História bezdrôtového nabíjania je staršia, ako by sa mohlo zdať. Kam až siaha?

Hoci technológia Qi označujúca najrozšírenejší štandard pre bezdrôtové nabíjanie patrí ešte stále do sféry drahších a inovatívnejších produktov, základ tejto technológie ani zďaleka nepatrí do 21. storočia. Bezdrôtový prenos energie bol v podstate objavený skôr, ako sa vôbec uskutočnil prvý telefonát v histórii ľudstva.

Bezdrôtové nabíjanie sa pomaly, ale isto stáva bežnou súčasťou smartfónov, interiérov nových áut či súčasťou inteligentného nábytku. Deje sa tak pod záštitou štandardu Qi, ktorý uzrel svetlo sveta po prvý krát v roku 2008.

Princíp, na ktorom technológia Qi stavia, je tu však oveľa dlhšie. Jej história siaha až do roku 1831, kedy Michael Faraday definoval zákon elektromagnetickej indukcie, podľa ktorého magnetické pole vytvorené prúdením elektriny v jednej cievke dokáže vplývať na nezávislú cievku a indukovať v nej tak elektrický prúd. Ten je v prípade bezdrôtového nabíjania využívaný na nabíjanie batérie zariadenia.

K podobným záverom, aj s možnosťou využitia elektromagnetizmu na bezdrôtový prenos elektrickej energie, samozrejme prišlo mnoho ďalších inovátorov. Priamo k bezdrôtovému prenosu energie to však zatiaľ neviedlo, ľudstvo sa namiesto toho dočkalo niečoho nemenej revolučného – rádia. O vysielanie prvých rádiových vĺn sa v roku 1886 postaral Heinrich Hertz.

Vývoj v oblasti bezdrôtového prenosu elektrickej energie v tej dobe úplne nezastal a od roku 1890 s touto myšlienkou koketoval aj Nikola Tesla. Známym príkladom toho je aj Teslova cievka a Teslov ambiciózny plán zásobovať bezdrôtovo elektrinou celé Nové Anglicko. Vrcholom tejto snahy bolo vybudovanie 57-metrovej Wardenclyffeskej veže, ktorá mala zásobovať elektrickým prúdom celý Long Island.

Veľký sen o elektrifikovanom svete bez káblov sa nekonal, no súvisiacimi objavmi z tohto obdobia sme obklopení z každej strany a bez nich existencie by neexistoval ani tento článok. Platí to aj pre samotný indukčný prenos elektriny, ktorý si neskôr našiel využitie aj v rôznych odvetviach, vrátane medicíny, kde bol začiatkom 60. rokov využitý na nabíjanie batérií v prvých kardiostimulátoroch.

Vedeli ste, že…

…v roku 1894 navrhovali M. Hutin a M. Le-Blanc použitie indukčného prenosu elektriny na napájanie elektromobilov? Ich návrh však zapadol prachom vďaka popularizácii spaľovacích motorov.

V oblasti spotrebnej elektroniky sa stal indukčný prenos elektriny normou najmä pri drobnej elektronike, ako napríklad pri zubných kefkách a strojčekoch na holenie, na ktorých by klasické nabíjacie porty museli čeliť vode. Vždy však išlo o vlastné riešenia jednotlivých výrobcov určené pre konkrétny produkt.

Potrebu vývoja jednotného systému pre bezdrôtový prenos elektrickej energie oživili napokon až mobilné telefóny. Ako si iste pamätáte, tie ešte donedávna využívali na nabíjanie svojich batérií nabíjačky odlišujúce sa svojim tvarom a parametrami nielen medzi jednotlivými výrobcami, ale často aj medzi samotnými modelmi. Liekom na tento problém mal byť jednotný štandard pre bezdrôtové nabíjanie.

Ako to však pri vývoji nových štandardov býva, z počiatku sa to na zjednotenie technológií ani zďaleka nepodobalo. S veľkým rozmachom smartfónov sa tak na trhu objavilo niekoľko súperiacich štandardov bezdrôtového nabíjania. Medzi tie najhlavnejšie patril štandard Powermat, ktorý vo svojich produktoch využili spoločnosti ako General Motors, Starbucks, Duracell či Delta Airlines a štandard Qi, za ktorý sa postavili spoločnosti ASUS, Google, HTC, Huawei a okrem ďalších po niekoľkých rokoch váhania napokon aj Apple.

Bolo to práve Apple, ktoré napokon nepriamo určilo Qi za víťazný štandard bezdrôtového nabíjania. V septembri 2017, po predstavení nových smartfónov iPhone 8, iPhone 8 Plus a iPhone X s podporou štandardu Qi, oznámila spoločnosť Powermat stojaca za svojim rovnomenným štandardom, že všetky jej bezdrôtové nabíjačky Charging Spots budú so štandardom Qi spätne kompatibilné.

Konečná zhoda vo využívaní štandardu Qi aj na poli smartfónov s operačným systémom Android rozviazala ruky výrobcom zariadení a príslušenstva, aby možnosti tohto štandardu posúvali ďalej. Z pôvodných 5 W sa tak už bezdrôtové nabíjačky Qi posunuli až na úroveň nabíjania batérií výkonom až 40 W.

V budúcnosti by sa mala táto hranica posunúť až na úroveň 200 W, kedy by už mohol byť štandard Qi využitý pre priame napájanie menších spotrebičov alebo bezdrôtové nabíjanie robotických vysávačov, dronov alebo notebookov. Dell síce notebook s bezdrôtovým nabíjaním predstavil už v roku 2017, no nízky výkon napájania a vysoká cena nabíjacej podložky napokon spôsobili, že toto riešenie nateraz zapadlo prachom a čaká na ideálnejšie technologické podmienky.

Priamo pre kuchynské spotrebiče je určený aj pripravovaný štandard Ki Cordless Kitchen, ktorý vychádza zo štandardu Qi a posúva výkonnostný strop až na 2 200 W. Partneri organizácie Wireless Power Consortium, ktoré stojí za týmito štandardmi, už majú k dispozícii hrubý náčrt špecifikácií a aktuálne testujú prvé napájacie podložky a zariadenia. Bezdrôtové nabíjačky integrované do kuchynskej linky by dokonca mohli byť použité aj na varenie.

Sľubne vyzerá aj využitie bezdrôtového prenosu energie aj na nabíjanie elektromobilov, v čom je aktuálnym priekopníkom americká spoločnosť WiTricity. Tá aktuálne dokáže prenášať vzduchom výkon 11 kW s účinnosťou 90-93 %. Aktuálne už tento spôsob nabíjania ratifikovala ako jedna z prvých Čínska rada pre elektrinu.

https://youtu.be/FxlGPz4kyZw

V najbližších rokoch sa tak od napájacích káblov bude môcť odstrihnúť čoraz väčší počet zariadení a je celkom možné, že z niektorých porty na napájanie vymiznú úplne. K tomuto radikálnemu kroku má údajne ako jeden z prvých veľkých výrobcov pristúpiť Apple, ktorý podľa odhadov pripravuje už na budúci rok nový iPhone bez napájacieho portu Lightning s nabíjaním výhradne cez bezdrôtový štandard Qi.