Qu'est-ce que le chargement sans fil et comment ça marche?

La charge sans fil, telle que la technologie de charge Qi utilisée par de nombreux téléphones Android, n’est pas une nouvelle technologie. Mon rasoir électrique Panasonic l’utilisait depuis de nombreuses années et la plupart d’entre nous ont vu des brosses à dents se recharger sans fil dans un berceau. Et bien sûr, nous ne pouvons pas oublier Palm et la manière dont il a offert la recharge sans fil au plus grand nombre avec le Touchstone. Désormais, les contraintes de taille, de coût et d'efficacité se sont quelque peu assouplies. Il est donc tout à fait judicieux de mettre en place une charge sans fil comme votre téléphone ou votre montre Android.

Nous avons plus que quelques questions à propos de la charge sans fil et de son fonctionnement, prenons donc quelques minutes et parlons des bases; ce que c'est, comment ça marche et pourquoi vous le voudriez dans votre prochain achat Android.

Plus: Les meilleurs pads de chargement sans fil pour Galaxy S8

Qu'est-ce que le chargement sans fil?

Le chargement sans fil n’est pas magique - vous avez toujours besoin d’un fil. La différence est que le fil est connecté à une base de charge au lieu de votre téléphone, vous pouvez donc simplement déposer votre Android sur le chargeur pour que les choses se mettent au travail sans rien connecter à votre téléphone. La base de chargement peut être de n'importe quelle forme ou taille, et peut même se trouver dans quelque chose comme le tableau de bord de votre voiture ou la base d'une lampe d'IKEA. Tant que vous pourrez placer le bon emplacement à l'arrière de votre Android sur le bon emplacement à la base du chargeur, cela fonctionnera.

Un bon exemple serait d’avoir une base de chargement sans fil sur votre bureau au travail. Lorsque vous n'utilisez pas votre téléphone, vous le configurez sur le chargeur. Lorsque vous devez utiliser votre téléphone, décrochez-le et il est payant. Le chargement sans fil n’est pas aussi rapide que le chargement rapide, mais c’est facile et plus pratique encore pour garder votre téléphone au maximum tout au long de la journée (dans notre exemple). C'est là que la recharge sans fil brille - facilité d'utilisation.

Comment fonctionne le chargement sans fil?

La charge sans fil utilise deux couplages inductifs résonants pour transmettre des signaux de faible puissance entre deux appareils. Celles-ci sont spécialement conçues pour transmettre de l'électricité sans se toucher, comme le fait une connexion filaire normale. La station de base, qui est branchée dans le mur par sa propre alimentation, est dotée d’une bobine d’émetteur et votre téléphone d’une bobine de réception. La station de base envoie régulièrement un signal de sortie et quand une bobine de réception se rapproche suffisamment, un changement de résonance (la station de base modifie l'amplitude de son oscillation - elle vibre plus rapidement) se produit dans le signal. La forme d'onde du signal est ensuite modulée (modifiée pour que la bobine du téléphone sache que le courant est envoyé) et la charge inductive commence.

La charge sans fil utilise la même théorie électrique qu'un générateur: l’énergie mécanique crée de l’énergie électrique.

La charge inductive utilise ces deux bobines électromagnétiques spécialement conçues pour créer un champ magnétique entre deux appareils. Il existe un processus complexe en jeu qui permet à un champ magnétique de produire de l’électricité par la différence de potentiel et d’oscillation. L'oscillation est une variation répétitive chronométrée et, dans le cas d'une bobine électromagnétique, on peut parler de vibration.

La bobine de votre appareil Android est également connectée au circuit de charge de la batterie et votre batterie est chargée à l'aide de l'énergie induite par le champ magnétique.

L'induction électromagnétique est vraiment cool, et l'essentiel est que si vous déplacez un matériau conducteur de l'électricité, comme une bobine ou un enroulement, en présence d'un champ magnétique, vous faites circuler les électrons. Un générateur à essence, par exemple, "crée" également de l'électricité en utilisant de l'énergie mécanique pour créer une force électromotrice. L'induction électromagnétique est également utilisée dans les transformateurs et les appareils de mesure du courant.

La charge sans fil n’est pas très efficace, mais elle s’améliore à chaque itération de la norme.

