工业无线充电分享会内容回顾

工业无线充电分享会内容回顾
2021年10月15日 17:21 充电头网

此次我们分享的是第二部分内容:工业无线充电在线宣讲会。这部分邀请的专家是:

郝鹏博士,WPC无线充电联盟家用和工业国际标准(HI)联合主席,兼工业标准主席。楚山(深圳)新能源科技有限公司创始人,剑桥大学等高校受邀报告人。

主持人:

郝博士,非常感谢你的到来,很高兴你能加入今天的对话,欢迎你为我们详细介绍一下工业无线能量传输的情况。

郝博士:

谢谢,很荣幸。

主持人:

不客气。那么郝博士,我们开始吧,能否请你给大家简单介绍一下今天的讨论内容?也就是关于工业方面的?

郝博士

没问题。工业无线充电规范这个领域出现了一些新进展。下面就来谈谈我们为什么需要工业无线充电服务,又为什么偏偏是现在?我们现在正开展哪些工作?接下来又要做什么?我们将通过哪些举措来实现我们的目标?我们今天要讨论的大致就是这些内容。

主持人:

好的。那我们正式开始,先稍微讲讲WPC无线充电联盟在工业规范方面的历史吧。

郝博士

没问题。大家可能知道,工业无线充电规范实际上是个新事物,以前我们没有这个工作组。大家也清楚,2020年12月之前,WPC只有三个标准工作组,一个是面向移动电话和可穿戴设备的Qi工作组,一个是中功率工作组,还有一个是厨房应用工作组。

我们意识到,一方面,中功率与厨房应用联系紧密。从技术角度来说,中功率与厨房应用彼此颇为相似,两者的技术内核大概有70%的相似度乃至重合度。所以我们认为,这两类规范并不需要分而视之。另一方面,从商业化角度来看,市场尚未做好准备。大家或许可以从规范名称来判断充电对象,比如说厨房应用,的确看得出来。但中功率这个名称就不那么清晰了。也许我们需要根据某些应用途径来重新命名,于是我们展开了关于中功率与厨房应用的讨论,探讨是否要将两者合而为一,成立一个全新的工作组。这就是家庭与工业工作组的由来,也就是说,工业应用或者说工业规范是归家庭规范工作组负责的。这个工作组的历史就是这样。

对了,我还想讲一点,我们之所以称之为“历史”,是因为从成立中功率工作组到创设家庭与工业工作组,这中间经历了五年多时间。我们是2016年成立的中功率工作组。经过2020年为期一年左右的讨论,按照WPC无线充电联盟的投票制度,我们最终投票决定合并中功率和厨房工作组,将其重新命名为家庭与工业规范工作组,过程就是这样。

主持人:

好的,很高兴今天大家能来到这里。接下来,郝博士,能否请你为我们简单介绍一下工业无线充电的最新市场动态?

郝博士

好的,这片市场正在兴旺发展,但这并不是直接表现在无线充电领域,而是表现在一些工业应用上。比如说用于公共服务乃至家庭服务的机器人,你可能会在酒店或某些商场等场所看到一些机器人接待员;还有用于监控天然气管道和电力塔的无人机。我常驻中国工作,这里就有许许多多这样的事例。

几年前,应该是2019年,我曾受邀参观亚马逊,当时我到过他们的仓库,或者叫物流中心,那里有1000多台机器人。我们称之为“无人搬运车”,也就是AGV,尤其是在物流行业。这些机器人是彻头彻尾的新生事物,10年前还并存在或者非常少见,甚至直到5年前也尚未得到大规模广泛应用。所以它是个新事物。

说到机器人、无人机或者AGV,就不得不谈充电的问题,它们需要新型充电技术,因为当前的金属接触式充电对这些设备来说不够安全。但解决这个问题可能涉及到更高的成本,于是我们提出了基于无线充电的新解决方案。简言之,市场正在蓬勃发展,主要是机器人等领域,它们需要新的充电解决方案,这个解决方案就是无线充电。

主持人:

郝博士已经讲了不少,不过我还想再多了解一点工业无线能量传输能带来怎样的直接效益,你先前提过这一点,但现在我们不妨再从安全着眼,谈谈无线能量传输为什么是一种更安全的选择。

郝博士

好的。目前,我们使用金属接触点来传输能量,但我们现在讲的并不是手机使用的低功率充电,而是几百瓦乃至上千瓦的高功率充电。以AGV为例,使用金属接触充电很容易产生某种电火花或电弧,这有时甚至会引发火灾,尤其是在满是电池或其他易燃物的仓库,所以这种充电方式相当不安全。这正是我们需要在这些用例中使用无线充电的首要原因,一言以蔽之,它更加安全。

主持人:

郝博士,是不是还有插头或插口易磨损的问题?这是很大的问题吗?无线充电如何解决这个问题?

