كيف يعمل الشحن اللاسلكي؟

ذا كنت قد فككت عقدة متشابكة من الأسلاك، أو شاهدت طفلك ذو العامين يضع في فمه شاحن حاسبك المحمول، فستدرك الحاجة الماسة لشاحن لاسلكي.

مع ذلك، حتى عهد قريب، لم يكن هناك بدائل للشحن عن طريق مجموعة ضخمة من الأسلاك.

لكن بينما تتطور تكنولوجيا الشحن اللاسلكي، قد تستخدم لإمداد مجموعة مختلفة من الأشياء بالطاقة، بخلاف الهواتف والساعات، مثل مصابيح الإضاءة أو حتى الحافلات الكهربية كما يقول الخبراء.

لكن ما هو الشحن اللاسلكي بالضبط؟ ولماذا تصبح شائعة الآن فقط، بالرغم من ظهورها منذ قرن؟

تحدثنا مع مجموعة من الخبراء لنعرف الإجابة.

كيف يعمل:

يقول رون ريسنك – Ron Resnick رئيس تحالف – Power Matters:

الشحن اللاسلكي مُتعارف عليه كمفهوم منذ خَلُصَ المُخترع والفيزيائي نيقولا تسلا إلى إمكانية نقل الطاقة بين جسمين من خلال مجال كهرومغناطيسي.

يقول رون:

بشكل أساسي، يستخدم الشحن اللاسلكي حلقة من الأسلاك الملفوفة حول شريط مغناطيسي – والذي يُعرف بأداة الحث.
عندما يمر التيار الكهربي خلال الملف، ينشأ عنه مجال كهرومغناطيسي حول المغناطيس، والذي يمكن استخدامه لنقل الجهد الكهربي، أو للشحن، لشيء قريب.
تستخدم أغلب محطات الشحن اللاسلكي هذه الأيام ما يشبه الحصيرة بداخلها ملفات الحث، بالرغم من أن فرشاة الأسنان، على سبيل المثال، مدمج بها الشحن اللاسلكي منذ فترة طويلة في قاعدتها.
لأن قوة المجال الكهرومغناطيسي تضعف بزيادة المسافة، يجب أن يكون الجهاز قريبًا بشكل كافي من الشاحن ليحصل على الطاقة الكافية.

لكن بالرغم من أن المفهوم الأساسي للشحن اللاسلكي معروف منذ أكثر من مئة عام، لم يكتشف العلماء بعد طريقة فعالة لنقل كمية كبيرة من الطاقة باستخدام هذه التقنية. تتناسب كمية الشحن طرديًا مع عدد الملفات حول العمود المغناطيسي، كما تتناسب أيضًا مع قوة المغناطيس. حتى قريبًا لم يكن من الممكن أن تُصنع الإلكترونيات بالصغر والرخص الكافي لإتاحة خاصية الشحن اللاسلكي بها.

تطور التكنولوجيا :

كل ذلك تغير في السنوات الأخيرة.

يقول ريسنك:

تقلصت التكلفة بشكل واضح.

وأضاف: لزيادة الكفاءة، من المهم أن تكون الملفات مسطحة جدًا مما يتيح عدد أكبر من اللفات حول المغناطيس.

أيضًا، يجب أن تزود وحدة الشحن الأجهزة المنوط شحنها فقط بالطاقة، وليس أي شيء يقع عليها كما يقول ريسنك.
للتأكد من أن الشاحن لا يقوم بشحن جهاز خطأ، تحتوي وحدة الشحن اللاسلكي على نقاط إرسال دقيقة تتواصل مع نقاط استقبال في الجهاز، كالهاتف مثلًا.

كما يقول جون بيرزو – john perzow:

نائب مدير التسويق في تحالف الطاقة اللاسلكية – Wireless Power Consortium، والتي طوَّرت تكنولوجيا Qi للشحن اللاسلكي.

استخدامات مستقبلة:

يطوِّر كلًا من (Power Matters Alliance) و(Wireless Power Consortium) بروتوكولات متنافسة، وأنظمة، لأجهزة الشحن اللاسلكي.

الأنظمة الموجودة حالًا تستخدم لشحن الهواتف الذكية والساعات الذكية. لكن ربما تتوسع تكنولوجيا الشحن اللاسلكي، في المستقبل القريب، لتشمل تطبيقات أكثر.

على سبيل المثال، يمكن الآن شحن الحافلات الكهربية لاسلكيًا في كوريا الجنوبية، كما تقوم IKEA حاليًا بتصنيع نوع جديد من الأثاث، كالمصابيح والطاولات، مدمج به وحدات شحن لاسلكية.

تقوم مجموعات أخرى بإدماج وحدات الشحن اللاسلكي في الأماكن العامة حتى يتمكن الناس الذين يخشون دائمًا نفاذ الشحن من شحن بطارياتهم بسهولة في أي مكان.

مع تطور التكنولوجيا، قد يكون من السهل شحن أجهزة أكبر وأكثر احتياجًا للطاقة، مثل الخلاطات والمكانس الكهربية.

وقد قامت الشركات بالفعل بتصميم أنظمة تُمكن منصات الشحن اللاسلكي في الفنادق ليس فقط من شحن الهواتف، ولكن أيضًا من معرفة متى يكون الأشخاص في غرفهم، ومزامنة الفيلم على التلفزيون مع آخر لقطة كانوا يشاهدونها في الطائرة.

المصدر