L’excès de chaleur est également créé, ce qui explique en partie pourquoi la charge sans fil n’est pas le moyen le plus efficace de transférer l’énergie du mur à votre batterie. C’est aussi pourquoi il faut plus de temps pour recharger votre téléphone sur un clavier Qi que pour le connecter au mur. Tandis que les nouvelles méthodes et les nouveaux matériaux utilisent des fréquences plus élevées et des bobines plus fines que par le passé, la charge sans fil est toujours moins efficace et plus coûteuse que la charge standard sur fil. Cela restera comme ça dans un avenir prévisible.

Pour simplifier:

• Votre Android et le chargeur contiennent chacun des bobines électriques spéciales.
• Lorsque les deux bobines se rapprochent suffisamment, elles utilisent le magnétisme pour créer de petites oscillations (vibrations) dans la bobine et un champ électromagnétique est créé par la bobine à l'intérieur de votre téléphone.
• Cette FEM envoie une petite quantité d’énergie par le circuit de charge de votre téléphone et charge la batterie.
• Cela coûte plus cher et prend plus de temps que si vous branchez votre téléphone et crée plus de chaleur, car cela est moins efficace que de connecter des fils de manière traditionnelle.
• La loi d'induction de Faraday est géniale et l'équation de Maxwell – Faraday est comme un chocolat mathématique: doux et décadent. Le chargement sans fil est également très intéressant lorsque vous l'utilisez.

Un mot sur Powermat

Qi n'est pas le seul standard de charge sans fil. D'autres normes, telles que Powermat, sont utilisées pour créer des solutions de charge sans fil. Ceux-ci utilisent une norme différente de celle du Qi mais la science qui les sous-tend est la même. Powermat s'est associé à des sociétés telles que AT & T et Starbucks pour fournir des stations de base dans des lieux publics. L'utilisation d'un étui spécial ou d'un bloc de charge attaché à votre téléphone vous permet de charger sans fil. Ils sont également en partenariat avec General Motors et travaillent pour apporter des bases de charge sans fil intégrées dans les véhicules.

Powermat fait de très bonnes choses (génial si vous êtes ingénieur électricien, de toute façon) et certains diront que c'est le meilleur standard. Dans tous les cas, le Qi est plus répandu.

Bien que la même théorie électrique de base s'applique à la fois au Powermat et au Qi, les différentes normes signifient qu'elles ne sont pas compatibles. Votre téléphone compatible Qi ne se charge pas sur une base Powermat, car les signaux envoyés et reçus sont différents. Si vous avez du matériel Powermat, vous devez vous assurer que vous en achetez plus pour que tout fonctionne.

Il existe des exceptions, comme les téléphones Samsung Galaxy, qui incluent les normes Qi et Powermat.

Pourquoi est-ce que je veux charger sans fil dans mon prochain téléphone?

Maintenant que nous avons une norme largement acceptée - nous parlons ici de la norme Qi - nous devons nous rappeler que tout chargeur de Qi fonctionnera avec tout appareil certifié Qi. Cela signifie que le chargeur que vous achetez, qu'il s'agisse d'un appareil sans marque chinois à 6 USD d'Amazon ou d'une marque telle que Samsung ou Zens, fonctionnera avec l'appareil que vous possédez maintenant et avec tous les appareils que vous achèterez dans le futur.

Vous n'utilisez pas le chargement sans fil parce que c'est "meilleur". Vous l'utilisez parce que c'est plus pratique. Beaucoup plus.

Ajoutez à cela le facteur de commodité - et tant que vous n'avez pas acheté deux chargeurs Qi et que vous les avez placés à des endroits où vous pourrez configurer votre téléphone, vous ne comprenez pas vraiment à quel point c'est pratique. Vous pourriez avoir un chargeur Qi à votre bureau, sur la table dans le salon, un dans votre voiture et un sur votre table de chevet. Votre Galaxy S8 n'aura presque jamais une charge inférieure à 50%. Pas parce que l'autonomie de la batterie sur le Galaxy S8 est excellente, ni parce que les chargeurs Qi fonctionnent "mieux", mais parce que, chaque fois que ce n'est pas en main, elle se recharge.

Bien sûr, il y a le coût initial d'achat des bases de charge, mais elles sont assez bon marché - à peu près le même coût qu'une bonne verrue murale et un câble USB. Alors que de plus en plus d'appareils de poche et de smartphones adoptent la norme Qi, de plus en plus d'appareils pourront tirer parti des chargeurs.

Le chargement sans fil ne fait pas fonctionner votre téléphone différemment, mais il peut changer votre façon de l’utiliser.

Mise à jour septembre 2017: Clarification de certaines théories électriques et vérification de la représentation des dernières versions de la norme Qi.