شحن لاسلكي

أنواع الشحن اللاسلكي

يُعدّ الشحن اللاسلكي صناعة متنامية في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية. وفقًا لأبحاث السوق، ستُسجّل نموًا بقيمة 15.3 مليار دولار أمريكي بين عامي 2022 و 2026. يرجع هذا النمو إلى الطلب المتزايد على أساليب الشحن المريحة والفعّالة لمختلف الأجهزة الاستهلاكية. تهدف الأبحاث الجارية إلى تحسين نقل الطاقة، والأمان، وقابلية التوسع لأنظمة الشحن اللاسلكي. هناك أنواع مختلفة من **الشحن اللاسلكي** التي تستخدم تقنيات متنوعة لتشغيل الأجهزة.

• الشحن اللاسلكي الحثي

  تُستخدم هذه التقنية الحث الكهرومغناطيسي. لقد اكتسبت شعبيتها بشكل أساسي بسبب كفاءتها وأمانها. كما أنها تتمتع بتكلفة منخفضة مقارنةً بخيارات الشحن اللاسلكي الأخرى. يتطلب الشحن اللاسلكي الحثي أن يكون كل من لوحة الشحن والجهاز مزودين بلفائف مُحاذاة. إذا تم تنفيذ ذلك بنجاح، فستحدث نقل الطاقة عند تشغيل اللفائف الموجودة في اللوحة. وهذا يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا يُحرض تيارًا في اللفائف المرتبطة في الجهاز.

• الشحن بالرنين

  يُشبه الشحن بالرنين الشحن الحثي، لكن لديه بعض الاختلافات. يستخدم نظامي الشحن الحقول الكهرومغناطيسية لتشغيل الأجهزة. ومع ذلك، في الشحن بالرنين، لا تحتاج اللفائف إلى أن تكون مُحاذاة. ويرجع ذلك إلى أن النظام يمكنه نقل الطاقة عبر مسافة أكبر بين اللفائف. نتيجةً لذلك، يمكن شحن العديد من الأجهزة في وقت واحد على لوحة واحدة مقارنةً بالشحن الحثي.

• الشحن بتردد الراديو (RF)

  الشحن بتردد الراديو هو نظام شحن لاسلكي يستخدم موجات الراديو لشحن الأجهزة الإلكترونية. يعمل عن طريق تحويل الطاقة الكهربائية إلى موجات تردد راديو. ثم يتم إرسال الموجات إلى جهاز يقوم بتحويلها مرةً أخرى إلى طاقة كهربائية. يوفر الشحن بتردد الراديو مزيدًا من المرونة والراحة في تشغيل الأجهزة لاسلكيًا. يدعم شحن الأجهزة المتعددة ومسافات أطول. ومع ذلك، فإنه يواجه أيضًا قيودًا في خرج الطاقة. تشمل هذه القيود سرعات الشحن الأبطأ.

• الشحن بالأشعة تحت الحمراء (IR)

  يستخدم الشحن بالأشعة تحت الحمراء شعاعًا بالأشعة تحت الحمراء لشحن الأجهزة. لكي يكتمل هذا نظام الشحن، يلزم وجود جهاز إرسال وجهاز استقبال. يقوم جهاز الإرسال بتحويل الطاقة إلى شعاع بالأشعة تحت الحمراء يتم إرساله إلى مستشعر الاستقبال في جهاز. ثم يتم تحويل شعاع الأشعة تحت الحمراء مرةً أخرى إلى طاقة كهربائية تقوم بشحن الجهاز. يمتلك الشحن بالأشعة تحت الحمراء نطاقًا محدودًا. ويرجع ذلك إلى ضرورة أن يكون خط الرؤية بين جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال واضحًا. ومع ذلك، فإنه يشبه الشحن بتردد الراديو، حيث يمكنه تشغيل أجهزة متنوعة من مصدر واحد.

ميزات ووظائف الشحن اللاسلكي

اعتمادًا على أنواع **الشحن اللاسلكي** المتنوعة المتاحة، قد تختلف الميزات والوظائف. ومع ذلك، تتضمن بعض الوظائف والميزات الشائعة:

