يبدو أن أجهزة الشحن اللاسلكية موجودة منذ عدة سنوات الآن، ومع ذلك لا يزال الناس في حيرة بشأن مواصفاتها وميزاتها وقدراتها التقنية . يبدو أن حداثة امتلاك شاحن لاسلكي قد تلاشت بمرور الوقت، مما ترك الناس مع تساؤلات حول مواصفاتها والمشكلات المحتملة.
يبدو أن هناك سؤالاً واحداً يطرح نفسه دائماً، وهو يتعلق بميل هذه الأجهزة إلى السخونة عند استخدامها لفترات طويلة. وينطبق هذا أيضاً على أجهزة الشحن أو محطات الشحن التي تعمل بتقنية Qi لمسافات طويلة، حيث لاحظ الأشخاص الذين حظوا بمتعة استخدامها مع الأجهزة المتطورة مدى سخونة كل من أجهزة الشحن والهواتف أثناء عملية الشحن.
على الرغم من أن الشحن اللاسلكي يعتبر بشكل عام أكثر عملية وراحة لعدة أسباب، إلا أن الحقيقة هي أنه حتى عند استخدامه بكثافة منخفضة، فإنه لا يزال يميل إلى التسخين كثيرًا.
وهذا يثير سؤالاً آخر للمستقبل - هل يمكن للمصنعين التوصل إلى نظام عملي لإدارة الحرارة للإصدارات المستقبلية أم ينبغي لنا ببساطة أن نتقبل حقيقة أن العملية برمتها من المفترض أن تكون ساخنة إلى حد ما؟
الآن، يجب أن نقول إن الشحن اللاسلكي أسرع وأسهل وأكثر ملاءمة من الشحن السلكي التقليدي. لا يعترض بعض الأشخاص على ارتفاع درجة الحرارة طالما أن العملية لا تشكل أي مخاطر فعلية.
يتردد صدى هذا الشعور لدى العديد من أولئك الذين يمتلكون أجهزة شحن لاسلكية في هذه المرحلة، ولكن هذا لا يعني أن الموضوع لا يستحق الحديث عنه.
الحرارة هي أحد المنتجات الثانوية لعملية الشحن اللاسلكي
ولعل من الواجب علينا أن نحاول منذ البداية أن نفهم أن الشحن اللاسلكي عملية تعتمد جزئياً على تدفق تيار مستمر بين الشاحن والجهاز المستهدف. وهذه العملية برمتها معرضة لتغيرات في درجات الحرارة الإجمالية بغض النظر عن مدى جودة تصنيع الشاحن، وإن كان التصميم الأفضل من الممكن أن يساعد في تحسين الوضع.
ومع ذلك، يجب أن تعلم أن التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة قد تؤدي إلى ضعف أداء الجهاز على المدى القصير، ناهيك عن تقصير عمر البطارية. ويبدو أيضًا أن العديد من الشركات المصنعة تعتبر الخصائص الحرارية اعتبارًا ثانويًا في التصميم عند تطوير الشواحن الخاصة بها.
يجب أن يتغير هذا في المستقبل لأن لا أحد يريد شاحن Qi طويل المدى والذي قد يؤدي إلى إتلاف بطارية الهاتف على المدى الطويل. ولكن مرة أخرى، التفسير البسيط لهذا الخلل في التصميم هو الرغبة في تقليص حجم الشواحن باستمرار وجعلها أكثر سهولة في الوصول إليها.
كما ينبغي لنا أن نشير إلى أن بطاريات السيارات الكهربائية قطعت أشواطاً كبيرة في هذا المجال، وهي التقنيات التي تسمح لها بتوفير المزيد من الطاقة وتتطلب عمليات شحن أقل تكراراً. ومع ذلك، فإن القدرة على تصميم نظام تبريد فعال لا تزال من بين التحديات الرئيسية التي يتعين على الشركات المصنعة مواجهتها مع الإصدارات الجديدة.
