Wie funktioniert kabelloses Laden beim Handy?

Handy-Akku ist leer und das Ladekabel nicht griffbereit.
Wireless Charging, bzw. kabelloses Laden löst das Problem.
Dazu benötigen Sie ein Wireless Charger, oder Qi Ladegerät. Erfahren Sie mehr, wie Sie Ihr Handy kabellos aufladen können.

Inhalt:

Smartphones und iPhones kabellos laden, Wireless Charging

Video: Was ist wireless charging?

Wireless Charging (englisch), heißt induktives Laden. Viele elektrische Geräte, wie z.B. qi fähige Handys können diese drahtlose Ladetechnologie durch Induktionsspulen empfangen. Gesendet wird der kabellose Strom, durch induktive Kopplung, von einem Qi Ladegerät bzw. Wireless Charger.

Die drahtlose Energieübertragung funktioniert nach dem Qi Standard.

Der Strom fließt durch elektromagnetische Felder und nicht durch elektrische Leitungen. Die elektromagnetische Induktion (nach Michael Faraday), vergleichbar elektrischer Zahnbürste.

Was ist wireless charging?

Wireless Charging, oder induktive Stromübertragung funktioniert überwiegend über den Qi Standard. Qi, chinesisches Wort für Lebensenergie. Der Qi Standard wurde vom Wireless Power Consortium (WPC) entwickelt.

Es ist ein Wireless Charging Standard für drahtlose Stromversorgung. Handy-Akkus und andere elektrische Kleingeräte können damit, kabellos geladen werden, und zwar herstellerunabhängig, Interoperabilität.

2008 wurde das Wireless Power Consortium (WPC) gegründet. Mittlerweile gehören diesem Zusammenschluss weltweit über 600 Mitglieder an.

Wireless Power Consortium (WPC), Qi Standard:

  • drahtlose Energieübertragung nur über kurze Distanz, im mm Bereich, Nahfeld, induktive Kopplung (Magnetfeld eng begrenzt zwischen Sende- und Empfängerspule)
  • elektromagnetische Spulen, Sender- (Qi Ladestation) und Empfängerspulen (Handy)
  • Qi-Standard Version 1.2 (Oktober 2015), drahtlose Übertragungsleistung bis 15 Watt (anfangs mit Qi Standard 1.1. war nur 5 Watt möglich)
    • daher gibt es zwei Modies, BPP (Baseline Power Profile) bis 5 W und EPP (Extended Power Profile) bis 15 W
  • Wireless Charger mit unterschiedlichen Leistungsklassen (5W, 7,5W, 10 W und 15W)
  • aktuelle Qi Standard Version 1.2.4.
  • Frequenzbereich 100 – 205 kHz
  • gewickelte Spulen auf Ferrit oder gedruckt auf Leiterplatte
  • Qi Ladestation Sensoren:
    • Fremdkörper erkennen, z.B. metallische Gegenstände
    • Wärmeschutz, Schutz vor Überhitzung

  •  über 3500 Qi zertifizierten Produkte

In der Qi Ladestation (Sender, Transmitter) befindet sich eine elektromagnetische Senderspule (oder mehrere).

Und im Handy (Handy-Rückseite) ist ebenfalls eine Spule integriert, eine Empfängerspule (qi fähige Smartphone).

wireless charging Smartphones

Was ist qi fähig?

Viele Smartphone-Hersteller, bieten qi fähige Handys an. Qi Ladetechnik ab Werk.

Einfach das Mobilfunkgerät auf eine Qi Ladestation legen und die kabellose Stromübertragung beginnt.

    • Qi Ladegerät und Handy kommunizieren. Wireless Charger prüft, auf Qi Standard, z.B. iPhone XR
    • falls ja, dann Resonanzveränderung. Resonante induktive Kopplung beginnt. Magnetfeld baut sich auf, magnetische Induktion an der Qi Ladestation.
    • Wechselspannung wird induziert, an der Empfängerspule (Receiver) beim Handy. Ein Linearregler wandeltdie Wechselspannung zur Ausgangsspannung.

Die Energieübertragung im Nahfeld (im Gegensatz zum Fernfeld,, z.B. Lasertechnik, Mikrowellen und Infrarot).

Das heißt, das Handy liegt während des kabellosen Ladens auf dem Qi-Ladegerät. Kein Telefonieren während wireless charging, da ständiger Kontakt nötig.

Die gängige drahtlose Übertragungsleistung ist 5 Watt, Qi Low Power Standard. Ein paar Mobilfunkgeräte können höhere Leistung nutzen, z.B. iPhones bis 7,5 Watt, Samsung Galaxy S7, S8 oder Huawei Mate 20 Pro bis 15 Watt (fast wireless charging).

