Серийные автономные роботы-очистители бассейнов уже используют беспроводные док-станции. Это практично: робот работает рядом с водой, химикатами и мусором, а обычному разъёму нужны чистые, сухие и точно соединённые контакты. Беспроводная зарядка убирает открытое силовое соединение и даёт больше свободы при герметизации.
Но не любой модуль подходит любому роботу. Нужно согласовать аккумулятор, время заряда, зазор между катушками, корпус и тепловой режим. Для компактного очистителя с совместимым зарядным трактом 21 В можно рассмотреть беспроводной модуль ONEPOINTECH TD01 60 Вт. Его стандартный выход — 21 В DC / 3 А, 60 Вт.
Почему зарядка становится бесконтактной
После извлечения робота в щелях может остаться вода, хлор или соль оставляют налёт, а мелкий мусор собирается вокруг порта. Открытые контакты и крышки добавляют обслуживание, износ и риск ошибки. В беспроводной системе передатчик стоит в доке, приёмник — в роботе, а энергия проходит через герметичные неметаллические стенки.
Такое направление уже есть на рынке: MOVA Rover X10 и SMOROBOT Valor P20 предлагаются с беспроводными доками. Это только рыночные примеры, а не клиенты ONEPOINTECH или заявленные интеграции TD01.
Возможные преимущества
- Нет открытых контактов: силовой интерфейс находится за герметичной изолирующей стенкой.
- Проще для пользователя: достаточно установить робот в ложемент.
- Меньше износ: нет штырей, которые гнутся, окисляются или расшатываются.
- Свобода конструкции: приёмник встраивается в плоскую док-поверхность.
- Путь к автоматизации: в будущем робот сможет сам возвращаться к подходящему доку.
Беспроводная передача не отменяет задачу гидроизоляции. Стыки, вводы кабелей, давление, теплоотвод и аварийные режимы проверяются на готовом изделии.
Достаточно ли 60 Вт?
Универсальной мощности нет. Начинайте с энергии, которую нужно восстановить, и времени на доке.
Энергия (Wh) = номинальное напряжение (V) × ёмкость (Ah)
Идеальное время (h) = восстанавливаемая энергия (Wh) ÷ мощность (W)
| Энергия | Идеально при 60 Вт | Инженерная оценка |
|---|---|---|
| 90 Wh | 1,5 ч | Возможно для малого робота с запасом времени |
| 120 Wh | 2 ч | Возможно, если аккумулятор допускает ток |
| 180 Wh | 3 ч | Разумная цель между циклами или за ночь |
| 240 Wh | 4 ч | Проверьте ожидания по скорости оборота |
| 300 Wh | 5 ч | Нужно больше времени или мощности |
Это идеальный расчёт, а не обещанное время. BMS может ограничивать ток, перед полным зарядом ток снижается, а система имеет потери. Температура также может снижать ток.
Напряжение — первый критерий
TD01 выдаёт 21 В DC / 3 А. Это должно соответствовать напряжению полного заряда и архитектуре управления. Одного номинального напряжения недостаточно: нужны химия, число ячеек, максимальные напряжение и ток, логика BMS. Пакет на 25,2 В, 29,4 В или другое напряжение не подключается напрямую к 21 В.
Как работает беспроводной док
- Док получает DC. Для TD01 вход передатчика — 24 В DC / 4 А; сетевой адаптер — отдельный узел.
- Передатчик возбуждает катушку и создаёт переменное магнитное поле.
- Приёмная катушка внутри робота получает энергию.
- Приёмник выдаёт DC: 21 В / 3 А, около 60 Вт, в совместимый зарядный тракт.
- Система батареи управляет зарядом. OEM определяет пуск, регулирование и останов модулем, зарядной ступенью и BMS.
Док должен механически позиционировать робота. Направляющие, конусные рёбра и формованное ложемент снижают ошибку. См. руководство по проектированию дока.
Механика и герметизация
Лучшее место для катушек — плоская повторяемая поверхность с коротким стабильным путём. Материал между катушками должен быть неметаллическим. Близкие винты, балласт, двигатели и усилители могут изменить связь и нагрев.
Учитывайте весь зазор
TD01 рассчитан на 15–35 мм между катушками и ±10 мм горизонтального смещения. В зазор входят обе стенки, клей или компаунд, физический промежуток, допуски, деформация, вода и мусор. 25 мм в CAD могут превысить 35 мм в изделии. Составьте размерную цепь до оснастки и проверьте образцами. Подробнее — в материале о зазоре и допуске смещения.
