大功率自主充電解決方案市場正在迅速擴大，Wibotic 宣布了其在臺式電池充電器以及使用 GaN 技術的無人機和自主移動機器人的無線充電發射器方面的最新進展。通過利用 GaN 技術并確保在最惡劣的工作環境下的生存能力，創新的解決方案提供了更高的效率。當與 WiBotic 軟件結合使用時，它們還使操作員能夠跟蹤和優化單個電池的性能，以及完全自動或手動設計充電程序。

得益于突破性的感應電力傳輸機制，自適應匹配技術能夠提供無人機和其他飛行設備所需的功率水平。
WiBotic 的新產品包括被動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) 技術的兩款更小、更高效的發射器，據首席執行官 Ben Waters 介紹。微博。

沃特世在接受 EEWeb 采訪時表示：“GaN 大大節省了發射器的尺寸、溫度和效率。與 MOSFET 相比，GAN FET 上極低的柵極電容可以減少驅動柵極所需的功率，從而提高效率并減小尺寸。與傳統 MOSFET 相比，更高頻率下的開關損耗也更低，從而提高了溫度性能”。

氮化鎵技術

與硅相比，GaN 的主要優勢在于其更高的功率密度。這是由于導帶和價帶之間的間隙高于 LDMOS 技術，因此提供了更高的擊穿電壓。高功率密度允許信號遠距離傳輸，擴大基站的覆蓋范圍。它還支持更小的外形尺寸，在 PCB 上需要更少的空間。因此，設計人員可以在更小的空間內擁有更大的功率，從而降低成本。

“到目前為止，我們主要在發射器中使用 GaN。GaN 可能對其他產品有所幫助，例如我們的獨立臺式電池充電器，我們可以在其中提高 DC-DC 開關轉換器的效率并減小其尺寸。例如，對于無人機應用，尺寸和重量對于任何車載充電器都至關重要，”Waters 說。

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激發半導體導電帶中的價電子。雖然這一特性限制了 GaN 在超低電壓應用中的使用，但它的優勢在于允許更高的擊穿電壓和更高的溫度下更高的熱穩定性。GaN 極大地提高了功率轉換級的效率，在生產高效電壓轉換器時可作為硅的寶貴替代品。

Wibotic的系統

WiBotic 技術已經發展到包括臺式插入式電池充電器和完全自主的無線充電器，所有這些都與電池無關，可以通過 WiBotic Commander 軟件進行網絡連接和遠程監控。使用 WiBotic 車載充電器，任何類型的電池都可以通過直流電源手動充電。這些車載充電器還可用于使用無線充電自動為設備充電。WiBotic 無線充電技術基于感應和諧振系統的優勢，因為它融合了兩者的優點。其獲得專利的自適應匹配系統持續監控相對天線位置并動態調整硬件和固件參數以保持最高效率——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 無線充電系統由四個主要硬件組件組成：發射器單元、發射器天線線圈、車載充電單元、接收天線線圈。發射器單元識別任何配備車載充電單元和接收器天線線圈的傳入機器人，并自動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。車載充電器將信號轉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 無線電源解決方案的工作原理（來源：Wibotic）

OC-262 是一種被動冷卻的車載充電器，已開發為用于商業和政府應用的加固系統。被動冷卻在采礦、海洋勘探和農業等惡劣環境中特別有利，這些環境中水和灰塵是重要的問題。OC-262 由兩種型號組成，一種具有 IP20 等級，適用于需要被動冷卻但可能對環境更開放的應用，另一種具有 IP67 等級，適用于戶外或極端環境。

“OC262 是我們的第一款被動冷卻板載充電器。特別是對于戶外應用，我們聽到許多客戶要求能夠完全密封電子設備。OC262 滿足了這一需求。被動冷卻減輕了對任何設備、機器人、無人機、空間等外部通風的需求，”Waters 說。

圖 2：Wibotic 的發射器

圖 3：Wibotic 的車載充電器

另一種解決方案是用于小型機器人的 OC-150 車載充電器，可提供高達 150W 的總功率和高達 10A 的電流，具體取決于電池電壓。在發射器領域，TR-150 使用來自 WiBotic 合作伙伴 GaN Systems Inc. 的最新高效 GaN 晶體管。它主要設計用于新的 OC-150 車載充電器，但在部署在不同的機器人車隊中時支持所有 WiBotic OC。TR-300 發射器提供與 TR-150 相同的核心優勢，但與 WiBotic 的 OC-262 或 OC-301 車載充電器配對時可提供高達 300W 的功率。

“這些產品為充電和電源管理產品生態系統提供物聯網連接，所有產品都通過 WiBotic Commander 軟件連接。許多公司仍在努力實現全自動部署，我們今天擁有可以幫助桌面充電的產品，隨著事情繼續朝著這個方向發展，這些產品也可以應用于全自動充電，”Waters 評論道。

審核編輯 黃昊宇