Was ist Qi Charging? Der Standard zum kabellosen Laden im Detail

Die Qi-Technologie wird unter anderem bei aktuellen iPhone-Generationen und beim AirPods Lade-Case genutzt, damit die jeweiligen Akkus kabellos geladen werden können. Doch wie funktioniert die kabellose Energieübertragung im Detail und was steckt hinter dem Namen „Qi“? In diesem Ratgeber findet ihr die wichtigsten Details zum technologischen Standard Qi Wireless Charging und seinen Hintergründen. Habt ihr noch Fragen oder wollt ein paar weitere Informationen zum Thema beitragen? Dann lasst gern einen Kommentar da.

Was ist Qi Charging? Wie funktioniert das kabellose Aufladen von Apple iPhone, AirPods Ladecase und anderen Geräten? Hier findet ihr die Antworten auf diese und weitere Fragen!

Was ist Qi Charging? Wie funktioniert das kabellose Aufladen von Apple iPhone, AirPods Ladecase und anderen Geräten? Hier findet ihr die Antworten auf diese und weitere Fragen!

Qi Charging – Akku aufladen durch resonante induktive Kopplung

Für die Qi-Technologie, die bei Apple seit 2017 (iPhone X und iPhone 8) verwendet wird, kommt für die Energieübertragung vom Sender (Ladegerät) zum Empfänger (Endgerät) ein sogenannter Resonanztransformator zum Einsatz. Diese Art der Schaltung wird auch „Boucherot-Schaltung“ genannt und ist laut Wikipedia „eine schwingkreisähnliche Schaltung aus Kondensator und Spule“. 

Beim Zusammenspiel der einzelnen Bauteile in Ladegerät und Smartphone oder Ladecase wird aber nicht nur Elektrizität erzeugt, auch gibt es einen Informationsaustausch. Dieser gewährleistet eine optimale Übertragung von Energie und stellt sicher, dass die größte unterstützte Leistung in der jeweiligen Verbindung erreicht wird. Die Technik für den Datenaustausch kann dabei mit RFID verglichen werden.

Wie funktioniert Qi Wireless Charging? Die Infografik klärt auf

Ich könnte noch weiter mit technischen Begriffen, die ich auf Wikipedia zum Thema finde, um mich werfen. Aber ein Bild sagt manchmal mehr als tausend Worte – und auch Bilder findet man bei Wiki :D Deshalb binde ich euch im Folgenden einfach eine Infografik ein, die euch zeigt, wie der Strom von der Ladestation (unten) ins Handy (oben) gelangt. 

Wie ihr auf der Übersicht seht, sorgen Controller und Treiber dafür, dass nach einem entsprechenden Datenaustausch eine Leistung ausgehandelt wird, mit welcher der Handyakku dann sicher, aber schnellstmöglich geladen wird. Sowohl Sender als auch Empfänger nutzen für den Austausch dabei eine platzsparende Spule (Quelle: MakeMagazinDE bei Wikimedia unter CC BY-SA 4.0 Lizenz).

Wie funktioniert Qi Wireless Charging? Welche Bauteile sind für Kommunikation und Leistung zuständig? Diese Infografik zeigt es euch.

Wie funktioniert Qi Wireless Charging? Welche Bauteile sind für Kommunikation und Leistung zuständig? Diese Infografik zeigt es euch.

Technische Daten der induktiven Energieübertragung per Qi

Hier ein paar technische Daten und weitere Informationen zur Qi-Technologie:

  • Sender und Empfänger tauschen Daten mit einer Datenrate von 2 kBit/s aus
  • Erreichen hoher Leistung ohne Überschreiten von EMV-Grenzwerte durch hohe magnetische Kopplung 
  • Langwellen-Übertragungsfrequenzen zwischen 87 kHz und 205 kHz
  • Leistung bei aktuellen Geräten von 5 Watt (Baseline Power Profile) bis 15 Watt (Extended Power Profile)
  • Schon seit 2008 im Einsatz, seit 2012 durch Samsung und 2017 durch Apple bekannter geworden

Qi Charging – Vorteile und Nachteile in der Übersicht

Wie ihr in der Liste der technischen Daten des Qi Wireless Charging sehen könnt, ist das kabellose Aufladen von Akkus aktuell noch nicht die schnellste Art und Weise, um Strom ins Gerät zu bekommen. Das kann man, wenn man will, als Nachteil ansehen. Was sonst noch in eine Vorteile- und Nachteile-Übersicht gehört, das seht ihr in folgender Tabelle.

