无线传输——未来世界的供电方式

2019-08-21来源: TI E2E社区 关键字:无线传输
摆脱电线并不仅仅意味着不再需要电缆供应商。由于无线高功率传输技术的发展,曾经受限于电源插座的机器人和工业机器开始真正体验到自由。


在一个更广阔的市场开始出现一些迹象预示着未来将不受电缆限制,这些迹象表明了同一个事实:曾经被工业应用以及电动汽车充电所需要的电源线正在被历史所淘汰。它们正在被无线输电所取代,这项技术由于大量的研发投入以及许多已为技术颠覆做好准备的电动机器的出现而得到迅速发展。


消费品已经开始大规模采用无线输电技术,如智能手机、电动牙刷等,因与之前技术相比,这一功能更受欢迎。但到目前为止,工业无线输电的发展一直受到阻碍,因为相较于小型消费电子产品所需的微小瓦数,在千瓦范围内传输更多电能需要具有更好的管理组件、一致的开放标准设计架构和更强大的材料。


工业上的无线供电


随着工业自动化和自主系统的发展,在过去几年中,对高功率无线输电技术的推动开始加速。无线电源也将在工业物联网中占有一席之地,工业物联网正在迅速扩大所连接机器、计算机和传感器的范围,使得涵盖医疗保健、飞机和能源生产等在内的一切都变得更加智能和高效。


无线输电技术无需插头和连接器,将使这些设备具有更好的移动性,可以完全密封,因此能在各种极具挑战性的多变环境中可靠地运行。试想一下,制造机器人将能够按照需求自主地在工位间移动,并在方便的时间和地点进行充电。


Manish是TI研究无线输电系统所需的基础组件的工程师,他表示:“无线输电技术是未来的趋势。在工厂、机器人、航空航天和汽车领域的自主应用中,当我们摆脱电源线时,各种机会都成为可能。”


长久以来的梦想成为现实


自从100多年前电动工具和其他工业电子设备陆续出现,我们就一直在使用电线进行连接,它们曲折盘绕,穿过地板和台面。

但是这些电线也带来了各种各样的问题,它们限制了设备的移动性。即便是最佳的设计方案也会因电线而存在弱点,因为水、污垢和空气可以带入连接器,同时不断插入和拆卸还增加了设备的磨损。另外在工厂车间和其他地方,电线对于在周围经过的人和机器来说也是一个主要危险源。


自从那些首次的电动创新出现之后,无线电源的想法一直是个无法实现的梦想。性格古怪的杰出发明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)设想了一个覆盖全球的无线电网,机器只需通过无线接入即可引出电流。但他的实验失败了。整个20世纪,其他人在电力传输方面都停滞不前,近年来才开始看到无线输电的可能性。


耦合通过空气送电


无线输电系统通过被称为感应式充电的原理来工作。简单地说,基于该系统,发射器中的线圈可以与数英寸或英尺远的远程接收器中的线圈耦合连接,这两个线圈共同形成了一个虚拟变压器。发射器释放电磁能,可在接收器中感应出电流。该电流可用于为连接至接收线圈的电池充电。


当然,实际的无线输电系统要复杂得多,并且在制造和汽车部件的中心为应用处理更多电能也带来了一系列挑战。电流转换几次,天线放大电磁波,专用二极管控制电流,以便安全传输和使用。


操作的大脑


使这一复杂系统运转的关键是将数字大脑置于中心位置,以控制电磁波的频率、幅度和相位等。这在千瓦级的工业生产过程和电动汽车充电中变得更加重要。


TI的C2000™ 实时微控制器(MCU)是许多公司所依赖的关键组件。它是一个小型微控制器,位于发射器和接收器上,通过Bluetooth®或Wi-Fi®进行通信,用于管理电流。C2000 MCU可以通过感应发射器的输入电压、电池需求和其他因素来自动调节系统,以适应不断变化的电力需求和供应。


台湾KNOWMAX科技有限公司是利用C2000 MCU内置智能控制功能的无线输电行业领导者之一。该公司在将尖端无线充电技术融入电气系统方面拥有多项专利。


KNOWMAX的项目经理Tank Huang说:“TI的C2000 MCU为我们提供了使系统适应不同市场需求的灵活性。该组件能够真正精确控制我们的功率级,以便我们能够尽可能高效地输电。”


在实现高功率无线输电所需的关键设备方面,TI的研究人员以成为市场领导者为目标,正在推动组件发展,使其能够智能应对输电速率的不断提升以及发送器与接收器之间距离不断增大的要求。通过这些为改进无线输电工程而作的努力,我们期望将其部署在机器人、工业设施和仓库车辆、电动汽车以及更大型的车队和施工车辆中。


C2000 MCU产品营销工程师Chris 说:“不是故意要这么说,但现在对于身处无线输电领域的我们来说,空气已经实现电气化。工程师们很快将不再需要为其方案苦苦寻找高压插座的最佳位置。消费者将会驾驶无需插电的电动汽车。工厂员工将与无线充电机器人一起工作。当你在思考这个问题的时候,TI正在开发一种最终可供地球上每个人和所有行业使用的技术。”