郝博士

没错,想想手机充电线你就明白了。充电线大概用上半年就会磨损,充起电来就跟全新的时候不一样了。换句话说,充电效率必然降低。有的充电线甚至磨损之后就不能用了。所以我们说这种充电方式不够耐久,而无线充电则不是这样,它的优势就是耐候耐久,我们不必担心磨损问题,因为它没有插头、插口,也就避免了插拔接头导致的磨损或损坏。非常棒对吧,这是第二点原因。

主持人:

对。能否请你再讲讲无线能量传输可以用于哪些不利于充电的环境?

郝博士

好的。这正是工业引用领域需要采用无线充电的一大特别原因。想想看无人机,我们就足可以想清楚这个问题了。无人机难免需要雨雪天在外作业,所以它们必然需要户外充电。而雨天使用金属接触点充电无异于自杀,无线充电正好能解决这个问题。当然,除了无人机之外,机器人也是如此。换言之,无线充电是让户外作业无人机或其他机器人在恶劣环境下安全充电的唯一解决方案。

主持人:

这真的很妙。郝博士,先前你谈到在工业环境中,单单一处设施可能就有十几台乃至近千台机器人,你能否再讲讲工业无线充电如何借助冗余充电站来解决此类工业场所的充电问题?

郝博士

没问题,我给大家举个例子,这例子很有意思。大家都知道机器人公司并不是只有一种类型的机器人,而是至少制作两种不同的机器人。那么问题就来了,是不是就要为不同类型的机器人准备不同的充电站?有没有可能用同一种充电站给多种不同的机器人充电?答案是这是有可能做到的。依靠无线充电,我们只需一个充电站就能给各种不同类型的机器人充电,比如充电功率只有100瓦的超小型机器人可以和充电功率500瓦的大型机器人使用同一个充电站。如果用金属接触式充电,这种情况就需要采用两种不同的解决方案。而无线充电只用一个充电站应该就足够了,所以我们可以再增加冗余充电站。就是这样。

主持人:

那么郝博士,在工业环境下使用无线能量传输能带来多大的成本节约?

郝博士:

能节约相当多的成本。设想一下,如果机器人或无人机可以自动充电,那就省去了人为干预,我们都知道人工成本是相当昂贵的。第二点就是可以加快机器人户外作业进度。大家都了解,给户外作业机器人充电一直是个问题。如果用金属接触式充电,机器人就需要内嵌大型电池才能在中途不充电的情况下连续工作八小时或者更久。而大型电池往往非常重,可能要200公斤左右。也就是说,机器人需要更大的电池,所以重量就会大大增加,于是就需要更大的轮子,或者要用更大、更好的电机来驱动。而且,你还需要更好的导航解决方案。这样算下来,增加的成本就太高了。但有了无线充电,你就不必如此大花本钱了,因为我们已经解决了户外充电的问题,不管雨天晴天,还是其他天气条件,无线充电都完全可以耐受,就算把一杯咖啡泼到充电站上也绝无问题。这样一来,机器人就可以只搭载一块很小的电池,然后每两三小时自行充电一次。从成本来看,搭载200公斤重的大型电池可能要花2000美元的成本,而搭载一块续航三小时的电池可能只要500美元。因为电池小了,需要的轮子和电机就都小了,更小也就更便宜,另外,采用的导航系统同样可以更便宜。根据我们的计算,这至少能为机器人节省20%的成本。

主持人:

那可真了不起。那么郝博士,你能不能从工业角度带我们快速了解一下WPC无线充电联盟当前正在开展哪些工作?

郝博士

在制定工业规范之前,我们首先需要搞清楚市场需求,就像过去五年间我们制定中功率规范那样,一直以来我们自己并没认清市场究竟需要什么,所以我们对中功率规范始终存在困惑。因此我们当前的首要任务就是摸清市场需求,或者说机器人市场的需求,然后根据这些需求起草商业化要求文件,也就是我们目前所说的初步商业化要求。这就是制定规范之前的第一步工作。现在,初步商业化要求已经获得WPC无线充电联盟的批准,此前我们已经讨论了至少半年。接下来我们将在下半年时间里改进完善这些商业化要求。

主持人:

你能否从技术要求角度带我们快速了解一下工业无线充电规范?

