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自主無線充電提高機器人隊伍的生產力

電源模組可提供支援無線充電所需的效能，可與各種電阻匹配。

Vicor 升降壓穩壓器爲移動機器人無線充電站高效供電

物流、配送與檢驗行業對移動機器人隊伍的依賴程度越來越高。這些機器人隊伍現已變得非常龐大，因此其用戶正試圖找到不依賴人工干預的充電方法。

圖 1: 在 WiBotic 充電平台上着陸的空中無人機。當接收器靠近電源發射器時，WiBotic 充電系統會自動進行感應充電，對於有些情況，比如當接收器離電源發射器有一段距離時，它會自動進行磁共振充電。

如何爲機器人無線充電

爲機器人充電過程實現自動化的一種方法就是使用 WiBotic 開發的無線充電站。其方法是在機器人平台中構建無線充電硬件。充電硬件會在感應到電池需要充電時，讓機器人前往充電站。機器人以發射線圈和接收線圈對齊的方式將自行定位到充電站附近，進行電力傳輸。

WiBotic 技術通過名爲自適應匹配的系統將感應及共振系統全部整合。它不僅可不斷監控天線的相對定位，而且還可動態調節硬件及固件參數，以在水平垂直方向及角度偏移幾釐米時維持最大能量傳輸效率。嵌入式識別與通信系統可讓任何機器人通過任何位置充電，即使機器人有不同的電池化學性質、電壓與充電速率也沒問題。

優化機器人正常運行時間

WiBotic 充電器必須仔細管理充電模式，以便在不因反覆快速充電而降低電池質量的同時，優化正常運行時間。此外，充電週期和功率級（從快速充電的 300W 到涓流充電的 100mW ）的這一變化也需要匹配各種阻抗的供電架構。

爲高效適應不同的負載，WiBotic 使用了 Vicor 零電壓開關 (ZVS) 升降壓 PRM 穩壓器。其拓撲可實現高開關頻率（大約 1MHz）。高開關頻率可縮小儲能器件（電感、電容）的尺寸，實現高達 1,383W/in³ 的功率密度。Vicor 穩壓器可集成在 WiBotic TR-110 無線充電站上的 RF 發射器中。48V 輸入（穩壓器輸入電壓範圍在36–75V_DC之間）由 AC-DC 電源提供。輸出電壓不僅可動態控制，而且還可根據需要在大約 20V 至 55V 之間調整。

圖 2: 在 TR-110 无线充电站 PCB 上可以看到为板载 RF 放大器散热的风扇。Vicor 表面贴装 PRM（不可见）位于风扇气流之外。

Vicor PRM™ 可在較低功率級下執行“全面充電”和“涓流充電”模式，無明顯下降，這是打敗同類競爭電源組件的重要性能基準。此外，它還支持需要恆壓才能實現 100% 充電的“充滿關閉”模式。高效率轉換實現了 45°C 的最高工作溫度。TR-110 無線充電站採用主動式散熱將熱量從板載的 RF 放大器中散出，但 Vicor 表面貼裝的 PRM 位於風扇氣流之外。

此外，Vicor PRM 模組的零電壓開關特性也最大程度減少了 EMI/噪聲難題，並在不需額外濾波器的情況下符合傳導發射/EMC 的需求。

PRM 的緊湊尺寸有助於實現輕量級的小巧機載充電器，其可延長工作週期，對於機載產品而言，更是如此。對於固定的無線充電站而言，高密度的供電架構最終有助於在部署環境中節省寶貴的空間。

PRM 採用 1.28 x 0.87 x 0.249 英寸[32.5 x 22.0 x 6.31 毫米]的表面貼裝封裝，與標準貼裝及表面貼裝裝配工藝兼容。此外，它還提供平面散熱區域，可提高導熱性能。