大功率自主充電解決方案市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大，Wibotic 宣布了其在臺(tái)式電池充電器以及使用 GaN 技術(shù)的無(wú)人機(jī)和自主移動(dòng)機(jī)器人的無(wú)線充電發(fā)射器方面的最新進(jìn)展。通過(guò)利用 GaN 技術(shù)并確保在最惡劣的工作環(huán)境下的生存能力，創(chuàng)新的解決方案提供了更高的效率。當(dāng)與 WiBotic 軟件結(jié)合使用時(shí)，它們還使操作員能夠跟蹤和優(yōu)化單個(gè)電池的性能，以及完全自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)計(jì)充電程序。

得益于突破性的感應(yīng)電力傳輸機(jī)制，自適應(yīng)匹配技術(shù)能夠提供無(wú)人機(jī)和其他飛行設(shè)備所需的功率水平。
WiBotic 的新產(chǎn)品包括被動(dòng)冷卻車載充電器和完全密封的 IP67 車載充電器，以及采用 GaN Systems 最新氮化鎵 (GaN) 技術(shù)的兩款更小、更高效的發(fā)射器，據(jù)首席執(zhí)行官 Ben Waters 介紹。微博。

沃特世在接受 EEWeb 采訪時(shí)表示：“GaN 大大節(jié)省了發(fā)射器的尺寸、溫度和效率。與 MOSFET 相比，GAN FET 上極低的柵極電容可以減少驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O所需的功率，從而提高效率并減小尺寸。與傳統(tǒng) MOSFET 相比，更高頻率下的開關(guān)損耗也更低，從而提高了溫度性能”。

氮化鎵技術(shù)

與硅相比，GaN 的主要優(yōu)勢(shì)在于其更高的功率密度。這是由于導(dǎo)帶和價(jià)帶之間的間隙高于 LDMOS 技術(shù)，因此提供了更高的擊穿電壓。高功率密度允許信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，擴(kuò)大基站的覆蓋范圍。它還支持更小的外形尺寸，在 PCB 上需要更少的空間。因此，設(shè)計(jì)人員可以在更小的空間內(nèi)擁有更大的功率，從而降低成本。

“到目前為止，我們主要在發(fā)射器中使用 GaN。GaN 可能對(duì)其他產(chǎn)品有所幫助，例如我們的獨(dú)立臺(tái)式電池充電器，我們可以在其中提高 DC-DC 開關(guān)轉(zhuǎn)換器的效率并減小其尺寸。例如，對(duì)于無(wú)人機(jī)應(yīng)用，尺寸和重量對(duì)于任何車載充電器都至關(guān)重要，”Waters 說(shuō)。

氮化鎵的帶隙為 3.2 電子伏特 (eV)，幾乎是等于 1.1 eV 的硅的三倍。這意味著需要更多的能量來(lái)激發(fā)半導(dǎo)體導(dǎo)電帶中的價(jià)電子。雖然這一特性限制了 GaN 在超低電壓應(yīng)用中的使用，但它的優(yōu)勢(shì)在于允許更高的擊穿電壓和更高的溫度下更高的熱穩(wěn)定性。GaN 極大地提高了功率轉(zhuǎn)換級(jí)的效率，在生產(chǎn)高效電壓轉(zhuǎn)換器時(shí)可作為硅的寶貴替代品。

Wibotic的系統(tǒng)

WiBotic 技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到包括臺(tái)式插入式電池充電器和完全自主的無(wú)線充電器，所有這些都與電池?zé)o關(guān)，可以通過(guò) WiBotic Commander 軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和遠(yuǎn)程監(jiān)控。使用 WiBotic 車載充電器，任何類型的電池都可以通過(guò)直流電源手動(dòng)充電。這些車載充電器還可用于使用無(wú)線充電自動(dòng)為設(shè)備充電。WiBotic 無(wú)線充電技術(shù)基于感應(yīng)和諧振系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗诤狭藘烧叩膬?yōu)點(diǎn)。其獲得專利的自適應(yīng)匹配系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控相對(duì)天線位置并動(dòng)態(tài)調(diào)整硬件和固件參數(shù)以保持最高效率——在高功率水平下提供可靠的充電，并跨越幾厘米的垂直距離，

WiBotic 無(wú)線充電系統(tǒng)由四個(gè)主要硬件組件組成：發(fā)射器單元、發(fā)射器天線線圈、車載充電單元、接收天線線圈。發(fā)射器單元識(shí)別任何配備車載充電單元和接收器天線線圈的傳入機(jī)器人，并自動(dòng)激活以提供適量的能量。收集線圈將能量饋送到車載充電器電路。車載充電器將信號(hào)轉(zhuǎn)換回直流電壓并控制電池充電功能，以安全地為各種電池充電。

圖 1：WiBotic 無(wú)線電源解決方案的工作原理（來(lái)源：Wibotic）

OC-262 是一種被動(dòng)冷卻的車載充電器，已開發(fā)為用于商業(yè)和政府應(yīng)用的加固系統(tǒng)。被動(dòng)冷卻在采礦、海洋勘探和農(nóng)業(yè)等惡劣環(huán)境中特別有利，這些環(huán)境中水和灰塵是重要的問(wèn)題。OC-262 由兩種型號(hào)組成，一種具有 IP20 等級(jí)，適用于需要被動(dòng)冷卻但可能對(duì)環(huán)境更開放的應(yīng)用，另一種具有 IP67 等級(jí)，適用于戶外或極端環(huán)境。

“OC262 是我們的第一款被動(dòng)冷卻板載充電器。特別是對(duì)于戶外應(yīng)用，我們聽到許多客戶要求能夠完全密封電子設(shè)備。OC262 滿足了這一需求。被動(dòng)冷卻減輕了對(duì)任何設(shè)備、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、空間等外部通風(fēng)的需求，”Waters 說(shuō)。

圖 2：Wibotic 的發(fā)射器

圖 3：Wibotic 的車載充電器

另一種解決方案是用于小型機(jī)器人的 OC-150 車載充電器，可提供高達(dá) 150W 的總功率和高達(dá) 10A 的電流，具體取決于電池電壓。在發(fā)射器領(lǐng)域，TR-150 使用來(lái)自 WiBotic 合作伙伴 GaN Systems Inc. 的最新高效 GaN 晶體管。它主要設(shè)計(jì)用于新的 OC-150 車載充電器，但在部署在不同的機(jī)器人車隊(duì)中時(shí)支持所有 WiBotic OC。TR-300 發(fā)射器提供與 TR-150 相同的核心優(yōu)勢(shì)，但與 WiBotic 的 OC-262 或 OC-301 車載充電器配對(duì)時(shí)可提供高達(dá) 300W 的功率。

“這些產(chǎn)品為充電和電源管理產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)提供物聯(lián)網(wǎng)連接，所有產(chǎn)品都通過(guò) WiBotic Commander 軟件連接。許多公司仍在努力實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)部署，我們今天擁有可以幫助桌面充電的產(chǎn)品，隨著事情繼續(xù)朝著這個(gè)方向發(fā)展，這些產(chǎn)品也可以應(yīng)用于全自動(dòng)充電，”Waters 評(píng)論道。

審核編輯 黃昊宇