自动驾驶电动汽车对无线充电线圈的要求 

电动汽车无线充电的相关标准中给出了线圈之间充电距离的3种规格,分别是适合跑车的Z1:100~150mm,轿车的Z2:140~210mm,SUV的Z3:170~250mm 

移动机器人对无线充电线圈的要求 

既然他们都是自主移动设备,那这套标准放到机器人中是否合适呢?2021年深圳市旋依科技有限公司自主研发的《机器人无线充电方案》,经过旋依科技在对不同机器人应用场景中的测试中发现,以下方式更加适合机器人使用,并且可以覆盖大部分应用场景。 

Z1,适合挂轨式机器人;Z2,适合小型移动机器人;Z3,适合大型的移动机器人。 

这与汽车无线充电的距离有很大的差异,一是充电距离小,非常大60mm。二是充电的非常小距离并不会因距离变大而变大,还是保存相同的5mm。 

以此,旋依科技给出结论:汽车无线充电系统并不能直接适应机器人无线充电的场景,其主要差异表现有以下这些方面。 

低电压大电流致机器人充电发热严重; 

机器人的充电电压大部分集中在直流24V、48V、60V的安全电压范围内。内部供电是可触摸的,对人体不会造成伤害。而电压低,也就造成了充电电流大,比如24V电压平台,只只600W功率,就需要20A的充电电流。相对电动汽车几百伏的高压平台来说,相同功率电流大了10几倍。这会导致相同功率,机器人无线充电的发热情况更严重,设计时需充分考虑。 

l线圈耦合系数变化很大,变化范围远大于汽车无线充电,对安装部位有要求; 

机器人使用无线充电一般是侧面安装或底盘安装,底盘安装方式与电动汽车无线充电类似,但是机器人的底盘很低,在几十毫米内。侧面安装机器人不容易控制充电距离,会有贴上的情况。因此充电距离由毫米到几十毫米。与汽车无线充电的非常小距离较远不同,机器人的非常小距离很近,非常远距离与非常小距离的差值与汽车接近,这就导致线圈之间工作参数剧烈变化。容易导致系统出现损坏或工作异常等情况。 

电池存在很大差异:机器人无线充电时电池保持放电状态,电动汽车无线充电时单纯对电池充电; 

机器人的用电设备一般就挂在电池上,即使充电状态中也能继续工作。机器人的所有电力供给只有这一电池,而电动汽车在充电时,动力电池不放电,有其它电池给汽车用电设备供电。机器人在充电时,就会出现无线充电系统的输出电流突变,非常小输出电流变化等等情况。 

无线充电系统自主完成自动充电过程是非常适合机器人的充电方式。 

电动汽车是大规模批量制造,而机器人是小规模定制,导致无线充电与机器人的接口非常不稳定。因此机器人充电需要用非常简单的方式完成与机器人的自动充电过程,所以无需机器人干预的自动无线充电是一种非常合适的方式。 

旋依科技针对机器人的使用场景,对无线充电的线圈、补偿方式、控制电路和控制方法进行一系列的针对设计,使机器人的无线充电在这些区间都可以高性能,稳定可靠的工作。 

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