no telhado.

Vale a pena?

Como toda novidade, precisamos começar a usar para ver o quanto vamos sentir falta. Acabar com os fios pela casa é sempre bom, ter pads de carregamento sem fio em todo lugar num futuro breve (dispensando levar o carregador com fio na bolsa) também. É questão de tempo. Em breve, carregadores com fio serão lembrados juntos ao USB.

*Com informações:
WPC, Computerworld, PowerByQi, Electronic Design e Android Authority