郝博士

好的。这说起来很复杂,因为它是一个系统。但我们可以把这个问题归纳为几个方面,比如系统效率,系统应该达到足够高的效率。由于工业充电功率高达数百瓦乃至数千瓦,所以效率十分关键。第二个方面就是线圈设计。第三个方面是线圈之间的距离,这是一个新要素,因为工业应用大大有别于厨房应用,也明显不同于手机,因为手机无线充电是把手机放在发射器顶部,也就是发射器与手机之间没有动态运动,而工业无线充电则全然不同,拿机器人来说,这次它可能会停在离线圈一英寸远的地方,下次则有可能距离线圈一英寸半,再下一次又编程半英寸,以此类推。所以每次的距离都不一样。甚至在同一次充电过程中也不能保证距离始终不变,因为这可不像车子在加油站加油,你会先停车熄火,再给油箱加油,机器人充电时可是仍然在工作。所以机器人可能会有一点点移动。从技术上说,要解决这个问题并不容易,发射器与接收器之间距离的动态变化会造成错位。所以,工业应用中的线圈距离是个新问题,它是动态的,是变化的。因此,我们也设定了“对位冗余度”,因为正如我刚才提到的,线圈距离的动态变化会导致错位。实际上,发射器与接收器之间并不总能做到完全对齐,轻微的错位在所难免。此外,这也涉及异物检测。还有一点更为关键,那就是互操作性,工业应用的充电功率是手机的十倍乃至百倍,所以这里的互操作性指的是让充电站能为多种设备充电。另外还有监管问题,不同的国家和地区有不同的监管规定,所以我们需要留意这方面。

主持人:

郝博士,能再给我们简单讲讲工业规范工作组的情况和它的组织架构吗?

郝博士

好的。我提到过,工业规范是由家庭与工业规范工作组负责。目前我本人做主席,还有三名联合主席。他们都是无线充电领域的资深人士。当然,我们还有定期的WPC无线充电联盟会议,开会形式或者是2019年和更早以前的现场见面会,或者是线上会议,到现在,我们召开线上会议大概已经有一年多时间,此外,我们还在WPC无线充电联盟会议之间增加了必要的电话会议,以便讨论更多的问题和话题。我们还有一支规范编委会。每两周我们就召开一次线上会议。这样的会议完全是线上的,有来自各大洲的人士参加。我们也会安排一些时间供每个与会者发言,以便详细讨论不同的技术方案,甚至在规范编委会开会期间当场做出决策。另外我们还有一支推广团队,负责营销工作。就是这样。

主持人:

好的,那我们再谈谈下一个话题,工业无线充电规范的制定似乎需要工业界的进一步参与,是这样吗?

郝博士

我们需要工业界参与制定规范,需要各国工业人士加入我们的行列。我们欢迎各相关的工业组织和企业成为WPC无线充电联盟的常规会员(regular members)、参加WPC无线充电联盟会议,因为工业规范会议以及编委会都仅限常规会员参加。我们也需要更多的编委,这些人员是从常规会员中精挑细选而来,这样才能集中起一小批人,聚在一起共同探讨规范细则,此外,我们还需要更多的推广人员来把工业规范介绍给更广大的受众,从而促进工业规范的实际应用或加快营销工作的进展。就是这些。

主持人:

好的,郝博士,非常感谢你参与今天的对话。

本次会议的讲稿到此结束,接下来我们继续进行现场问答。

想进一步了解和影响工业无线充电吗?

WPC将于2021年10月19日北京时间19:00–20:30举办一场线上工业无线充电圆桌会议,和感兴趣的各方一起进一步探讨工业初始商业要求。如有兴趣,欢迎注册参加,一同审阅工业无线电能传输的技术要求(英文讨论)。非会员也可参加。

点击“阅读原文”,或复制下方链接至浏览器,可在线进行注册:https://susanmaclaughlin.my.webex.com/webappng/sites/susanmaclaughlin.my/meeting/info/fe3fbb0e592d499fafc81b2d1676b71d?isPopupRegisterView=true

注册后,参与者将通过电邮收到保密协议(NDA),签署NDA后,WPC将向您发送工业初始商业要求 (ICR) 文件的副本。

英文的信息分享会可以通过下面链接回放:https://wpc.clickmeeting.com/wireless-power-everywhere-wpc-s-newest-wireless-specifications-for-levs-and-industry-replay?_ga=2.246050695.2029386827.1631541354-2115722275.1630434638&_gac=1.23444552.1630589725.Cj0KCQjw7MGJBhD-ARIsAMZ0eetuyJyhWRfuxn6O3STMUORtQeaW7r2cbj33qbONbYn-

财经自媒体联盟

新浪首页 语音播报 相关新闻 返回顶部