무선 충전 거리는 최대화하기 위한 단일 숫자가 아닙니다. 로봇, AGV 또는 지게차의 실제 변형(주차 오류, 바닥 요철, 타이어 마모, 서스펜션 움직임, 페이로드, 장착 공차 및 보호 커버)을 견뎌야 하는 기계식 작동 창입니다.
A 설계는 도면에서 허용 가능한 것처럼 보일 수 있으며 공칭 코일 간격이 충전기 범위의 가장자리에 있으면 여전히 작동하지 않을 수 있습니다. 정렬도 마찬가지다. 데이터시트에는 오프셋 허용 오차가 나열될 수 있지만 차량은 도크에 도달하기 전에 여러 가지 독립적인 오류를 통해 해당 허용치를 소비할 수 있습니다.
이 가이드에서는 무선 충전 거리, X/Y 오프셋 및 각도 정렬을 엔지니어링 공차 스택으로 지정하는 방법을 설명합니다. 아래 모델 값은 현재 ONEPOINTECH 데이터시트에서 나온 것입니다. 이는 무선 전력 전송에 대한 보편적인 제한이 아닙니다.
무선 충전 거리가 실제로 측정되는 것
산업용 유도 충전 시스템의 경우 충전 거리는 송신기 코일와 수신기 코일의 활성 결합 표면 사이의 간격입니다. 일반적으로 Z축 거리라고 표시됩니다.
와 자동으로 동일하지 않습니다.- 지상 여유 공간. 바닥 장착형 송신기, 커버, 브래킷 및 수신기의 장착 위치는 모두 차량에서 바닥까지의 치수 내에 위치합니다.
- 인클로저 간 거리. 컨트롤러 하우징은 코일에서 멀리 장착할 수 있습니다.
- Dock 여유 공간. 측면 장착형 도크에는 자기 간격을 정의하지 않는 가드 또는 위치 지정 기능이 포함될 수 있습니다.
- 최대 감지 거리. 통신 또는 존재 감지는 시스템이 해당 위치에서 정격 전력을 전송할 수 있음을 입증하지 않습니다.
기계 도면에서 측정 면을 정의합니다. 송신기에 보호 커버가 있거나 수신기가 비금속 패널 뒤에 있는 경우 해당 두께가 코일 간 거리에 포함되는지 여부를 표시합니다. 모호한 기준점은 설치 오류의 일반적인 원인입니다.
정격 범위, 최적 거리, 설계 거리가 다릅니다.
선택 시 세 가지 거리가 중요합니다:
- 정격 충전 범위 — 일치하는 시스템이 작동하도록 지정되는 간격.
- 최적 거리 — 공급업체가 최상의 결합 또는 효율성을 보고하는 지점 또는 더 좁은 대역.
- 설계 거리 — 실제 기계적 변화를 허용한 후 기계 도면의 공칭 값입니다.
설계 거리는 일반적으로 최적 값 근처에 있어야 하며 전체 공차 스택을 위해 양쪽에 충분한 공간이 있어야 합니다. 단순히 데이터시트의 최대 개수라고 해서 선택해서는 안 됩니다.
| 시스템 | 최대 전력 | 정격 코일 거리 | 공개된 정렬 데이터 | 유용한 기준점 |
|---|---|---|---|---|
| TE03 모듈 | 200W | 15–35mm | 측정된 테스트 데이터에는 10mm 및 20mm가 포함됩니다. 데이터시트의 25mm에서 오프셋 | 91% |
| TF02 모듈 | 800W | 25–35mm | ±15mm 정렬 불량 | 93%(30) mm |
| LC180-A30 | 1.5kW | 10–30mm | 20mm X/Y 위치 공차; 최대 기울기 10° | 20mm 최적 |
| LS300-A60 | 3kW | 20–45mm | X 또는 Y만 ±40mm; X와 Y가 모두 오프셋된 경우 25mm, 10° 상대 경사도 | 35–40mm 최적 |
| LC600-A100 | 6kW | 20–40mm | ±30mm 위치 공차 | 프로젝트 테스트 포인트 확인 |
이 값은 모델마다 다릅니다. 한 시스템의 거리와 다른 시스템의 오프셋 허용 오차 또는 효율성을 혼합하지 마십시오. 송신기와 수신기 코일은 일치하는 쌍이며 전력 수준만으로는 작동 범위를 결정하지 않습니다.
