Individuelle Qi-Ladestationen zum kabellosen laden von Smartphones

In diesem Beitrag geht es um drahtlosen Energieübertragung mittels elektromagnetischer Induktion.
Eher bekannt unter Wireless Charging oder dem chinesischen Namen Qi, das für Lebensenergie steht.
Da die meisten modernen Smartphones diese Ladefunktion schon beherrschen, muss lediglich ein QI taugliches Gerät auf die Ladestation gelegt werden, um den Akku aufzuladen. Kein Kabel verbinden mehr notwendig.

Es bedarf keiner aufwendigen Suche, um bereits fertige brauchbare Ladestationen einfach zu kaufen und in Sekunden schnelle in Betrieb zu nehmen.
Bei einem genaueren Blick in diese Lösungen kommt eine kleine PCBA-Platine incl. USB Anschluss und eine Spule zum Vorschein.

Diese Bauteile verleiten einem Bastler schnell dazu, diese auch in unscheinbare Gegenstände oder Möbel zu verstecken. Es gibt ja bereits genug herumliegenden Kabelsalat.
Es gibt diese Elektronik als bereits mit einer Spule verbundene Lösung, meist unter der Bezeichnung QI DIY Ladegerät.

Eingearbeitet in einem Nachtschränkchen oder einer Arbeitstischplatte, mit einer dünnen nicht metallischen Abdeckung wird gute dienste leisten.

Weitere Möglichkeit als dekorative Epoxidharz-Ablage-Schale:

oder versteckt unter dem Buchdeckel eines nett anzusehenden alten Schmöker.

Einfach das Handy irgendwo drauf ablegen, ist dann aber nicht immer von Erfolg gekrönt.
Das zu ladende Gerät muss schon in etwa mittig auf der Spule aufliegen. Man merkt sich einfach die optimale Stelle, dann klappt das mit der Zeit.

Daher ist bei der Apple Ladestation MagSafe auch per Magnet sichergestellt, das sich die Spule selbst zur optimalen Stelle zieht. Funktioniert ab dem IPhone 12.

Da diese Sender-Spule ein wechselndes Magnetfeld erzeugen muss, kehrt sie den Stromfluss in hoher Geschwindigkeit immer wieder um. Dieser Wechselstrom ist dann aber auch nicht so effizient, als wenn das Netzteil direkt per Kabel am Gerät hängt. Aber nachts das Handy einfach nur auf einen bestimmten Platz legen, ist einfacher als dann auch noch das Kabel im Dunkeln zu finden, geschweige den auch noch anzuklemmen.
Auch ist es wichtig zu wissen, das nur dann ausreichende Ladewerte erreicht werden, wenn die Distanz zwischen Spule und Smartphone so gering wie möglich ist. Das sollte bei den Bastelprojekten von vorneherein beachten werden.


Selbsterstellte Ladestation aus dem 3D-Drucker

Ich habe mit Tinkercad eine Ablageplatte incl. Deckel in den Maßen 82mm x 167mm erstellt,
sowie einen Ständer, der beim ablegen meines IPhone 11 die optimale Höhe vorgibt.

Dann auf dem 3D-Drucker ausgedruckt.

Die Ladestation besteht aus diesen drei Teilen. Zum einen die Ablageplatte, die in der Vertiefung diese Sende-Elektronik aufnehmen wird. Einen Deckel zum Schutz und einem Ständer in der gleichen Breite.

Diese Lösung habe ich zum Download auf Thingiverse bereit gestellt.

Hinter dieser Deckplatte muss die Spule so angebracht werden, das diese zum Gerät zeigen.

Also darauf achten, das die oben zu sehende dunkle Ferritplatte vom Handy weg zeigt.

Getestet habe ich diese Lösung mit einem Apple IPhone 8 und 11.
Bei Messung der Ladeleistung mit einem guten Netzteil, hat sich nach kurzer Einpendel-Zeit ergeben, das diese Lösung bei 5,11V mit 0,95A also 4,85 Watt das Smartphone auflädt.
Es würde auch Android Geräte laden, leider sind die mir vorliegenden Geräte nicht Qi-tauglich.
Auch kann mit dem NFC Testtool geprüft werden ob Qi-Ladestationen funktionieren.

Verwendet man nur die Ablageplatte, ist mit ein wenig austesten der optimalen Stelle, mit unterschiedlichen QI fähigen Geräten, diese auch universal einsetzbar.

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