查看TI工业电力输送参考设计


TI将效率融入于电源转换&工业储能系统中,使设计人员能够创建具有更高功率密度的更节能、更可靠的电源设计。TI的子系统解决方案可在满载和待机状态下实现更高能效的功率转换。通过使用GaN等领先技术,TI提供具有高功率密度、创新性和成本效益的电源转换解决方案。


关键字:无线传输

编辑:muyan 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/dygl/ic471953.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:氮化镓(GaN)功率晶体管需要匹配合适的门极驱动器
下一篇:Power Integrations推出全新CAPZero-3 X电容放电IC

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

无线传输——未来世界的供电方式

摆脱电线并不仅仅意味着不再需要电缆供应商。由于无线高功率传输技术的发展,曾经受限于电源插座的机器人和工业机器开始真正体验到自由。在一个更广阔的市场开始出现一些迹象预示着未来将不受电缆限制,这些迹象表明了同一个事实:曾经被工业应用以及电动汽车充电所需要的电源线正在被历史所淘汰。它们正在被无线输电所取代,这项技术由于大量的研发投入以及许多已为技术颠覆做好准备的电动机器的出现而得到迅速发展。消费品已经开始大规模采用无线输电技术,如智能手机、电动牙刷等,因与之前技术相比,这一功能更受欢迎。但到目前为止,工业无线输电的发展一直受到阻碍,因为相较于小型消费电子产品所需的微小瓦数,在千瓦范围内传输更多电能需要具有更好的管理组件、一致的开放标准
发表于 2019-08-20
无线传输——未来世界的供电方式

索尼下一代VR头显设计图曝光,无线传输方案

近期外媒ultragamerz曝光了一组疑似索尼下代VR头显的设计图,其表示PS VR 2可能采用无线传输方案,虽然这个方案并不是第一次听说,但是这次似乎消息要证明更为明确。 首先,根据其从消息人士(来自索尼设计中心)表示,下一代PS VR将为无线方案,因为VR一体机和PC VR无线化是一个大的趋势。  当然,这张图可能是设计中的一种方案而已,其中LLW就是这里的关键,其在头显前方和头箍后分别又一个LLW无线模块接口。 LLW通常指的是超低延迟WiFi,是一种无线传输技术。目前,DisplayLink在2017年推出基于60GHz的无线传输方案,HTC官方无线适配器就采用和英特尔合作
发表于 2019-07-23
索尼下一代VR头显设计图曝光,无线传输方案

基于可穿戴式医疗系统芯片的无线传输技术剖析

如(Philips、Zarlink、Ti等)加入到其研发和商业推广中。穿戴于指尖的血氧传感器、腕表型血糖传感器、腕表型睡眠品质监测器、睡眠生理检查器、腰带式呼吸心跳监护仪、可植入型身份识别组件等。无线可穿戴式医疗微系统由一些安置在人体体表的无线传感器组成,如人们平时穿戴的衣帽、腕表、首饰等,都可以用来置入微型可穿戴式医疗芯片。由于置于体表的不同部位,不同传感器之间以及和主处理显示芯片之间的大量导线连接,势必给使用者带来极大的不便,无线通信技术作为导线的替代传输方式,其优势就显得尤为突出。目前,大多数无线通信技术都专注于提高无线数据的传输速率,而用于穿戴式医疗系统的无线传输技术还必须同时考虑尽量减少无线信号传输过程中的功耗。可穿戴医疗芯片上用于
发表于 2019-04-03
基于可穿戴式医疗系统芯片的无线传输技术剖析

嵌入式系统的存储测试技术及无线传输应用

A/D转换器,无需外加A/D转换器,即可以减小体积,又可以节省成本。同时它还具有掉电模式和空闲模式两种省电模式,合理设计可以减小系统功耗。  1.4 接口电路以及无线收发部分  本测试系统有两种方法与上位机进行通信,一种是通过无线收发模块nRF24L01来实现,另一种是通过特定的接口电路来实现,这样即使无线传输部分出现错误还可以保证事后回收数据。  2 系统主要部分的硬件与软件介绍  2.1 内部A/D转换器的开发  LPC2148内部有两个10位逐次逼近式模数转换器,8个引脚复用为输入脚(ADC0和ADC1),它具有掉电模式,测量范围是0 V~VREF,10位的转换时间≥2.44 μs,具有一个或者多个输入的突发转换模式,可选择
发表于 2018-02-19
嵌入式系统的存储测试技术及无线传输应用

基于ARM7嵌入式系统的数据采集与无线传输模块的设计方案

    本文提出了一种基于ARM7嵌入式系统的数据采集与无线传输模块的设计方案,实现高精度、快速、实时的数据采集与传输。介绍了基于LPC220芯片的数据采集系统,给出了由嵌入式LPC2220微处理器和射频收发芯片nRF905组成的无线传输模块设计。当其工作在868 MHz频段时,数据传输速率可达1 Mbit·s-1,采用高增益天线,使得传输距离可达800 m以上,且表现出良好的稳定性。最终实现高精度、快速、实时的数据采集与传输。    随着数据监测、无线通信和EDA技术等应用领域的不断扩展,人们对数据采集系统的采集精度、采集速度以及数据存储量都提出了更高的要求。针对当前数据采集系统的不足,提出了一种基于ARM7处理器LPC2220
发表于 2018-02-07

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved