無(wú)線(xiàn)供電解決方案為電子商務(wù)時(shí)代的物流提供保障

如今，全球電子商務(wù)市場(chǎng)正在持續增長(cháng)，并且隨著(zhù) 5G 技術(shù)的發(fā)展，該增長(cháng)預計將進(jìn)一步加快。而在這一快速擴張的背后提供支持的就是巨大的配送中心，通過(guò)這些配送中心，消費者只需點(diǎn)擊“購買(mǎi)”按鈕，貨物就能送到他們手中。這些設施正越來(lái)越多的通過(guò)使用IoT（物聯(lián)網(wǎng)）和AI（人工智能）等機器人技術(shù)來(lái)實(shí)現自動(dòng)化/人力節省。目前，在大型配送中心和工廠(chǎng)中， AGV（自動(dòng)導向車(chē)）的使用已成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。

商業(yè)/服務(wù)機器人的全球市場(chǎng)規模

引自株式會(huì )社富士經(jīng)濟《2018 全球機器人相關(guān)市場(chǎng)的現況與前景預測》

●    為進(jìn)一步使用 AGV 配送中心和工廠(chǎng)所需解決的技術(shù)課題 

●    不間斷充電解決方案提高 AGV 的工作效率 

為進(jìn)一步使用 AGV 配送中心和工廠(chǎng)所需解決的技術(shù)課題

在電子商務(wù)網(wǎng)站上，您可以一天 24 小時(shí)訂購貨物。擁有大型配送中心的零售商如今正面臨著(zhù)工作人員負擔越來(lái)越重的挑戰，因為工作人員需要快速處理訂單。未來(lái)幾年，這些配送中心的貨物處理量預計會(huì )進(jìn)一步增加。為了應對這一課題，全球各地的配送中心越來(lái)越多地通過(guò)使用機器人來(lái)實(shí)現自動(dòng)化/人力節省。這一趨勢在勞動(dòng)力短缺嚴重的日本尤為明顯。當地政府宣布，他們的目標是在 2030 年前實(shí)現物流領(lǐng)域的完全無(wú)人操作。

由于勞動(dòng)力嚴重短缺和勞動(dòng)力成本不斷上升，機器人的作用越來(lái)越大，相應地商業(yè)/服務(wù)機器人市場(chǎng)也在不斷增長(cháng)。物流/搬運機器人在市場(chǎng)中占有相當大的份額。

在這樣的背景下，AGV 的運用越來(lái)越多，例如用于在物流倉庫和工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上等搬運物品。AGV 是無(wú)需人工操作就能按規定路線(xiàn)自動(dòng)行駛的電動(dòng)車(chē)，作為可更智能地使用與規劃未來(lái)物流中心和工廠(chǎng)所不可缺少的元素，AGV 正吸引著(zhù)廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，甚至還發(fā)布了能夠自動(dòng)行駛且同時(shí)使用傳感器和軟件來(lái)避開(kāi)障礙物的型號；它們被稱(chēng)為機器人。
但是，在廣泛運用 AGV 之前還存在各種課題。其中一個(gè)課題就是充電問(wèn)題。物流倉庫或工廠(chǎng)的 AGV 數量越多，需要行駛的路線(xiàn)就越多，這使得控制管理變得更加復雜。在這種情況下，充電工作需要手動(dòng)更換電池，這就增加了人為失誤的可能性。此外，根據現場(chǎng)情況，通過(guò)電纜充電的接觸式手動(dòng)電池充電方式可能會(huì )產(chǎn)生火花，甚至會(huì )發(fā)生嚴重的事故。為了解決此問(wèn)題，無(wú)線(xiàn)供電傳輸被越來(lái)越多地引入。

