無線供電解決方案為電子商務(wù)時(shí)代的物流提供保障
發(fā)布時(shí)間:2020-04-23 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】如今,全球電子商務(wù)市場正在持續(xù)增長,并且隨著 5G 技術(shù)的發(fā)展,該增長預(yù)計(jì)將進(jìn)一步加快。而在這一快速擴(kuò)張的背后提供支持的就是巨大的配送中心,通過這些配送中心,消費(fèi)者只需點(diǎn)擊“購買”按鈕,貨物就能送到他們手中。這些設(shè)施正越來越多的通過使用IoT(物聯(lián)網(wǎng))和AI(人工智能)等機(jī)器人技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化/人力節(jié)省。目前,在大型配送中心和工廠中, AGV(自動(dòng)導(dǎo)向車)的使用已成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。
如今,全球電子商務(wù)市場正在持續(xù)增長,并且隨著 5G 技術(shù)的發(fā)展,該增長預(yù)計(jì)將進(jìn)一步加快。而在這一快速擴(kuò)張的背后提供支持的就是巨大的配送中心,通過這些配送中心,消費(fèi)者只需點(diǎn)擊“購買”按鈕,貨物就能送到他們手中。這些設(shè)施正越來越多的通過使用IoT(物聯(lián)網(wǎng))和AI(人工智能)等機(jī)器人技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化/人力節(jié)省。目前,在大型配送中心和工廠中, AGV(自動(dòng)導(dǎo)向車)的使用已成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。
在電子商務(wù)網(wǎng)站上,您可以一天 24 小時(shí)訂購貨物。擁有大型配送中心的零售商如今正面臨著工作人員負(fù)擔(dān)越來越重的挑戰(zhàn),因?yàn)楣ぷ魅藛T需要快速處理訂單。未來幾年,這些配送中心的貨物處理量預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步增加。為了應(yīng)對(duì)這一課題,全球各地的配送中心越來越多地通過使用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化/人力節(jié)省。這一趨勢在勞動(dòng)力短缺嚴(yán)重的日本尤為明顯。當(dāng)?shù)卣?,他們的目?biāo)是在 2030 年前實(shí)現(xiàn)物流領(lǐng)域的完全無人操作。
商業(yè)/服務(wù)機(jī)器人的全球市場規(guī)模
引自株式會(huì)社富士經(jīng)濟(jì)《2018 全球機(jī)器人相關(guān)市場的現(xiàn)況與前景預(yù)測》
由于勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺和勞動(dòng)力成本不斷上升,機(jī)器人的作用越來越大,相應(yīng)地商業(yè)/服務(wù)機(jī)器人市場也在不斷增長。物流/搬運(yùn)機(jī)器人在市場中占有相當(dāng)大的份額。
在這樣的背景下,AGV 的運(yùn)用越來越多,例如用于在物流倉庫和工廠生產(chǎn)線上等搬運(yùn)物品。AGV 是無需人工操作就能按規(guī)定路線自動(dòng)行駛的電動(dòng)車,作為可更智能地使用與規(guī)劃未來物流中心和工廠所不可缺少的元素,AGV 正吸引著廣泛的關(guān)注。近年來,甚至還發(fā)布了能夠自動(dòng)行駛且同時(shí)使用傳感器和軟件來避開障礙物的型號(hào);它們被稱為機(jī)器人。
