大雨および北海道地震によって被災された方へ

7月5日から各地で発生した大雨によって被災された方々に謹んでお見舞い申し上げます。今回被災された方を対象に「郵送修理による復旧支援」の取り組みを行っています。

【西日本豪雨 復旧支援】郵送による水濡れ等で壊れたデータの復旧料金が半額

iPhone8にも実装されたワイヤレス充電「Qi(チー)」って?

スマートフォンのワイヤレス充電の実用化に向けて、「Qi(チー)」と呼ばれるワイヤレス充電規格が大きな注目を浴びています。この度リリースされたiPhone8にも実装されました。

ケーブルを使わずに充電できるこの充電方法は、これまでの生活スタイルを一変させる機能としてたくさんの期待が寄せられています。

そこで今回は、ワイヤレス充電Qiの概要や仕組み、解決が期待されている課題などについてご紹介します。

ワイヤレス充電Qi(チー)とは?

「Qi(チー)」は、「ワイヤレスパワーコンソーシアム(WPC)」が策定した、ワイヤレス給電規格の1つです。

ワイヤレス充電そのものは以前から存在していた技術ですが、当初は規格が統一されていませんでした。規格の統一がされていなかったことは、ワイヤレス充電があまり普及されなかった原因の1つといえるでしょう。その統一を図るために開発されたのがQiです。

Qiの策定以降、国際規格として世界各国で利用され始め、日本においてもiPhone8に取り入れられて一気に注目を浴びるようになりました。現在では、iPhoneのみならずAndroidにQiが実装された端末も続々と登場しています。

今後は、スマートフォン対象に、Qiによるワイヤレス充電が急速に普及していくのではないでしょうか。

Qiの充電方法

ワイヤレス充電を使用したスマートフォンの充電方法は意外と簡単で、用意するものはワイヤレス充電に対応した充電器のみです。充電器の電源を入れたら、あとは充電器の上に端末を置くだけで充電が開始されます。わずらわしい設定は、特に必要ありません。

ワイヤレス充電を利用すれば、従来のようにわざわざ端末にコードをつなげる手間が省け、配線スペースをとられることもなくなるでしょう。複数の端末を利用している方ほど、実感できるメリットといえます。

Qiを購入する際は、端末との相性を確認しよう

Qiでワイヤレス充電をする場合は、当然ながら充電器もQi規格である必要があります。また、たとえQi規格のものだったとしても、メーカーが異なると充電できない場合があります。そのため、新たに充電器を購入する際には、充電器がその端末のQi規格に対応しているかどうか必ず確認しましょう。

不明点などがあれば、家電量販店のスタッフやメーカーに問い合わせると安心です。

Qiのワイヤレス充電の仕組み

ワイヤレス充電といっても、実際にはさまざまな方式が採用されています。Qiはもともと「電磁誘導方式」と呼ばれる充電方式を採用していましたが、その後に「磁界共振方式」という方式も取り入れられたのです。その2つの仕組みについて、簡単にご紹介します。

電磁誘導方式とは?

ワイヤレス充電の仕組みとしてもっとも基本的といえる電磁誘導方式は、「近づけた2つのコイルのうちどちらかに電気を流すと、もう片方のコイルにも電気が流れる(電磁誘導)」という現象を利用した方式です。「2つのコイル」は、給電する側(充電器)と受電する側(スマホ)のコイルを指します。

つまり、給電する側である充電器にだけ電気を流せば、スマホを近づけるだけで充電できるということです。

ただし、この電磁誘導方式には、スマホと充電器のコイルの位置がズレてしまうと充電できないという欠点があります。電磁誘導を発生させるためには、コイルの位置をしっかり合わせないといけないのです。

この欠点を解消するために開発されたのが、コイルが自動的に動くシステム。充電器にスマホを置くと、充電器の中のコイルが自動的にスマホの置かれたところに移動して充電してくれます。

しかし、電磁誘導方式にはもう1つ欠点があります。電気を送ることのできる距離がとても短いのです。長さにして約10cmが限界といわれており、充電器に乗せずに少し離して充電する、ということはほとんど不可能と考えられています。とはいえ、充電器から離して充電することはあまりないことなので、日常生活で不便に感じることはほとんどないかもしれません。

磁界共振方式とは?

