Draadloos snelladen: hoe werkt dat?

In 2012 introduceerde Nokia draadloos opladen voor zijn Lumia-telefoons. Inmiddels ondersteunen talloze moderne smartphones deze laadvorm en nu is daar ook nog eens draadloos snelladen bij gekomen. Hoe werkt het?

Je ziet ze in alle soorten en maten: draadloze oplaadstations voor je smartphone, ook wel docking pads genoemd. Ronde of vierkante matjes, verbonden met het stroomnetwerk, waar je je telefoon op legt om hem op te laden. Sommige bieden ruimte voor meerdere toestellen en accessoires zoals draadloze oortjes, andere hebben een ingebouwd bedlampje of een standaard om je telefoon in te zetten. De meeste zien er onopvallend zwart en hightech uit, maar je hebt ze ook van bamboe en glimmend aluminium.

Een oplaadstation werkt met inductiestroom. Dat gaat als volgt: wisselstroom van het lichtnet wordt door een spoel in het station geleid, die daardoor een magnetisch veld opwekt. Een tweede spoel in het ontvangende apparaat pikt dat magnetische veld op en zet deze spanning via een gelijkrichter om in gelijkstroom die vervolgens naar de batterij wordt geleid. Niet alleen smartphones werken volgens dit principe, elektrische tandenborstels ook.

Voor- en nadelen
Het grootste voordeel van draadloos opladen is uiteraard het gemak. Je legt je telefoon eenvoudig op het laadstation en je hebt er geen omkijken meer naar. Bovendien behoren de kabelingang van je telefoon en het metalen uiteinde van het laadsnoertje tot de kwetsbaarste onderdelen; eindeloos in- en uitpluggen levert slijtage op. Draadloze stations zijn ook niet onveiliger dan snoertjes: ze beschikken in de regel over slimme laders die eerst met veel vermogen laden en dat terugschroeven zodra de volle laadcapaciteit van de telefoon in zicht komt.

Het nadeel is dat de oplaadafstand beperkt is. Met een snoertje in je telefoon kun je hem nog enigszins bedienen, bij draadloos stopt het laden als je hem ook maar een paar centimeter van zijn docking pad haalt. Bovendien is draadloos laden in principe minder efficiënt dan aan een snoertje, maar daar merk je in de praktijk zo goed als niets van. De moderne laadtechnieken hebben het vermogen en de snelheid flink opgeschroefd, zie verderop.
Sowieso belangrijk: een oplader kan nooit sneller laden dan de telefoon aankan. Dus voordat je een state-of-the-art draadloos oplaadstation aanschaft, check eerst het maximale laadvermogen van je smartphone.

Qi-standaard
In het verleden waren verschillende merken eindeloos inventief met hun eigen aansluitingen, zodat menige bureaula vol ligt met oude snoertjes. De opeenvolgende USB-standaarden brachten daar al verbetering in, maar bij het draadloze opladen lijkt pas echte harmonie bereikt. Er is namelijk één overheersende standaard voor smartphones: Qi.
Deze standaard is een jaar of tien geleden ontwikkeld door de Wireless Power Consortium (WPC), een club waar zo’n beetje alle grote telefoonmerken zitting in hebben. Zelfs Apple, het notoire buitenbeentje, sloot zich in 2017 aan bij de WPC. Qi is het Chinese begrip voor ‘leven gevende energie’. Als je dat logo of die aanduiding ziet bij een oplaadapparaat, weet je dat je de juiste standaard te pakken hebt en kun je er zowel een iPhone of Android-toestel op kwijt.

Het Nederlandse bedrijf Zens, dat zijn basis heeft op de High Tech Campus in Eindhoven, heeft op zijn site een handig overzichtje van alle smartphones die geschikt zijn voor draadloos opladen.

Snelladen
Er is dus één overheersende Qi-standaard voor moderne elektronica, maar die standaard ontwikkelt zich wel. Versie 1.0 zette in 2010 de toon met een standaard inductie-laadvermogen van 5 Watt over een afstand van 4 centimeter. Dit wordt de Baseline Power Profile genoemd.
In 2015 werd de Extended Power Profile (EPP) gelanceerd, die opladen tot 15 Watt mogelijk maakte. Handig, want hoe hoger het laadvermogen, des te sneller is de telefoon volgeladen. Samsung gebruikte deze techniek als eerste voor zijn Galaxy Note 5 en de S6. Ook merken als Xiaomi, LG en Sony gebruiken het EPP-protocol. Deze EPP is eigenlijk de huidige standaard.
In 2017 kwam daar nog een Power Class bij die een laadvermogen mogelijk maakt tot 30 Watt. Inmiddels zitten we dan ook bij Qi-versie 1.2.4. Naast Samsung lopen ook Apple en Huawei voorop in deze nieuwe laadtechnieken. En OnePlus levert sinds kort een 30 Watt ‘Wireless Warp Charger’ bij zijn 8 Pro-telefoon, waarmee dat apparaat in 29 minuten voor 50 procent geladen zou worden.

Tot slot: draadloos laden is iets minder efficiënt dan laden via een snoertje. Er gaat energie verloren, omdat het ontvangende apparaat nooit het gehele magnetische inductieveld kan gebruiken. Maar omdat laden tegenwoordig zo rap gaat, is dat geen praktisch bezwaar.

De toekomst?
Onder andere Samsung werkt aan een idee dat het surface charging noemt, waarbij hele oppervlakken zoals een bureau of tafel één groot laadstation vormen. Apple werkt bijvoorbeeld juist aan heel kleine docking pads die volledig opgaan in het interieur en een minimale ‘voetafdruk’ moeten hebben.