Qi Vorteile Qi Nachteile
Kein Kabel nötig, Gerät wird auf Ladefläche aufgelegt Nutzung während des Ladens stark eingeschränkt, da das Gerät auf der Ladematte liegen / lehnen muss
Weniger Abnutzung an Schnittstelle oder Kabel, da kein USB- oder Lightning verwendet wird Geringer Wirkungsgrad
Standardisierung von „Qi“-Ladegeräten sorgt für freie Herstellerwahl Aktuell noch recht hoher Preis für vergleichsweise wenig Leistung
Ein Qi-Ladegerät kann also verschiedenste Geräte von Apple, Samsung, Huawei, Google, Nokia, Xiaomi, Sony, etc. laden (nacheinander) Derzeit nur bis 15 Watt Lade-Leistung, während USB-C-Ladegeräte 60 Watt und mehr schaffen
Ermöglicht bei ausschließlich kabellos ladbaren Geräten höheren Schutz gegen Wasser und Staub Möglichkeit der hohen Wärmeentwicklung und Langwellen-Störung des Rundfunks

Stand der Informationen: 24.06.2020

Geschichte der Technologie

Der Qi-Standard für das kabellose Aufladen von Geräteakkus wurde schon 2008 vom Wireless Power Consortium (WPC) gegründet. Der Standard für die kabellose Energieübertragung, die über elektromagnetische Induktion realisiert wird, soll von mehr als 200 Unternehmen für mehr als 1.000 Geräte-Modelle genutzt werden – Informationen dazu sowie zu weiteren Hintergründen und News gibt es auf der offiziellen Webseite des WPC.

In Deutschland war der Ladestandard weder in 2008 noch in den Folgejahren besonders bekannt. Erst durch einige Produkte von IKEA kam er ins Gespräch. Nachdem der Hersteller Palm Pre in 2009 schon ein Handy mit Qi-Ladetechnik anbot, kamen im Jahr 2012 Samsung mit dem Galaxy S III und Nokia mit dem Lumia 820 und Lumia 920 um die Ecke. Große, weltweite Aufmerksamkeit kam dann nochmals 2017 mit dem iPhone 8 und iPhone X – seither ist der Qi-Standard bei Apple fester Bestandteil.

iPhone kabellos aufladen: Support-Dokument von Apple

Keine Kompatibilität mit Konkurrenzprodukten

Den Namen „Qi“ sollte man sich bei der Nutzung entsprechender Geräte merken, damit man auf der Suche nach kabellosen Ladegeräten nicht aus Versehen zu einem Konkurrenzprodukt greift, das mit der eigenen Technik nicht kompatibel ist. Einen ähnlichen Ansatz der induktiven Kopplung oder der resonanten magnetischen Kopplung verfolgen zum Beispiel die AirFuel-Produkte mit dem Powermat- oder Rezence-Standard. Mehr Infos zu den unterschiedlichen Standards gibt es u. a. im Wiki-Artikel zu „Drahtlose Energieübertragung“, wo ihr auch sehen könnt, wie schon im Jahr 1910 eine Glühbirne drahtlos zum Leuchten gebracht wurde.

Woher stammt eigentlich der Name „Qi“?

Da wir nun alles wichtige zu Funktionsweise, Technologie, Daten und Konkurrenz wissen, schauen wir abschließend doch mal auf den Namen. Dieser stellt nämlich nicht nur die Kombination zweier zufälliger Buchstaben dar, sondern ist die Überführung eines chinesischen Worts und Schriftzeichens in lateinische Schriftzeichen. Ausgesprochen wird Qi dabei laut Duden [tʃiː] und wird deshalb auch alternativ „Chi“ geschrieben (allerdings nicht den Ladestandard betreffend). 

Qi (氣 oder 气 im Chinesischen, 気 oder き im Japanischen und 氣 oder 기 im Koreanischen) kann je nach Kontext verschiedene Bedeutungen haben. So zum Beispiel „Energie“ oder „Atem“. Aber auch als „Luft“, „Gas“, „Äther“ oder „Kraft“ kann es eingesetzt werden. Ein aussagekräftiges, aber umfangreich nutzbares Wort also, das mit seinen verschiedenen Interpretationen gut für den kabellosen Ladestandard geeignet ist ;)

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