طرق إدارة الحرارة للبطارية المستخدمة بشكل شائع
يبدو أنه كلما زاد حجم البطارية، زاد معدل تدفق التيار وتوليد الحرارة. وهذا يمثل تحديًا مثيرًا للاهتمام لشواحن المستقبل، وهي مشكلة لا يبدو أن شواحن Qi من الجيل الحالي تعالجها. في الغالب، فإن أكثر طرق إدارة الحرارة شيوعًا للبطارية هي:
PCM – يشير هذا إلى مواد تغيير الطور التي تمتص الحرارة عن طريق الشحن من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. تم تصميم هذه المواد لامتصاص الحرارة مع إحداث تغيير طفيف في درجة الحرارة الكلية. أحد العيوب الرئيسية هو حقيقة أن تغيرات الحجم يمكن أن تحد من تطبيقها عند استخدامها بشكل متكرر لفترات طويلة.
تبريد الزعانف – على الرغم من أن استخدام زعانف التبريد للحفاظ على درجة حرارة أكثر ملاءمة يعد فكرة جيدة، إلا أن هذه الطريقة لها أيضًا نصيبها من السلبيات. على سبيل المثال، تعمل زعانف التبريد على زيادة السطح، مما يزيد بدوره من معدلات نقل الحرارة. الشيء المميز في هذه الزعانف هو أنها تمتلك عادةً موصلية حرارية عالية، والتي يمكنها تبريد الشاحن بكفاءة عند استخدامها. المشكلة الرئيسية هنا هي الوزن الإضافي الذي تحمله إلى محطة الشحن، والذي يترجم أيضًا إلى بنية أكثر ضخامة.
التبريد بالهواء – في هذه المرحلة، هذه هي الطريقة المفضلة التي يفضلها معظم المصنعين لعدد قليل من الأسباب . تستخدم غالبية شواحن Qi طويلة المدى نظام تبريد بالهواء حيث تعتمد على تدفق الهواء المنتظم للتعامل مع كل التبريد. وبالتالي، فإن الهواء الذي يمر فوق سطح الشاحن يحمل الحرارة التي يبددها الجهاز. وبالتالي، فإن الطريقة بسيطة إلى حد ما وفعالة إلى حد معقول.
التبريد السائل – طريقة تبريد غير شائعة، لكن بعض الشواحن تستخدم التبريد السائل لإدارة درجة الحرارة. يتمتع السائل بموصلية حرارية أعلى مقارنة بالهواء، مما يعني أن النظام يمكنه التبريد بشكل أسرع كثيرًا بشكل عام. لسوء الحظ، أنظمة التبريد السائل كبيرة جدًا ويمكن أن تجعل الشاحن غير عملي للغاية.
حل المشكلة الحرارية
إن كل تقنية جديدة تقدم تحديات في بدايتها، وهذه هي طبيعة التقنيات الجديدة في كل مكان. وفيما يتعلق بالشحن اللاسلكي، فإن التحديات تتعلق بالتوصيل الحراري أكثر من كونها تقنية، وهو ما يعني لحسن الحظ أن الحل الذي يتعين على الشركات المصنعة التوصل إليه سيكون على الأرجح بسيطًا.
في المستقبل، فإن الاهتمام الرئيسي هو كيفية تقليل توليد الحرارة وكيفية نشرها بسرعة بمجرد إنتاجها لمنع التسخين الموضعي. التأكيد هنا هو أن أي تغيير في بنية الشاحن سوف يحتاج أولاً وقبل كل شيء إلى توفير حل عملي لمشكلة توليد الحرارة قبل معالجة تبديد الحرارة.
في هذه المرحلة، يولد شاحن Qi طويل المدى كمية معقولة من الحرارة عند التشغيل، ولكن هذا قد يختلف كثيرًا من شاحن إلى آخر. لا يولد شاحنان لاسلكيان نفس كمية الحرارة، إلا إذا كانا يعملان بمعايير مماثلة ويتعاملان مع توصيل شحن متطابق.
على الرغم من أننا لا نتوقع أن تصل الشواحن اللاسلكية إلى مرحلة الثبات فيما يتعلق بقدراتها التكنولوجية، إلا أننا نستطيع أن نرى كيف أن الحث المغناطيسي سوف يتطلب قريبًا بعض الابتكارات لضمان قدرة الشواحن الجديدة على التعامل مع المتطلبات المتزايدة للبطاريات الأكبر حجمًا على نحو متزايد.
بشكل عام، يمكننا أن نفترض أن المكونات التي نجحت مع الشواحن الأخرى في الماضي سوف يتعين تغييرها في النهاية لصالح مواد أكثر تبديدًا للحرارة.