Wireless Power Consortium (WPC) Mitglieder

Die WPC Mitglieder sind Hersteller aus verschiedenen Bereichen der Industrie, wie Elektronikbereich, Heimwerkergeräte, Mobillfunkgeräte, medizinische Geräte etc,

Unternehmen, wie Apple, Aukey, ASUS, Belkin, Bosch, Canon, ConvenientPower, Dell, Fulton Innovation, Google, Haier, Hama, HP, Huawei, Möbelhersteller Ikea, Infineon, Logitech, Lenovo, LG, MediaTek, Mophie, National Semiconductor, Nokia, NXP, Olympus, Panasonic, Philips, RIM, Samsung, Sanyo, Shenzhen Sang Fei Consumer Communications, Sony Ericsson, TDK, Texas Instruments, Toshiba, Verizon Wireless, Würth Elektronik, Xiaomi, Zens, ZTE, etc.

Weitere kabellose-Standards:

Andere kontaktlose Standards, wie z.B. Magnetresonanz, spielen nicht mehr die Rolle.

Die magnetische Resonanz ein Standard von A4WP (Alliance for Wireless Power), läßt einen größeren Abstand zwischen Ladestation und Empfänger zu. Und ist daher eigentlich praktischer. Über Bluetooth Low Energy, im Frequenzbereich 6,78 Mhz, mehrere Geräte drahtlos laden. Vielleicht ist der Energieverlust zu hoch?
Mit dieser Ladetechnik konnte sich AirFuel nicht durchgesetzen.

PMA (Power Matters Alliance) und die A4WP (Alliance for Wireless Power) schlossen sich 2014 zusammen. Und Powermat/Rezence wechselte im Januar 2018 zum Wireless Power Consortium (WPC) und gab die Ladetechnik Airfuel damit auf.

Power Matters Alliance (PMA) nutzte als Standard auch die induktive Kopplung, ähnlich wie Qi. Jedoch ein anderes Protokoll und ein anderes Übertragungsfrequenzband. Deshalb sind es unterschiedliche Standards, nicht kompatibel mit Qi. Nur wenige Handys, wie z.B. Samsung Galaxy S6 haben beide Standards integriert.

Übrigens falls AirPower auf den Markt kommen sollte (die erste Qi Ladestation von Apple), könnten damit beide Technologien nutzbar sein, sowohl Qi als auch Power-Matters-Alliance (PMA)?

 

zurück zum Inhaltsverzeichnis

Was benötigen Sie zum kabellosen Laden?

Ein qi kompatibles Handy und eine Qi Ladestation.
Wireless Charger gibt es in unterschiedlichen Formen und Farben, z.B. als Qi Ladeschale, flach, oder als Qi Ladeständer, schräg, oder als Kissen etc.

Vorteil, mit nur einem Qi Ladegerät, laden Sie verschiedene mobile Geräte drahtlos auf, wie Handys (egal ob Samsung, oder iPhone etc., da Geräte qi kompatibel), Tablets, Smartwatches, Digitalkameras, Fitnesstracker etc-

Dem Qi Standard sei dank.

Wireless Charging, Vor- und Nachteile:

Vorteile:

  • Ganz bequem, ohne Ladekabel z.B. über Nacht drahtlos aufladen.
  • kein Ladekabel suchen
  • kein Kabel-Wirrwarr
  • Steckkontakte am Mobilfunkgerät werden geschont, kein ständiges Anstöbseln, kein Verschleiß
  • mit einem Induktionsladegerät verschiedene qi fähige Handys kabellos aufladen, ob iPhones, oder Android-Smartphones
  • es gibt Wireless Charger mit bis zu drei kabellose Aufladeplätze, z.B. Ikea (Nordmarke längliches Qi Ladepad)
  • eingebaut, z.B, in Möbeln, wie Beistelltisch, Wecker, Schreibtischlampe mit Qi Ladefunkton
  • geniale Erfindung, erleichtert den Alltag
 
 

Nachteile:

  • Ladevorgang dauert länger 3 bis 4 Stunden bis Akku vollgeladen
  • Wirkungsgrad um 70%, soll von Wireless Charger Hersteller in Zukunft noch gesteigert werden d.h. etwas Energieverluste.
  • kein Telefonieren, während des Ladens, iPhone liegt direkt auf Qi Ladestation,
  • Schutzhüllen, nicht dicker als 5mm
  • Smartphones mit Metallrückwand, kein wireless charging
  • Handys ohne Qi Standard müssen erst nachgerüstet werden, Mit einem Qi Adapter, z.B. Chips als Klebepads für die Handy-Rückseite, oder mit entsprechenden Qi Ladehüllen.
  • Qi Ladegerät gehört nicht zum Lieferumfang eines Handys, muß zusätzlich gekauft werden
 

Kabelloses Laden und elektromagnetische Strahlung

Elektomagnetische Strahlung vermutlich gering. Da die Reichweite beim wireless charging sehr gering ist. Handy sollte direkt aufliegen.

Beim kabellosen Laden im Schlafzimmer das Qi Ladegerät mit etwas Abstand zum Bett aufstellen.

Auf angeschaltete Qi Ladestation keine Chipkarten, oder EC-Karten etc. legen. Das Magnetfeld könnte sich verändern, der Magnetstreifen beschädigt werden.

zurück zum Inhaltsverzeichnis

Was ist noch zu erwarten beim drahtlosen Laden?

Hotels, Cafés, Restaurants, siehe einige Filialen von Starbucks und McDonalds, Fitnessclubs etc können Sie Ihren Kunden einen Zusatzservice anbieten, kabellose Auflademöglichkeiten.

Auch in Messehallen, auf Flughäfen, Bahnhöfen, in öffentlichen Verkehrsmitteln, Krankenhäusern etc. sind Wireless Charger sinnvoll.

In Zukunft könnten auch Laptops kabellos geladen werden, mit 30 bis 60 Watt. Der WPC forscht daran, auch diese Leistung drahtlos zu übertragen.

Ob kabelloses Laden über eine größere Distanz jemals möglich wird? Der Wirkungsgrad, bzw. die Effizienz könnte darunter leiden. Auch könnte die elektromagnetische Strahlung höher sein.

Welche Handys sind Qi fähig?

Qi fähig sind alle Handys mit Induktionsspule. Sie besitzen die Wireless Charging Technik ab Werk.
Qi kompatible Handys haben eine elektromagnetische Empfängerspule in der Handy-Rückseite integriert.

2009 das erste Handy mit Qi Ladetechnologie, Palm Pre.
So richtig los ging es erst im Jahre 2012 mit Nokia Lumia 820 und 920.

Viele Android Handys besitzen mittlerweile den Qi Standard wie z.B. Samsung S-Reihe, ab S6 und Note, ab Note 5.

Die ersten qi fähigen Apple iPhones kamen erst im September 2017 auf den Markt, mit iPhone 8, iPhone 8 Plus und iPhone X.

Es gibt mittlerweile über 50 Smartphones mit Qi Standard, siehe Liste, unten.

 

