Zo werkt Qi, de standaard voor draadloos opladen op de iPhones

Sinds de iPhone 8 zijn toestellen geschikt voor draadloos opladen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de Qi-technologie, een standaard die ook door andere fabrikanten wordt gebruikt. Maar hoe werkt Qi eigenlijk en hoe snel kun je je iPhone ermee opladen?

• Qi en MagSafe
• Welke iPhones werken met Qi?
• Wat is de Qi-standaard?
• Hoe werkt Qi?
• Beperkingen van Qi

Qi en MagSafe

Apple heeft sinds de iPhone 12-serie ook MagSafe, een draadloze oplaadmethode met magneet. Dit is gedeeltelijk compatibel met Qi-laders. Je kunt MagSafe-geschikte iPhones ook op een Qi-lader opladen en omgekeerd kun je een draadloos oplaadbare iPhone ook op een MagSafe-lader leggen.

Snel opladen met MagSafe op 15 Watt werkt echter alleen bij iPhones die intern zijn voorzien van MagSafe, dus niet bij eerdere modellen. Bij die toestellen geldt het maximale vermogen van 7,5 Watt, zoals bij MagSafe-laders.

Welke iPhones werken met Qi?

Android-toestellen zoals de Nexus 5 en Samsung Galaxy konden al langer draadloos opladen. Sinds 2017 is ook Apple van de partij met de iPhone 8, iPhone X en nieuwer. Alle toestellen die sindsdien verschenen zijn, zijn geschikt voor draadloos opladen op Qi-laders.

Wat is de Qi-standaard?

Qi (uitspraak ‘chi’) is een standaard voor draadloos opladen, opgesteld door het Wireless Power Consortium (WPC). Dit is een organisatie waar Apple sinds 2017 lid van is. Op dat moment waren er al bijna 150 smartphones geschikt voor Qi en de standaard zelf bestaat al veel langer: sinds 2008! Toch werd het destijds nog weinig gebruikt en was opladen via een kabeltje het meest gangbaar. Dankzij Apple zijn Qi-laders echt doorgebroken en kwam er een enorm aanbod van geschikte draadloze opladers. Qi versloeg daarmee een andere standaard voor draadloos opladen, namelijk PMA van de Power Matters Alliance.

Hoe werkt Qi?

Bij Qi is sprake van inductieladen. Daarvoor is nog steeds een stroomkabel nodig, omdat het basisstation verbonden moet zijn met het stopcontact. Helemaal draadloos is het dus niet. Dat er toch gesproken wordt over draadloos opladen heeft ermee te maken dat je de smartphone zelf niet meer met een kabel hoeft te verbinden. De Oral-B tandenborstels van Braun werken al sinds de jaren negentig met inductieladen. Dit werkt op een soortgelijke manier, maar je kunt op een tandenborstelhouder uiteraard geen iPhone opladen.

Het basisstation komt alleen in actie als er een geschikt toestel op wordt gelegd. Van tijd tot tijd verstuurt het basisstation een testsignaal, om te controleren of er een Qi-geschikt toestel aanwezig is. De smartphone geeft hierbij een melding terug, om aan te geven wat de signaalsterkte is.

Daarna kan het draadloos opladen beginnen. Het systeem bestaat dus uit een zender (het basisstation) en een ontvanger (de smartphone). Beide beschikken over een spoel van metaaldraden. De spoel van de zender genereert een elektromagnetisch veld, dat stroom opwekt in de spoel van de ontvanger. De ontvanger stuurt een signaal terug om aan te geven welk vermogen is vereist en het basisstation past de output daarop aan. Als de batterij bijna vol is kan de smartphone een signaal sturen dat ervoor zorgt dat het basisstation naar een lager vermogen terugschakelt.

Beide apparaten communiceren met een snelheid van maximaal 2 Kbit per seconde. Sneller hoeft niet, omdat er niet zoveel data uitgewisseld hoeft te worden.

Beperkingen van Qi

Op een Qi-lader kun je een iPhone maximaal op een vermogen van 7,5 Watt opladen. Dit is een bewuste beperking vanuit Apple, om ervoor te zorgen dat het opladen veilig verloopt en het toestel niet oververhit raakt. Andere fabrikanten staan soms hogere vermogens toe.

Een andere beperking is dat Apple voor de Apple Watch een speciale oplaadpuck heeft ontwikkeld. Ook die is gebaseerd op de Qi-standaard, maar is alleen in combinatie met de Apple Watch te gebruiken. Omgekeerd kun je een Apple Watch niet op een doorsnee Qi-lader bijladen; het moet altijd de speciale oplaadpuck van Apple zijn.

Qi heeft verder als beperking, dat het apparaat altijd goed op de lader moet liggen. De afstand tussen de spoelen van zender en ontvanger mogen maar een paar millimeter zijn. Fabrikanten van laders lossen dit op door een kruisje of andere markering op de laadmat te zetten, zodat je precies weet waar de spoel zit. MagSafe lost dit op, door de spoelen met magneten precies op de juiste wijze uit te lijnen. Beide apparaten ‘klikken’ dan vanzelf op hun plaats.

Een toekomstige oplossing zou draadloos opladen op afstand kunnen zijn. Er waren ooit geruchten dat Apple met fabrikant Energous zou samenwerken om opladen op grote afstand mogelijk te maken. Tot nu toe is daar niets van terechtgekomen.

Een andere oplossing is om de spoelen over elkaar te leggen, zodat het niet uitmaakt hoe je je iPhone neerlegt. Apple heeft dit zelf geprobeerd met de AirPower, maar slaagde er niet in om een goed werkend accessoires te maken. Fabrikanten zoals Zens hebben producten uitgebracht waarmee dit wel werkt: de Zens Liberty (review). Deze moet echter flink gekoeld worden en maakt door de ventilatoren relatief veel lawaai.