Stromversorgung zum Laden von Akkus Auftrieb für Wireless Charging

Der Erfolg von Wireless Power in Mobiltelefonen beflügelt die Entwickler. Nun sollen kontaktlose Energieübertragungssysteme mit höheren Leistungen folgen. Damit die hierfür benötigten Wireless-Power-Sender klein und kostengünstig realisiert werden können, bedarf es moderner GaN-Leistungshalbleiter.

Stromversorgungs-Steckverbinder sind elektromechanische Bauteile und deshalb eine wichtige Ursache für Ausfälle elektronischer Geräte. Im Gegensatz dazu stellt die kontaktlose Energieübertragung eine komfortable Technik dar, die Ausfallprobleme durch Verschleiß, mechanische Beschädigung, das Eindringen von Flüssigkeit, Verschmutzung durch Staub usw. vermeidet. Bei den Endanwendern haben selbstladende, schnurlose Geräte mit kontaktloser Energieübertragung, wie z.B. elektrische Zahnbürsten, schnell Anklang gefunden, da die abgedichteten Geräte ohne elektrisch leitende Kontakte klare Vorteile in Sachen Komfort und Sicherheit bieten. Allerdings ist dies nur eines der verschiedenen Szenarien, die Aufsehen erregen und die Nachfrage nach kontaktloser Energieübertragung anheizen.

Inzwischen fasst die kontaktlose Energieübertragung auch in Anwendungen geringerer Leistung Fuß, wie zum Beispiel bei Armbanduhren, Ohrhörern und anderen Wearables sowie zum Laden von Mobiltelefonen und anderer tragbarer Elektronik. Zukünftig wird die kontaktlose Energieübertragung jedoch auch in Anwendungen mit höherer Leistung in den Bereichen Medizintechnik und Industrie sowie bei Konsumgeräten nachgefragt werden. Die Hersteller elektronischer Geräte stehen deshalb vor der Herausforderung, effiziente Empfänger für die kontaktlose Energieübertragung in ihre Produkte zu integrieren sowie Sender zu entwickeln, die kontaktlos Energie an mehrere Geräte übertragen können.

Nicht nur Wearables und Mobiltelefone

Menschen wollen die überzeugenden Eigenschaften, die sie von ihren privaten Konsumgeräten zu Hause gewohnt sind, auch in jenen professionellen Geräten nutzen, mit denen sie bei der Arbeit oder in anderen Lebensbereichen umgehen. Die bedienungsfreundlichen grafischen Benutzeroberflächen und das kabellose Laden, das sie von ihren Mobiltelefonen gewohnt sind, erwarten sie also auch bei Industrie- und Medizin-Geräten, Hochleistungs-Computern oder in Fahrzeugen.

Moderne Mobiltelefone werden inzwischen für weit mehr als nur zum Telefonieren genutzt. Sie benötigen deshalb mehr Strom und müssen folglich auch häufiger geladen werden. Großflächige Ladestationen für die kontaktlose Energieübertragung bieten außerdem die Möglichkeit zum Laden mehrerer Geräte gleichzeitig. Dies verlangt nach der Fähigkeit, sich mit mehreren Geräten zu verbinden und sie zu laden, wobei abhängig von der Zahl der gleichzeitig verbundenen Geräte nur wenig oder auch sehr viel Leistung bereitgestellt werden muss.

Künftig werden Anwender von vielen mobilen Geräten, wie zum Beispiel Drohnen, Hausgeräten, Medizintechnik, Prüf- und Messgeräten sowie Robotern die Fähigkeit erwarten, fortlaufend geladen zu werden und ständig umgehend verfügbar zu sein. Besonders wünschenswert ist die Möglichkeit, ein Gerät einfach mitnehmen oder abzuklemmen und anschließend sofort zu verwenden – beispielsweise bei Drohnen, Transportsystemen, Elektrowerkzeugen usw. (Bild 1).