Qi (induktive Energieübertragung)

Jean-Claude · ‎18.10.2018

Qi (induktive Energieübertragung)

Definition

Qi (chinesisches Wort für Lebensenergie) ist ein proprietärer Standard des Wireless Power Consortiums zur drahtlosen Energieübertragung mittels elektromagnetischer Induktion über kurze Distanzen. Der Standard soll für Interoperabilität bei Ladegeräten sorgen. So können eine Vielzahl verschiedener Mobiltelefone und andere Kleingeräte die gleichen Ladestationen nutzen.
Der bereits im Jahr 2008 gegründete Qi-Standard wird laut WPC von über 1000 verschiedenen Geräten unterstützt und zählt über 200 Unternehmen zu seinen Mitgliedern. In Deutschland erhielt kabelloses Laden durch die Einführung einer neuen Produktlinie des großen Möbelherstellers IKEA erstmals höhere Aufmerksamkeit durch die Öffentlichkeit.

Erster Anbieter bei Smartphones (abgesehen vom Palm Pre im Jahre 2009) war der südkoreanische Hersteller Samsung, dessen 2012 erschienene Samsung Galaxy S III mit Qi nachgerüstet werden konnte. Größere Verbreitung fand das induktive Laden durch die feste Integration in die ab Herbst 2012 eingeführten Nokia Lumia 820 und 920. Mit den im September 2017 vorgestellten iPhone 8 und iPhone X unterstützen auch Smartphones von Apple erstmals Qi. Derzeit sind auch Qi-Schnellladegeräte mit einer Leistung von 7 bis 10 Watt auf dem Markt, womit sich die Ladedauer der von USB-Ladegeräten annähert.

Technik:

Qi verwendet eine resonante induktive Kopplung zwischen Sender und Empfänger. Sender und Empfänger tauschen 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.

Technische Daten:

Übertragungsfrequenz: 110 bis 205 kHz (Langwelle)
Betriebsspannung des Senders: 19 Volt, kompatibel mit vielen Ladegeräten für sechszellige Lithium-Ionen-Akkus
Übertragene Leistung: 5–15 Watt (Low Power) bzw. 120 Watt (Medium Power)
Datenübertragung zwischen Sender und Empfänger mit 2 Kilobit pro Sekunde

Vorteile:

Gerät muss lediglich aufgelegt werden
Kein Verschleiß der Steckkontakte am Gerät
Durch die Standardisierung brauchen Ladegerät und zu ladendes Gerät nicht vom selben Hersteller zu stammen
Damit einhergehend genügt theoretisch ein Ladegerät für mehrere zu versorgende Geräte

Nachteile:

Während der Energieübertragung müssen die Geräte in engem räumlichen Kontakt bleiben. Beispielsweise ist die Benutzung eines Mobiltelefons während des Ladevorgangs deshalb erschwert.
Manche Qi-Ladegeräte, wie etwa das des Google Nexus 5, nutzen Magnete, um das Ladegerät am Gerät zu halten.
Der Wirkungsgrad (ca. 0,6[5] bis zu 0,95 in Laborumgebungen) einer induktiven Energieübertragung ist immer schlechter als bei Verwendung eines Kabels, der Energieverbrauch also höher und die Ladegeschwindigkeit derzeit niedriger.
Qi-Ladegeräte sind meist teurer als herkömmliche Ladegeräte.
Störung des Langwellenrundfunks