Qiには、電磁誘導方式とは別に磁界共振方式も取り入れられています。

磁界共振方式は、「近づけた2つのコイルのうちどちらかに磁界(磁気がはたらく空間)を発生させると、もう片方のコイルにも磁界が発生する(磁界共振)」という現象を利用した方式です。電磁誘導方式と同じく、「2つのコイル」は給電する側(充電器)と受電する側(スマホ)のコイルを指します。もう少し詳しく見てみましょう。

充電器に「発振回路」という回路を通して電気を流すと磁界が発生しますが、スマホにもこれと同じ発振回路(同じ周波数の回路)が備わっていると、電気が直接流れていなくても磁界を発生させることができます。このとき、スマホは磁界を通して充電器の電気を受け取ることができるのです。エネルギーのやり取りができる部屋を作った、と考えると良いでしょう。

磁界共振の特徴は、電磁誘導方式に比べて電気を送ることのできる距離が長いこと。約2m離れていても、40%の充電を可能にしてくれるといわれています。しかし、それが同時に欠点になることも。磁界を発生させるために多くの電力を消費してしまうのです。

なお、Qiにもこの磁界共振の一部が取り入れられていますが、伝送距離は45mm程度。まだまだ遠隔での充電は実用レベルには達していないようです。

今後はこの磁界共振の仕組みが進化し、徐々に遠くからの充電が可能な距離が長くなっていくかもしれません。屋内に入ると自動で充電が開始されるような時代が訪れるかもしれませんね。

Qiを利用する際の注意点

手軽なワイヤレス充電を実現したQiですが、まだ改善点の多い充電方法でもあり、現状はいくつかの注意点に留意しながら運用する必要があるようです。

そこで、次はQiを利用する際の注意点をご紹介します。

充電に時間がかかる

Qiをはじめとするワイヤレス充電は、有線の充電よりも時間がかかります。例としてiPhone8では、バッテリー0%の状態から100%になるまでワイヤレスだと約3時間かかるのに対し、Lightningケーブルだと約2時間20分で完了するのです。そのため、少しでも早く充電したい場合は、ケーブルを利用するのが良いかもしれません。

充電しながらの操作が困難

Qi規格のワイヤレス充電は、その仕組み上、充電器から端末が離れるとまったく充電できなくなります。そのため、充電しながら操作したい場合は、充電器に置いたまま触らなければなりません。充電しながら端末を操作したい方にとっては、少し不便に感じる部分でしょう。

また、このような欠点は、ワイヤレス充電そのものが抱えている問題ともいえます。充電しながら利用したい場合は、現状ではやはりケーブルを用いるのが賢明です。しかし、遠隔での充電技術の研究が進められていることから、今後はこの欠点も解消されるかもしれません。

カバーがあるとうまく充電できないことも

スマートフォンにカバーを装着した状態だと、うまく充電できないことがあります。充電できたとしても、充電速度が遅くなるケースが多いようです。

普段、厚みのあるケースや金属製のケース、リングつきのケースなどを端末に装着している方は、外して充電したほうが良いでしょう。

おわりに

登場からそれほど日が経過していないQiは、まだ発展途上といえます。しかし、Qiは多くの可能性を秘めた充電方法であることには違いありません。将来的には、AV・デジタル機器や料理家電など、家電を中心にさまざまな製品への対応が考えられています。

他にも、電気自動車や電機バイクといった乗り物に焦点が当てられているようです。Qiによって実現されるかもしれない、新たなエレクトロニクスの時代を期待しましょう。

「ドクター・ホームネット」では、スマートフォンやパソコンなどに関するさまざまなコラムを多数掲載しています。ぜひ一度ご覧ください。

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