오프셋 공차는 2차원 요구 사항입니다.
Offset은 수신기 코일의 중심이 코일 평면의 송신기 코일 중심에서 얼마나 멀리 이동할 수 있는지를 나타냅니다. 바닥 장착형 시스템에서는 일반적으로 다음과 같이 나뉩니다.
- X 축 오프셋 — 이동 경로 전체에서 왼쪽-오른쪽 오류.
- Y축 오프셋 — 이동 경로에 따른 전후 정지 오류
- 결합된 X/Y 오프셋 — 두 가지가 동시에 발생할 때 대각선 오류
구별이 중요합니다. LS300-A60 데이터시트는 한 방향으로 변위가 발생할 때 40mm 오프셋을 허용하지만 X와 Y가 모두 오프셋인 경우 25mm를 나열합니다. 이는 두 축에서 동시에 ±40mm로 동일한 작동 지점을 설명하지 않습니다. "공차 40mm"만 명시되어 있는 조달 사양은 수치를 의미 있게 만드는 조건을 상실합니다.
Angular 오류는 다시 별도입니다. 코일 면이 더 이상 평행하지 않은 동안 차량은 올바른 중심점 위에서 정지할 수 있습니다. LC180-A30과 LS300-A60 모두 각도 제한이 10°로 나와 있습니다. 측면 장착형 충전기의 경우 섀시 롤 또는 도크 편향으로 인해 각도가 발생할 수 있습니다. 바닥 장착형 충전기의 경우 타이어 공기압, 서스펜션 및 바닥 경사가 영향을 미칠 수 있습니다.
거리와 오프셋이 충전 성능에 영향을 미치는 이유
송신기와 수신기는 결합된 자기장을 통해 에너지를 전달합니다. 간격을 늘리거나 코일 중심을 벌리거나 한쪽 면을 기울이면 결합이 변경됩니다. 실제 증상으로는 낮은 충전 전류, 효율성 감소, 추가 열 또는 시스템이 허용 기간을 벗어나는 경우 충전 시작 실패 등이 포함될 수 있습니다.
그 관계는 하나의 보편적인 경감 곡선을 만들 수 있는 라이센스가 아닙니다. 코일 형상, 작동 주파수, 제어 전자 장치, 부하 및 테스트 방법이 모두 중요합니다. 의도한 전력에서 정확한 송신기-수신기 쌍에 대한 측정값을 사용하십시오.
ONEPOINTECH의 기존 TE03 200W 테스트 기사는 유용한 예를 제공합니다. 문서화된 테스트 조건에서 시스템 효율성은 15~20mm 간격에서 약 92%였으며, 25~30mm에서는 91% 이상, 35mm에서는 약 90%를 유지했습니다. 별도의 테스트에서는 15mm에서 35mm 사이의 간격에 걸쳐 10mm 및 20mm 코일 오프셋을 다루었습니다. 30mm 이내의 충전 거리와 20mm 이내의 오프셋에서 측정된 시스템은 약 90% 효율을 달성했습니다.
설치 공차 스택 구축
정확한 공칭 위치는 충전기의 최대 공차를 도킹 요구 사항에 복사하는 것이 아니라 서비스 중에 발생할 수 있는 오류를 추가하는 것에서 비롯됩니다.