但是,在廣泛運(yùn)用 AGV 之前還存在各種課題。其中一個(gè)課題就是充電問題。物流倉庫或工廠的 AGV 數(shù)量越多,需要行駛的路線就越多,這使得控制管理變得更加復(fù)雜。在這種情況下,充電工作需要手動(dòng)更換電池,這就增加了人為失誤的可能性。此外,根據(jù)現(xiàn)場情況,通過電纜充電的接觸式手動(dòng)電池充電方式可能會(huì)產(chǎn)生火花,甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的事故。為了解決此問題,無線供電傳輸被越來越多地引入。
無線供電的引入所帶來的不僅是無需更換電池,也不會(huì)產(chǎn)生火花等好處,還能實(shí)現(xiàn)不間斷充電。不間斷充電是指物流倉庫或工廠的 AGV在工作中對(duì)電池進(jìn)行充電,從而有助于延長 AGV 的電池使用壽命并增加了AGV總的工作時(shí)間。TDK開發(fā)了一個(gè)用于 AGV 的 1 kW 無線供電系統(tǒng),該系統(tǒng)采用磁諧振耦合方式(※1),在 AGV 行駛方向上實(shí)現(xiàn)了 ±30 mm 的容許線圈位移范圍,以及 20 至 40 mm 的寬線圈間功率傳輸距離。因?yàn)榫€圈位置即使偏移也能很好的工作,所以最適宜在不間斷充電方式下工作。
還有,它既可在戶外使用,也可在工廠的惡劣條件下使用,因?yàn)榫€圈組的防塵防滴設(shè)計(jì)符合 IP65(※2) 的電力傳輸端和電力接收端標(biāo)準(zhǔn)。此外,通過恒壓/恒流 (CVCC) ※3 控制可直接對(duì)電池充電,通過通信控制則可自由設(shè)置電壓/電流,使得它可以在各種環(huán)境下使用,這是另一個(gè)優(yōu)勢。
AGV 日常工作過程比較/常規(guī)充電與不間斷
充電方式的比較
不間斷充電支持在工作中對(duì)電池進(jìn)行充電,從而有助于延長 AGV 的電池使用壽命并增加了AGV總的工作時(shí)間。
除了采用磁諧振方式的 AGV 無線供電解決方案外,TDK 還開發(fā)了用于可穿戴設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備的電磁感應(yīng)方式(※4),以及用于 EV(電動(dòng)汽車)/PHEV(插電式混合動(dòng)力汽車)的磁諧振方式,由此提供了豐富的無線供電產(chǎn)品。這些豐富產(chǎn)品系列的核心都是TDK創(chuàng)業(yè)的鐵氧體技術(shù)的一個(gè)活用(※5),該技術(shù)是 TDK 的立身之本。鐵氧體的性質(zhì)對(duì)無線供電的傳輸效率有很大的影響,鐵氧體是電力傳輸/接收線圈的核心材料。TDK 通過充分利用磁技術(shù),包括其鐵氧體核心技術(shù),滿足各種無線供電需求。
TDK 提供的各種無線供電解決方案
TDK 已經(jīng)推出了用于移動(dòng)設(shè)備(包括智能手機(jī))的商業(yè)化系統(tǒng)以及用于工業(yè)設(shè)備的中型輸出系統(tǒng)。此外 TDK 還致力于開發(fā)用于 EV/PHEV 的大型輸出系統(tǒng)。
無線供電系統(tǒng) 「WPX1000」
用于 AGV 的 WPX1000 無線供電系統(tǒng)由 TDK-Lambda 使用 AirTLansTM品牌進(jìn)行銷售。
術(shù)語
※1. 磁諧振方式:通過在功率傳輸端和接收端形成諧振電路,同時(shí)調(diào)整兩端,使它們以相同的諧振頻率共振,以此來傳輸功率。
※2. IP65:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JIS) 規(guī)定的防水/防塵性能等級(jí)。
※3. CVCC(恒壓/恒流)控制:允許在預(yù)先設(shè)定的電壓值/電流值范圍內(nèi)根據(jù)負(fù)載狀況來實(shí)現(xiàn)恒壓 (CV) 模式或恒流 (CC) 模式自動(dòng)控制方式。
※4. 電磁感應(yīng)方式:一種非接觸式供電方式,它使用一個(gè)電力接收線圈組來捕獲由電力傳輸線圈產(chǎn)生的磁場。
※5. 鐵氧體:由金屬氧化物粉末通過陶瓷燒結(jié)方式而形成的一種磁性材料。TDK 成立于 1935 年,目標(biāo)是將鐵氧體商業(yè)化。
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