Qi fähige Handys 2019

  • Archos Diamond
  • Apple iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone XR, Apple iPhone 8, iPhone 8 Plus und iPhone X
  • Asus PadFone S
  • Blackview BV9600 PRO, BV9500, BV 9500 Pro, BV6800 Pro und Blackview BV5800 Pro
  • BlackBerry Evolve X, Blackberry Z30 (Verizon, USA) , Blackberry Priv (USA, Kanada), Blackberry Passport (AT&T, USA) und Blackberry Classic (AT&T, Verizon, USA)
  • Bluboo R1, BLU Vivo XI+
  • CASIO G’z One Commando
  • Cat Phones Caterpillar CAT S50, CAT S50C (Verizon, USA)
  • Crosscall Action-X3, Crosscall Trekker X3
  • Dewalt MD501
  • Doogee BL9000, Doogee S60, Doogee S70, Doogee S70 Lite, Doogee S80, Doogee S80 Lite, Doogee S90
  • Elephone P9000, P9000 Edge, Elephone U Pro
  • Energy Sistem Phone Pro Qi
  • Fujitsu Arrows Kiss F-03E (Asien), Fujitsu Arrows X F-10D (Asien), Fujitsu Arrows F-09D (Asien), Fujitsu Arrows Kiss F-03D (Asien)
  • Google Pixel 3, Pixel 3 XL, Google Nexus 4, 5, 6 und Nexus 7
  • Highscreen Power Five Max 2
  • HP Elite x3
  • HTC Windows Phone 8X (Verizon, USA), HTC One Max, HTC Desire SV
  • HTC U11 Plus, HTC U12
  • Huawei Mate 20 Pro (Reverse Wireless Charging*), Huawei Mate RS, Huawei Mate 20 RS, Huawei P30
  • Kyocera DuraForce Pro 2, Kyocera Torque KC-100S, Kyocera Torque KC-S701, Kyocera Urbano L03 (Japan), Kyocera Hydro Elite (Verizon, USA), Kyocera Urbano L01 (Japan), Kyocera Torque G02, Kyocera Brigadier (Verizon, USA)
  • Leagoo S10
  • Lenovo Z2 Plus
  • LG G7 ThinQ, LG G7+ ThinQ, LG V40 ThinQ, LG V30S ThinQ, LG V30S+ ThinQ, LG V35 ThinQ, LG V35+ ThinQ, LG V30, LG G Flex, LG G3 (Europa, nicht USA-Version), LG Nexus 4, LG Nexus 5, LG Signature Edition, LG Signature Edition 2018, LG Spectrum 2 (Verizon, USA), LG Lucid 2 (Verizon, USA), LG Lucid 3 (Verizon, USA), LG Vu 3 (Süd Korea), LG Optimus F5, LG Optimus IT L-05E (Japan), LG E985 Optimus G Pro (AT&T, USA), LG Vu 2 (Süd Korea),
  • Lumigon T3
  • Medion Life X6001
  • Microsoft Lumia (Windows Phones) 950, 950 XL, 950 Dual Sim
  • Motorola Moto X Force, Motorola Moto Maxx, Motorola Droid Turbo (Verizon, USA), Motorola Droid Turbo2 (Verizon, USA), Motorola Droid Maxx (Verizon, USA), Motorola Droid Mini (Verizon, USA)
  • M.T.T. Master 4G
  • NEC Medias PP N-01D (Japan), NEC Medias X N-04E (Japan)
  • Nokia-Lumia 625, 720, 730, 735, 820, 830, 920, 925, 928 (Verizon, USA), Icon 929 (Verizon, USA), 930, 930 Gold, 1320 und Nokia Lumia 1520, (Nokia wurde 2014 von Microsoft übernommen und 2016 von HMD Global, das seit 2017 wieder Handys unter dem Namen Nokia auf den Markt bringt)
  • Nokia 8 Sirocco, Nokia 9
  • Oppo R9
  • Oukitel U23
  • Palm Pre (erstes qi fähiges Handy, 2009), Palm Pre Plus, Palm Pre 2
  • Panasonic Eluga X P-02E, Panasonic Eluga V P-06D, Panasonic Eluga P P-03E
  • Pantech IM-100S
  • Philips X723
  • Razer Phone 2
  • RugGear RG725, RugGear RG730, RugGear RG740
  • Samsung Galaxy S10e, S10, S10+ (alle drei Reverse Wireless Charging*), Samsung Galaxy S9, S9+, Galaxy S9 Duos, S9+ Duos, Samsung Galaxy S8, Galaxy S8+, Galaxy S8 Duos, S8+ Duos, S7 Active, S7 Edge, Samsung Galaxy S7, Samsung W2016, Galaxy S6 Edge, S6 Edge Plus, Samsung S6 Active (AT&T, USA), S6 Edge, Samsung Galaxy S6, S6 Duos, Samsung Galaxy Note FE Fandom Edition, Samsung Galaxy S Light Luxury, Samsung W2017,
    Samsung Galaxy Note 5, Note 7, Note 8 Note 8 Duos und Note 9
  • Saygus V2
  • Sharp Aquos S3 High Edition, Sharp Aquos SH-07D, Sharp Aquos EX SH-04E, Sharp Aquos ZETA SH-09D, Sharp Aquos Zeta SH-06E, Sharp SH-05D, Sharp Q-POT SH-04D, Sharp Aquos Slider SH-02D, Sharp Aquos SH-13C
  • Smartisan Nut R1
  • Sony Xperia XZ3, Sony Xperia XZ2, Xperia XZ2 Premium, Sony Xperia Z4V, Sony Xperia Z3V (Verizon, USA)
  • Techdy Basic Bear, Techdy Bear Pro
  • Thomson TH701 Connect
  • Ulefone Power 5, Power 5S, Ulefone X, Ulefone Armor X, Ulefone Armor 5, Ulefone Armor 6
  • Umidigi One Max, Umidigi One Pro, Umidigi Z2 Pro
  • Vertu Constellation (2017), Vertu Signature Touch, Vertu Signature Touch 2015, Vertu Aster P
  • Vodafone Smart 4 max
  • Xiaomi Mi 9, Xiaomi Mi Mix 3, Xiaomi Mi Mix 2S
  • YotaPhone 2
  • ZTE Axon 9 Pro
  • ZUK Z2 Rio Edition

Diese Smartphones können Sie direkt auf ein Qi Ladegerät legen und drahtlos aufladen.