Без специальной подводной разработки выбирайте сухой док
Менее рисковый вариант — заряжать после извлечения из бассейна. Робот может быть мокрым, но электроника остаётся в герметичных корпусах. Подводная или прибортная зарядка — отдельный проект с давлением, долговечностью уплотнений, биообрастанием, кабелями и нормами. Нельзя называть TD01 погружным или IP-сертифицированным без испытания готового корпуса.
Электрическая, тепловая и безопасная интеграция
TD01 имеет на уровне модуля FOD, защиту от сверхтока, перенапряжения и перегрева. Готовому изделию нужна защита адаптера, проводки, внутренних разъёмов, аккумулятора, BMS и доступных поверхностей.
Задайте границы управления
Задокументируйте, какой узел проверяет стыковку, разрешает передачу, ограничивает ток и напряжение, считывает температуру и SOC, завершает заряд и обрабатывает ошибки. TD01 поддерживает UART / RS485, но сообщения и логику нужно согласовать при интеграции.
Учтите тепло в герметичном корпусе
Указанный пиковый DC/DC-КПД TD01 — 91 % при 25 мм, но в изделии он зависит от центровки, зазора, материалов и температуры. Измеряйте обе платы, обе катушки, батарею и внешние поверхности в повторных циклах, при максимальной температуре, худшем смещении и сразу после цикла очистки.
Когда подходит TD01
| Параметр | Значение | Вопрос проекта |
|---|---|---|
| Выход | 21 В DC / 3 А, 60 Вт | Совпадают ли напряжение и ток? |
| Вход Tx | 24 В DC / 4 А | Какой сертифицированный БП питает док? |
| Зазор | 15–35 мм | Какова худшая цепь допусков? |
| Смещение | ±10 мм | Все ли серийные роботы попадают в окно? |
| Пиковый КПД | 91 % при 25 мм | Каковы КПД и температуры в корпусе? |
| Катушка | 100 × 100 × 5,5 мм | Есть ли с обеих сторон плоская зона без металла? |
| PCBA | 90 × 90 × 18 мм | Есть ли место для монтажа и теплоотвода? |
| Защиты | FOD, OCP, OVP, OTP | Какие дополнительные защиты нужны? |
| Связь | UART / RS485 | Какие команды, статусы и ошибки интегрировать? |
TD01 стоит оценивать для компактного робота с трактом 21 В, достаточным временем на заряд около 60 Вт и местом для катушек 100 мм. Большие батареи, быстрый оборот и другие напряжения требуют иного расчёта.
Что можно изменить для OEM?
Стандартный TD01 — 21 В / 3 А, 60 Вт. Для квалифицированного OEM-проекта ONEPOINTECH может оценить изменение тока и напряжения в проверенном диапазоне, а также индивидуальные PCB, катушки, кабели, разъёмы, прошивку и интерфейсы.
Индивидуальная версия не гарантирует сохранение всех стандартных параметров. Новые катушка или PCB влияют на зазор, смещение, КПД, электромагнитные свойства и температуру; их нужно валидировать заново. Возможны NRE, MOQ и дополнительный срок.
План прототипа и испытаний
- Аккумулятор: проверить химию, ячейки, полное напряжение, ёмкость, ток, BMS и целевое время.
- Стенд: пуск, регулирование, останов, связь, FOD и восстановление.
- Макет: катушки за материалами, близкими к серийным, и измерение фактического зазора.
- Карта центровки: мощность, КПД и температуры по X, Y и углу.
- Тепло: повтор в закрытых корпусах при худших температуре, зазоре и смещении.
- Влага: корпус, дренаж и сценарий с водой и типичными отложениями.
- Посторонние объекты: реальные предметы и мусор вокруг дока.
- Циклы и нарушения: повторная стыковка, уплотнения, износ, удары и прерывания.
- Соответствие: электрика, EMC, радио, батарея, материалы и нормы бассейнов для каждого рынка.
Результатом должна стать измеренная область работы: допустимые зазор и смещение, мощность, время, температурные пределы и реакции готового изделия.
Данные для оценки TD01
Пришлите даташиты аккумулятора и BMS, номинальное и полное напряжение, ёмкость, допустимый ток, энергию за цикл, целевое время, место, зазор, ошибку стыковки, температуры, цели по герметизации и сертификации, нужную версию, количество прототипов и прогноз.
Для первичной оценки используйте калькулятор мощности, затем запросите оценку TD01 для вашего робота. Даташит батареи и простой разрез зоны катушки сделают первый ответ полезнее.
Упомянутые изделия лишь иллюстрируют рыночное применение. Совместимость, водозащиту, безопасность и соответствие готового изделия проверяет его изготовитель.