مقدمه: آینده شارژ رباتها در اتوماسیون صنعتی
بخش صنعتی به سرعت به سمت کارخانههای خودکار حرکت میکند که در آنها رباتها نقش محوری دارند. این رباتها به شدت به باتریها برای تحرک و کارایی وابستهاند. با این حال، نیاز به شارژ مداوم همراه با فرسودگی باتریها، چالشی بزرگ است. سیستم شارژ بیسیم انقلابی از CaPow، یک استارتاپ از اسرائیل، با رویکردی منحصر به فرد به این چالشها میپردازد که وعده افزایش کارایی عملیاتی و افزایش عمر باتری را میدهد.
فناوری نوآورانه پشت شارژ بیسیم CaPow
برخلاف سیستمهای شارژ القایی سنتی inductive، CaPow از انتقال توان خازنی استفاده میکند. سیستم از الکترودهای نازک که میتوانند از مس، آلومینیوم یا حتی جوهر رسانا ساخته شوند، استفاده میکند که به طور استراتژیک روی کف کارخانه یا قفسهها قرار میگیرند. این سیستم به رباتهای در حال حرکت شارژ میدهد و به آنها اجازه میدهد بدون نیاز به توقف و شارژ مجدد، عملیاتی باقی بمانند. این روش نه تنها بهرهوری را افزایش میدهد بلکه زمانهای توقف در کارخانه را به حداقل میرساند.
مزیت اصلی این سیستم در توانایی آن برای پشتیبانی از حرکت ربات بدون انحرافات عمده در موقعیتیابی است. الکترودها میتوانند در هر جایی که رباتها معمولاً حرکت میکنند قرار گیرند و شارژ مداوم را در طول مسیرهای تعیین شده فراهم کنند. این نوآوری ناکارآمدیهای ناشی از شارژ فرصتطلبانه سنتی را از بین میبرد.
قدرت در حرکت: عصر جدیدی برای وسایل نقلیه و رباتهای خودران
سیستم CaPow توان ۵۰۰ وات ارائه میدهد که کمتر از برخی گزینهها است اما برای نیازهای معمول رباتها طراحی شده است. رباتهای کوچک معمولاً بین ۵۰ تا ۲۰۰ وات مصرف میکنند، به این معنی که یک انفجار کوتاه توان از منبع ۵۰۰ وات میتواند آنها را برای مدت طولانیتری بدون بارگذاری بیش از حد باتریها روشن نگه دارد. این رویکرد همچنین نیاز به جبران تقاضای اوج توان را حذف میکند و عملیات روان و پیوسته را تضمین میکند.
از نظر سلامت باتری، فناوری CaPow به طور قابل توجهی طول عمر را بهبود میبخشد. به جای اجرای چرخههای کامل تخلیه و شارژ باتری، از شارژ قطرهای استفاده میکند تا باتری را بین ۶۰ تا ۷۰ درصد شارژ نگه دارد. این تکنیک ثابت شده که عمر باتری را تا سه برابر افزایش میدهد. علاوه بر این، سیستم سلولهای معیوب باتری را شناسایی میکند و با هشدار به کاربران درباره مشکلات احتمالی قبل از بحرانی شدن، از خرابی زودهنگام باتری جلوگیری میکند.
از لیتیوم-یون تا ابرخازنها: راهحلی پایدار
یکی از مهمترین مزایای سیستم، توانایی آن در جایگزینی باتریهای سنتی لیتیوم-یونی با پکهای انرژی ابرخازنی است. این ابرخازنها انرژی کافی برای حرکت رباتها بین دورههای شارژ را ذخیره میکنند بدون نیاز به باتریهای سنگین و پیچیده لیتیوم-یونی. این رویکرد چالشهای لجستیکی و نگرانیهای ایمنی مرتبط با حمل و نگهداری باتریهای لیتیوم، بهویژه در محیطهای سخت را کاهش میدهد.
انتقال انرژی کارآمد از طریق فناوری RF
انتقال انرژی در سیستم CaPow بر اساس فناوری فرکانس رادیویی (RF) است که در ابتدا در دانشگاه بن گوریون توسعه یافته است. این روش به سیستم اجازه میدهد تا خود را با شرایط و محیطهای مختلف تطبیق دهد و به طور مداوم به دنبال بهترین کانال انتقال انرژی باشد. سیستم برای کار در فرکانس ثابت در محدوده پایین مگاهرتز طراحی شده است و قابلیت تنظیم پارامترهای خود به صورت پویا را برای اطمینان از حداکثر بازدهی دارد.
این سیستم به بازدهی چشمگیر بیش از ۷۵٪ از ابتدا تا انتها دست مییابد و در شرایط ایدهآل، بازدهی تا ۹۸٪ میرسد. این سطوح بازدهی برای حفظ عملکرد مداوم در محیطهای پرسرعت مانند انبارهای خودکار حیاتی است. علاوه بر این، سیستم از تداخل با سایر سیستمهای ارتباطی مانند بلوتوث یا وایفای جلوگیری میکند و عملکرد روان و بدون وقفه را تضمین میکند.
چالشها و صدور گواهینامه در بازاری جدید
با وجود پتانسیل امیدوارکننده فناوری شارژ بیسیم CaPow، شرکت با موانع قابل توجهی در زمینه صدور گواهینامه مواجه است. این فناوری بر انتقال توان خازنی متکی است، روشی که هنوز به طور گسترده در محیطهای صنعتی استفاده نشده است. برای غلبه بر این موضوع، CaPow مجموعهای از آزمایشهای دقیق را توسعه داده است تا اطمینان حاصل کند که سیستم با تجهیزات الکترونیکی اطراف تداخل ندارد و میدانهای الکترومغناطیسی ناخواسته ایجاد نمیکند. این شرکت قبلاً مقررات FCC در آمریکا را رعایت کرده و انتظار دارد تا ژوئن گواهینامه CE در اروپا را دریافت کند.
نگاهی به آینده: شارژ بیسیم برای رباتهای انساننما
مرز بعدی فناوری CaPow در رباتهای انساننما قرار دارد. با افزایش رایج شدن رباتهای انساننما در انبارهای خودکار، نیاز به سیستمهای شارژ بیسیم کارآمدتر افزایش خواهد یافت. با استفاده از فناوری CaPow، این رباتها میتوانند در حین حرکت از طریق پاهایشان شارژ شوند و امکان عملکرد مداوم بدون باتریهای حجیم را فراهم کنند. آینده شارژ بیسیم در اتوماسیون صنعتی روشن است و CaPow پیشگام تحول در نحوه تأمین انرژی رباتها است.
نتیجهگیری: تغییردهنده بازی برای کارخانههای خودکار
فناوری شارژ بیسیم CaPow نمایانگر جهشی قابل توجه در اتوماسیون صنعتی است. سیستم شارژ خازنی آن راهحلهایی قابل اعتماد، کارآمد و بادوام برای تأمین انرژی رباتهای در حال حرکت ارائه میدهد و به آنها امکان میدهد در کارخانههای خودکار به طور مداوم فعالیت کنند. با پتانسیل استفاده در رباتهای انساننما و توانایی آن در رسیدگی به مسائل سلامت و ایمنی باتری، CaPow آماده است تا چشمانداز اتوماسیون صنعتی را برای سالهای آینده متحول کند.