*Reverse Wireless Charging, Besonderheit besitzt Huawei Mate 20 Pro, d.h. dieses Handy kann andere qi kompatible Geräte kabellos aufladen. Soll jedoch in der Praxis sehr langsam sein, evtl. noch nicht ausgereift? Ein Handy das gleichzeitig eine Qi Powerbank ist.
Auch Samsung Galaxy S10 Modelle besitzen Reverse Wireless Charging hier heißt die Funktion Wireless Powersharing.

Handys ohne Qi Standard, können mit einem QI-Adapter nachgerüstet werden, mit Chipkarte (aufkleben auf Handy-Rückseite), oder mit Akkudeckel (integrierte Spule).

weitere qi fähige Geräte:

Uhr / Smartwatch
Motorola Moto 360
Samsung Galaxy Gear S2, Gear S3, Galaxy Watch 46 mm, Galaxy Watch 46 mm

Monitor
Samsung SE370

Kamera
Pentax Optio WG-3 GPS G,
Pentax Optio WG-3 GPS P

Lautsprecher / Bluetooth Speaker
Sony BSP10

Tragbare Akkus
Incipio offGRID

Computer Case
Xigmatek Midgard III Qi

zurück zum Inhaltsverzeichnis

Handy-Hüllen und Wireless Charging

Welche Handy-Hüllen sind qi fähig? Funktioniert kabelloses Laden durch die Handyhülle hindurch?

Ja ein dünnes Case (kein Metall, sondern Kunststoff oder Leder), bis 5 mm Dicke kann beim wireless charging drauf bleiben.

Elektromagnetische Wellen gehen durch dünne Kunststoff- und Lederhüllen, z.B. einer dünnen Silikonhülle

  • dünne Softcases können Sie drauf lassen
  • 5-7 mm dicke Cover, Ladegeschwindigkeit sinkt, Energieverbrauch steigt (evtl. entsteht auch zusätzlich Wärme)
  • ab 7 mm Hüllen-Dicke, funktioniert induktives Laden nicht mehr, oder sehr schlecht

Fazit: Handyhülle, Kunststoff- und Lederhüllen bis 5 mm Dicke können drauf bleiben, 5 bis 7 mm Dicke, besser abmachen, ab 7 mm immer abmachen.

Kabelloses Laden funktioniert nicht bei, bzw. kann zu Probleme kommen:

  • Backcover aus Metall, z.B. Aluminium-Rückwand.
  • Hüllen mit Aluminium-Einsprengseln, besser nicht verwenden.
  • Schutzhülle mit Magnet abmachen (zumindest darf Magnet, nicht an der Stelle sein, in der sich die Induktionsspule beim Handy befindet)
  • Smartphone-Case mit Handyhalterung entfernen

Was ist ein Qi Wireless Charger?

Wireless Charger, oder Qi Ladegerät überträgt drahtlos Energie, über elektromagnetische Spulen.

Es gibt Wireless Charger mit 5, 7,5, 10 und 15 Watt Leistung. Damit ist auch die Ladegeschwindigkeit unterschiedlich.
Viele qi fähige Handys können mit 5 W drahtlos geladen werden, Apple iPhones bis 7,5 W und Samsung sogar bis 15 W, z.B. mit Galaxy S7 oder S8.

Die Spulenanzahl ist für Auflageposition wichtig, je mehr Spulen (z.B. 3 Spulen), je größer die Auflagefläche. D.h. im Unkehrschluß, bei einem Qi Ladegerät mit einer Spule, exakte Positionierung des iPhones.

Unterschiedliche Designs, Holz, Glas, Kunststoff. Verschiedene Ladepositionen, flach, Qi Ladeschale und schräg, Qi Ladeständer (Vorteil, Display während wireless charging sichtbar. Sowohl in Portrait-, als auch im Landschaftsmodus kabellos aufladbar).

Eingebaute Qi Ladestationen in Möbeln bietet Ikea an, z.B. am Fuße einer Schreibtischlampe.

Auch in Autos kann man kabellose Ladegeräte einbauen, fest in Mittelkonsole, oder beweglich mit Handy-Halterung.
Für längere Autofahrten geeignet, Akku aufladen und dabei Musik hören, oder das Navi benutzen.

Wireless Charger, Marken und Hersteller sind u.a. Belkin (Kooperationspartner, Apple, z.B. für iPhones, 7,5 W), Anker (PowerPort und PowerWave), Choetech, Nanami, Yootech, Samsung (z.B. Wireless Charger Duo, 2 Geräte gleichzeitig induktiv laden, z.B. eine Smartwatch), Huawei (CP60). etc.

zurück zum Inhaltsverzeichnis

weitere Info, siehe Qi Ladegeräte

Fazit:
qi fähiges Handy einfach auf Qi Ladestation legen und Akku wird mit Strom befüllt.

Menü schließen