• خرج الطاقة: يشير هذا إلى كمية الكهرباء التي يمكن أن توفرها لوحة الشحن. يتم قياسها بالفولت (V) والأمبير (A) والواط (W). توفر العديد من اللوحات طاقة تتراوح بين 5 وات و 15 وات. كلما زاد خرج الطاقة، زادت سرعة شحن الجهاز.
• التوافق: التوافق هو قدرة لوحة الشحن على العمل مع العديد من الأجهزة. تتوافق العديد من اللوحات مع الكثير من الأجهزة، ولكن قد تتطلب بعضها محاذاة محددة أو غلاف شحن.
• الشهادة CE: تُظهر شهادة CE أن المنتج مناسب للأسواق الأوروبية. يُظهر هذا العلامة أن الجهاز يلبي معايير الصحة والسلامة وحماية البيئة التي حددتها الاتحاد الأوروبي. على الرغم من أنها ليست علامة سلامة، إلا أنها تشير إلى أن الأجهزة يمكن استخدامها بأمان.
• مؤشرات حالة الشحن: مؤشرات حالة الشحن هي علامات أو أضواء تُظهر متى يتم شحن جهاز، أو يتم شحنه بالكامل، أو عندما يحدث خطأ. قد تغير لونها أو تومض لإظهار حالات الشحن المختلفة.
• مسافة الشحن: يشير هذا إلى مدى بعد الجهاز عن لوحة الشحن أثناء الشحن. توفر معظم اللوحات مسافة صغيرة جدًا، عادةً بين 4 مم و 10 مم.
• حماية من الجهد الزائد والتيار الزائد: تُحمي هذه الحمايات من جهد أو تيار زائد. قد تلحق هذه الحالات أضرارًا بالبطاريات. قد تسبب هذه الحمايات توقف جهاز عن الشحن عند وجود تيار أو جهد زائد. ستمنح المستخدمين راحة البال، مع العلم أن جهازهم آمن.
• التوافق مع الغلاف: تُظهر هذه الميزة أن الجهاز يمكنه الشحن مع وجود غلاف واقٍ. تعمل معظم الشواحن اللاسلكية مع بعض الأغطية، لكن التوافق مع الغلاف يعني أن الجهاز لا يزال بإمكان شحنه لاسلكيًا مع وجود الغلاف.
• شحن الأجهزة المتعددة: شحن الأجهزة المتعددة هي قدرة شاحن لاسلكي على شحن العديد من الأجهزة في وقت واحد. يجب وضع كل جهاز في المكان المناسب حتى يتم شحنه في نفس الوقت.
• التصميم الأنيق: التصميم الأنيق هو تصميم أنيق جذاب من الناحية البصرية. تأتي الشواحن اللاسلكية في تصميمات مختلفة، لكن النمط الحد الأدنى يبدو جميلًا في أي مساحة.

• نظم البنية التحتية والنقل

  تُستخدم تقنية الشحن اللاسلكي بشكل كبير في أنظمة النقل مثل الحافلات الكهربائية، وسيارات الأجرة، وسيارات الأجرة المتوقفة. يمكن وضع لوحات الشحن بشكل استراتيجي في محطات الحافلات / مواقف سيارات الأجرة. يمكن تجهيز الحافلات وسيارات الأجرة بوحدات استقبال أسفلها مُحاذاة مع لوحات الشحن. عندما تتوقف المركبات لفترة قصيرة عند لوحات الشحن، يتم شحن بطارياتها. وهذا يُقلّل من وقت التوقف، ويُقلّل من الاعتماد على الأسلاك العلوية، ويُحسّن المظهر العام لأنظمة النقل.

• إعادة شحن المركبات الكهربائية المتوقفة

  تتمتع هذه المركبات بمواقف انتظار ثابتة مع لوحات شحن مثبتة. هناك طريقتان رئيسيتان لشحن هذه المركبات: باستخدام لوحات مُثبتة على الأرض مُحاذاة مع لوحات أسفل السيارات المتوقفة، أو باستخدام لوحة شحن تقود السيارة فوقها. تُوفر كلا الطريقتين طريقةً مريحةً لشحن هذه السيارات.

• شحن مكان العمل

  يمكن للشركات جذب مستخدمي المركبات الكهربائية وتحسين خدمات النقل من خلال تثبيت نقاط شحن المركبات. تُسهّل تقنية الشحن اللاسلكي الأمور بشكل كبير وسهولة لكل من العاملين والزائرين. بفضل هذا التثبيت، يمكن للناس التوقف والانتظار، وسيتم شحن مركباتهم في وقت قصير دون الحاجة إلى الخروج من المركبة أو القيام بأي شيء. تمامًا مثل طريقة انتظار سيارات الأجرة والحافلات حتى يحين وقت الرحلة التالية.

• مواقف السيارات الخاصة

  سيكون استخدام شواحن المركبات الكهربائية في مواقف السيارات الخاصة أمرًا مهمًا في المنازل السكنية حيث يُفضل إعادة الشحن خلال الليل. يمكن لمالكي السيارات التي تعمل بالكهرباء تثبيت لوحة شحن لاسلكية منزلية في مرآبهم أو في منطقة انتظار مفضلة خارج المنزل. يجب أن يكون للسيارة وحدة استقبال أسفلها بحيث تُحاذاة مع لوحة الشحن عند ركنها.

• مواقف السيارات العامة / محطات الشحن

  ستساعد محطات شحن المركبات الكهربائية اللاسلكية في مواقف السيارات العامة في تحسين اعتماد السيارات الكهربائية. تُعدّ العديد من الأماكن العامة مثل مراكز التسوق، والمطارات، والمستشفيات، ومناطق الترفيه، حيث يكون هناك الكثير من الحركة الداخلة والخارجة، مثاليةً لتثبيت هذه محطات الشحن. تُقدم هذه فرصةً ممتازةً لمستخدمي المركبات الكهربائية للتوقف وشحن مركباتهم أثناء ممارسة أنشطة أخرى.