Z축 간격에 대해 평가:
- 송신기 및 수신기 브래킷 허용 오차;
- 보호 커버 두께 및 제조 변형;
- 바닥 평탄도 또는 도크 프레임 이동;
- 타이어 마모, 타이어 압력 및 휠 직경;
- 서스펜션 이동 및 페이로드에 따른 탑승 높이;
- 열 또는 구조적 편향;
- 차량이 정상 위치에 도달하는 것을 방해할 수 있는 잔해.
X/Y 위치 및 각도 평가:
- 내비게이션 시스템의 정지 반복성은 명시된 현지화 정확도뿐만 아니라;
- 접근 방향 및 속도;
- 바닥 견인 및 휠 슬립;
- dock 가이드, 휠 스톱 또는 기계적 위치 지정 기능; 함대의 모든 차량에 대한
- 코일 배치 허용 오차;
- 충전 지점에서 섀시 요, 피치 및 롤.
A 심플한 디자인 체크는:
사용 가능한 작동 마진 = 충전기 제한 − 최악의 설치 및 도킹 변형
최소 간격, 최대 간격, X 오프셋, Y 오프셋 및 각도를 독립적으로 확인하는Run입니다. 남은 여유가 0에 가까울 경우 공칭 거리를 변경해도 모든 축이 해결되지는 않습니다. 프로젝트에는 더 반복 가능한 도크, 다른 코일 위치 또는 승인된 창이 더 큰 시스템이 필요할 수 있습니다.
예: 공칭 간격 선택
정격 코일 거리가 10~30mm이고 명시된 최적 거리는 20mm인 LC180-A30 설치를 고려하십시오. 기계적 검토 결과 마운팅, 바닥 및 차량 변형을 결합한 후 실제 간격이 공칭보다 4mm 높거나 낮을 수 있다는 사실이 밝혀졌다고 가정해 보겠습니다.
- A 20mm 공칭 설계는 16~24mm의 예상 범위를 생성합니다.
- A 28mm 공칭 설계는 24~32mm의 예상 범위를 생성합니다.
도면의 공칭 값이 게시된 범위 내에 있는 것처럼 보이지만 두 번째 설계는 정격 최대값 30mm를 초과합니다. 첫 번째는 범위 내에서 최적 지점 주위에 유지됩니다. 이것이 정격 최대값을 목표가 아닌 경계로 취급해야 하는 이유입니다.
계산은 의도적으로 간단합니다. 안전이 중요하거나 대규모 프로젝트에서는 조직의 일반적인 공차 분석 방법을 사용하고 생산 대표 하드웨어로 결과를 검증해야 합니다.
도킹 정확도는 실제 차량에서 측정해야 합니다.
A 네비게이션 사양은 코일 정렬을 완전히 설명하지 않습니다. 최종 코일 위치에는 위치 오류, 제어 응답, 제동, 휠 미끄러짐, 기계적 장착 및 로봇의 기준점과 수신기 중심 간의 관계가 포함됩니다.
다음을 사용하여 의도한 충전 위치에 반복적으로 도착하는 것을 측정합니다.
- 가장 가볍고 무거운 일반 페이로드;
- 관련된 경우 새 타이어 및 마모된 타이어;
- 대표적인 접근 방향 및 속도;
- 실제 바닥 또는 도크 구조;
- 보호 커버 및 브래킷 장착;
- 일반적인 오염 및 온도 조건.
최종 X, Y, Z 위치와 코일 각도를 기록한 다음 분포를 시스템 한계와 비교합니다. 평균만으로는 충분하지 않습니다. 배포 가장자리에서 실패한 충전은 자율적인 작업 흐름을 방해합니다.
새로운 통합을 위해 단일 차량 파일럿이 실제 창을 설정하는 가장 빠른 방법입니다. 전달된 전류, 효율성, 온도 및 시작/중지 동작을 기록하는 동시에 중앙 위치를 먼저 테스트한 다음 예상되는 극단을 테스트합니다. robot 무선 충전 도크 설계 가이드는 해당 테스트와 관련된 더 넓은 기계 및 제어 아키텍처를 다룹니다.