AGV 日常工作過(guò)程比較/常規充電與不間斷充電方式的比較

不間斷充電解決方案提高 AGV 的工作效率

無(wú)線(xiàn)供電的引入所帶來(lái)的不僅是無(wú)需更換電池，也不會(huì )產(chǎn)生火花等好處，還能實(shí)現不間斷充電。不間斷充電是指物流倉庫或工廠(chǎng)的 AGV在工作中對電池進(jìn)行充電，從而有助于延長(cháng) AGV 的電池使用壽命并增加了AGV總的工作時(shí)間。TDK開(kāi)發(fā)了一個(gè)用于 AGV 的 1 kW 無(wú)線(xiàn)供電系統，該系統采用磁諧振耦合方式（※１），在 AGV 行駛方向上實(shí)現了 ±30 mm 的容許線(xiàn)圈位移范圍，以及 20 至 40 mm 的寬線(xiàn)圈間功率傳輸距離。因為線(xiàn)圈位置即使偏移也能很好的工作，所以最適宜在不間斷充電方式下工作。
還有，它既可在戶(hù)外使用，也可在工廠(chǎng)的惡劣條件下使用，因為線(xiàn)圈組的防塵防滴設計符合 IP65（※２） 的電力傳輸端和電力接收端標準。此外，通過(guò)恒壓/恒流 (CVCC) ※３ 控制可直接對電池充電，通過(guò)通信控制則可自由設置電壓/電流，使得它可以在各種環(huán)境下使用，這是另一個(gè)優(yōu)勢。

不間斷充電支持在工作中對電池進(jìn)行充電，從而有助于延長(cháng) AGV 的電池使用壽命并增加了AGV總的工作時(shí)間。

TDK 提供的各種無(wú)線(xiàn)供電解決方案

TDK 提供的各種無(wú)線(xiàn)供電解決方案

除了采用磁諧振方式的 AGV 無(wú)線(xiàn)供電解決方案外，TDK 還開(kāi)發(fā)了用于可穿戴設備和移動(dòng)設備的電磁感應方式（※４），以及用于 EV（電動(dòng)汽車(chē)）/PHEV（插電式混合動(dòng)力汽車(chē)）的磁諧振方式，由此提供了豐富的無(wú)線(xiàn)供電產(chǎn)品。這些豐富產(chǎn)品系列的核心都是TDK創(chuàng )業(yè)的鐵氧體技術(shù)的一個(gè)活用（※5），該技術(shù)是 TDK 的立身之本。鐵氧體的性質(zhì)對無(wú)線(xiàn)供電的傳輸效率有很大的影響，鐵氧體是電力傳輸/接收線(xiàn)圈的核心材料。TDK 通過(guò)充分利用磁技術(shù)，包括其鐵氧體核心技術(shù)，滿(mǎn)足各種無(wú)線(xiàn)供電需求。

TDK 已經(jīng)推出了用于移動(dòng)設備（包括智能手機）的商業(yè)化系統以及用于工業(yè)設備的中型輸出系統。此外 TDK 還致力于開(kāi)發(fā)用于 EV/PHEV 的大型輸出系統。

無(wú)線(xiàn)供電系統 「WPX1000」

用于 AGV 的 WPX1000 無(wú)線(xiàn)供電系統由 TDK-Lambda 使用 AirTLansTM品牌進(jìn)行銷(xiāo)售。

術(shù)語(yǔ)

1.   磁諧振方式：通過(guò)在功率傳輸端和接收端形成諧振電路，同時(shí)調整兩端，使它們以相同的諧振頻率共振，以此來(lái)傳輸功率。

2.   IP65：日本工業(yè)標準 (JIS) 規定的防水/防塵性能等級。

3.   CVCC（恒壓/恒流）控制：允許在預先設定的電壓值/電流值范圍內根據負載狀況來(lái)實(shí)現恒壓 (CV) 模式或恒流 (CC) 模式自動(dòng)控制方式。

4.   電磁感應方式：一種非接觸式供電方式，它使用一個(gè)電力接收線(xiàn)圈組來(lái)捕獲由電力傳輸線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

5.   鐵氧體：由金屬氧化物粉末通過(guò)陶瓷燒結方式而形成的一種磁性材料。TDK 成立于 1935 年，目標是將鐵氧體商業(yè)化。