• شحن الطرق السريعة

  يمكن لتقنية الشحن اللاسلكي المساعدة على جعل السفر على الطرق السريعة باستخدام المركبات الكهربائية أكثر راحةً. على غرار طريق الشحن الديناميكي، يمكن تجهيز المركبات الكهربائية بلوحات شحن مُثبتة أسفل الطريق مُحاذاة مع موصل شحن المركبة. أثناء تحرك السيارة، يمكن أن تقوم لوحات الشحن بشحن المركبة، مما يزيد من مداها بينما يسافر السائق إلى وجهته.

كيفية اختيار الشحن اللاسلكي

مع العديد من التعديلات في مجال تقنيات الأشياء والتقدم التكنولوجي، ظهرت وفرة من النتائج الجديدة المحتملة للمشترين واسعي النطاق في مجال الشحن عن بعد. وبهذه الطريقة، خلصت أمثلة مختلفة لتطوير مرحلة الشحن المفتوحة إلى مداخل مستقبلية لهذا السوق من خلال دعم الأشياء الإلكترونية للشحن في المستقبل.

بصرف النظر عن هذا، فإن الحاجة إلى شحن فعال وثابت إلى جانب ميزة عدم توصيل وفصل الاتصال تجعل الشحن عن بعد أكثر قابلية للتطبيق وفعالية من خلال استخدام الموارد، وبالتالي شهد هذا المجال إمكانات نمو هائلة. أدى المستفيدون من قوة الشراء أيضًا إلى تحسين السوق العالمية لهذه التطورات. ومع ذلك، قد يؤدي التكيف مع الأنسجة والحاجة إلى سحب هذا المنتج إلى خلف السوق إلى الأبد. تؤثر العديد من الأشياء للشحن على الاستقبال بناءً على مجموعة المزايا التي يقدمها. ينبغي الإشارة إلى هذا أثناء اختيار محطة شحن عن بعد.

علاوةً على ذلك، تُعدّ سرعات الشحن، وقدرات المحطة، والشحن بدون أسلاك من النتائج الأخرى للتقدم، والتي أثارت المنظور القياسي لهذا المنتج. ي thúc đẩy اختيار الشحن عن بعد في أشياء المركبات في جميع أنحاء العالم التقدم في هذا المجال. ومع ذلك، يتم تحديد تحسين السوق للشحن عن بعد في ضوء المداخل التي تُقدمها شركات صناعة السيارات في دمج هذا التطور و منتجات مماثلة. يتضمن نظام الشحن عن بعد أجهزة محددة تؤثر على استقباله وراحة الشحن. هذه الأجهزة ذات أهمية أساسية في تحديد الجانب العام لمحطات الشحن عن بعد.

تُستخدم صيغ رائعة في صناعة الشحن عن بعد، مما يجعل المنتج واسع الانتشار. يستخدم نظام الشحن عن بعد هذا الإشعاع الكهرومغناطيسي في بنية الميكروويف لشحن المواد عن بعد. قال Chakrabarty أن الشحن عن بعد لعنصر ممكن فقط إذا تم محاذاة نقطة نهاية الشحن وعنصر الشحن على خط جذاب.

س & ج

س1: هل هناك معيار للشحن اللاسلكي؟

ج1: حدد اتحاد الطاقة اللاسلكي (WPC) معيار Qi كمعيار عالمي للشحن اللاسلكي. تستخدم معظم الأجهزة المحمولة التي تدعم الشحن اللاسلكي الآن معيار Qi. تشمل معايير الشحن اللاسلكي الأخرى PMA (تحالف Power Matters) و AFA (تحالف Apple المجاني). اندمجت Qi و PMA لتشكيل WPFA (تحالف الطاقة اللاسلكية المجاني). ستُشجع WPFA على تقنية Qi و PMA وتُسرع من اعتماد جميع معايير الشحن اللاسلكي عالميًا.

س2: هل يعمل جميع الشحن اللاسلكي مع الغلاف؟

ج2: تعمل معظم الشواحن المتوافقة مع Qi مع الأغطية. يمكن أن تكتشف شواحن Qi الجهاز المُمكن لـ Qi من خلال لوحة الشحن. ومع ذلك، لن تعمل جميع الأغطية. تحتوي بعضها على مواد أكثر سمكًا تمنع الكشف. من الأفضل دائمًا تجربة الشاحن مع الغلاف المحدد.

س3: ما هي المواد التي يمكن أن تكون مصنوعة منها لوحات الشحن اللاسلكية؟

ج3: هذه التقنية مناسبة لمواد متنوعة. الشرط الأساسي هو أن لا تعيق المادة إشارة Qi. إليك بعض المواد الشائعة: الزجاج، والخشب، والجلد، والمعدن، والحجر. تأكد دائمًا من أن أي مادة تستخدم لا تُعزّز أو تتداخل مع قدرات الشحن اللاسلكي.