장착 재료 및 주변 금속 정지물
A 올바른 간격은 부적절한 설치를 보상하지 않습니다. 활성 결합 영역에 가까운 전도성 금속은 가열될 수 있으며 시스템 동작을 변경할 수 있습니다. 모델의 여유 공간 도면을 따르고 지정된 자기 차폐 장치를 사용하고 설치가 명시적으로 설계 및 테스트되지 않은 한 금속 구멍에 코일을 묻지 마십시오.
전력 전달 경로의 보호층은 비금속이어야 하며 측정된 코일 간격에 포함되어야 합니다. 케이블 라우팅에는 전체 시스템에 대한 간격도 지정되어 있습니다. 고주파 코일 케이블을 일반 전원 리드로 취급하거나 승인 없이 길이를 변경하지 마십시오.
하단 장착형 코일의 경우 이물질과 이물질도 관리할 수 있도록 설계해야 합니다. 측면 장착 코일의 경우 충격 보호를 확인하고 도크가 허용된 최소값보다 두 면을 더 가깝게 강제할 수 없는지 확인하십시오. 정렬 솔루션은 장비를 보호하고 정확하게 배치해야 합니다.
RFQ 또는 설계 사양에 넣을 내용
"장거리" 또는 "큰 허용 오차" 충전을 요구하는 대신 측정 가능한 요구 사항을 사용하십시오. 포함:
| Input | 지정 사항 |
|---|---|
| Battery | 화학, 공칭 및 최대 전압, 용량, 허용 충전 전류 및 BMS 인터페이스 |
| 전력 요구 사항 | 필요한 배터리 측 전력, 목표 체류 시간 및 정지당 필요한 에너지 |
| 공칭 코일 간격 | 정의된 커플링 표면 데이텀 및 제안된 Z축 거리 |
| 갭 변형 | 커버, 페이로드, 타이어, 바닥 및 장착 공차 이후의 최소 및 최대값 |
| 위치 변형 | 측정된 X 및 Y 주차 오류(결합된 대각선 케이스 포함) |
| 각도 변형 | 커플링 면 사이의 최대 피치, 롤 또는 편요각 |
| Mounting | 바닥, 측면, 전면 또는 후면 위치; 그림; 재료; 근처의 금속 및 사용 가능한 공간 |
| 환경 | 온도, 물, 먼지, 이물질, 청소 방법, 진동 및 충격 노출 |
| Validation | 간극, 오프셋, 각도, 전류, 효율 및 온도에 필요한 테스트 포인트 |
이 정보를 통해 공급업체는 데이터시트에서 가장 유리한 숫자를 인용하는 대신 전체 작동 범위에 대해 애플리케이션을 평가할 수 있습니다.
실제 운영 창을 중심으로 시스템을 선택하세요
가장 좋은 무선 충전기는 최대 간격이 가장 큰 모델이 아닙니다. 전력, 전압, 갭, 오프셋, 각도, 열 성능 및 통신이 차량에 동시에 적합한 매칭 시스템입니다.
공급업체의 최적 지점 근처에서 공칭 설치로 시작합니다. 게시된 한계에서 전체 기계적 및 도킹 변형을 뺍니다. 그런 다음 전체 차량을 확장하기 전에 생산 대표 차량의 남은 마진을 검증하십시오.
추천을 받으려면 배터리 사양, 필요한 충전 전력, 유지 시간, 장착 도면, 공칭 간격, 측정된 X/Y 주차 편차, 예상 각도, 환경 및 인증 시장을 ONEPOINTECH에 보내주세요. 1.5kW LC180-A30, 3kW LS300-A60, 6kW LC600-A100 또는 OEM 모듈에 대해 애플리케이션을 평가하고 도크 설계를 결정하기 전에 테스트 포인트를 정의할 수 있습니다.