非接触式机会充电：无线充电装置3.0 – 功能强大 |可靠 |有效

在工业领域，电动汽车的充电长期依赖电缆连接——如同过去数十年叉车的充电方式——这种场景已司空见惯。另一种做法则是将耗尽电量的电池整体更换为满电电池。然而，在自动导引车（AGV）的自动化作业场景中，这两种传统方案很快暴露局限性：它们要么无法实现自动化操作，要么需耗费高昂成本才能实现。此时，充电触点技术的应用成为破局关键。这类装置具有结构紧凑、久经验证、原理简明、购置成本低等优势，并能灵活适配多种集成方案。总体而言，这是实现充电流程自动化的有效解决方案。作为移动设备能源与数据管理系统的全球领军企业，康稳（Conductix-Wampfler）秉持全产业链布局理念，以提供最优解决方案为目标，近期推出了全新产品线。其研发的WirelessCharger 3.0（无线充电器3.0）通过感应式能量传输技术，为储能设备提供接触式充电解决方案，成功实现电池充电全程无接触自动化。

感应式电力传输并非新技术。康稳（Conductix-Wampfler）应用该技术已逾二十载，其推出的感应电力传输（IPT）解决方案为无车载电池设备提供持续无接触供电，树立了行业新标杆。日常生活中，许多人在使用电动牙刷时其实早已无意识地体验了这项技术——其充电过程正是基于感应原理。从科学史角度看，法拉第（Faraday）、麦克斯韦（Maxwell）乃至特斯拉（Tesla）等先驱早为这项技术奠定理论基础。其核心原理与变压器相似，但为实现系统在车辆应用中的灵活移动性，工程师们创新性地移除了铁芯结构。现代感应充电系统由两大核心模块构成：固定式初级侧：将电网电压转换为高频交流电，当电流流经初级线圈时，其周围生成交变磁场；移动式次级侧：车辆搭载的次级线圈通过磁场耦合感应电流，配套电子单元将感应电流转换为直流电压，直接为电池充电。系统通过通信接口（通常直接连接电池管理系统BMS）获取实时充电需求，并根据反馈数据动态调整能量传输参数，从而实现高达95%的传输效率。这种智能适配机制不仅优化了能源利用，更将系统综合能效提升至行业领先水平。

如果解决方案原理早已为人所知，为何此方案直至今日才投入市场？

这不仅仅是由于需求状况。单班作业的叉车在不使用期间可以毫无问题地装载。插拔过程是可以容忍的。今天，我们看到物流领域的无人驾驶汽车越来越多。这些必须促进高吞吐量。全球化和电子商务稳步增长等趋势是主要驱动力。车辆的可用性正在成为效率和吞吐量的关键标准，只有在自动化作中才能满足这些要求。

无线感应充电注定要实现自动充电。尺寸和解决方案概念允许灵活实施，并有可能应用机会或过程中收费原则。这意味着即使在车辆静止时，即使是运行期间的短时间隙也可以用于充电。这些可以是运输货物转移之前和期间的缓冲区或等候区。生产或物流流程基本上已经给出的时间段。车辆数量不必增加，因为车辆在装货区分开，或者正在往返于装货区的途中。理想情况下，可以完全消除此类装载区域，从而为其他目的腾出空间。机会充电的另一个积极“副作用”是短暂但有规律的充电过程，这减少了电池的热应力，从而对其使用寿命做出了积极贡献。通过可规划的能源需求和定期的中间充电，可以限制原本需要的电池容量，并且可以避免较低和较高范围内的充电状态 （SOC）。对电池施加压力，从而对电池的生命周期产生负面影响的范围。基本上也可以利用充电触点的优势，例如Conductix-Wampfler的Enduro+。这些也满足高可靠性要求。

除了所有这些优点之外，WirelessCharger 3.0 还提供机械无磨损能量传输，因为它是非接触式的。WirelessCharger 3.0 也不需要风扇，因此也没有机械磨损，因此无需维护。维护仅限于目视状态检查，在污染程度非常高的情况下，表面清洁。线圈或焊盘上没有开路触点。它们是完全封装的，因此可以安全触摸，并且对环境影响非常坚固。没有机械磨损意味着无线充电系统也可以用于对污染基本敏感的区域，例如制药或食品行业的清洁生产区域。由于线圈的封装和所有组件的高保护水平，无需实施进一步的安全预防措施。非接触式电池充电可以集成到该过程中。占地面积小，水平和垂直安装选项允许非常灵活地集成到流程中，并在生产线或存储预区中定位时具有很大的自由度。

有两个论点被反复用于反对归纳解决方案：成本和效率

原则上，乍一看，系统成本高于充电触点或充电段。但是，系统的初始成本不允许对实际成本（总拥有成本TCO）得出任何结论。应始终考虑直接成本（如易损件）和间接成本（如维护费用）的支出。实际上也无法进行直接比较，因为无线充电器代表了一种系统方法，而充电触点是系统组件，需要电源等其他设备。此外，许多传导充电解决方案不允许以需求为导向的充电，因为它们具有固定的充电电压。这严重限制了电池容量的可用性，因为无法优化充电。无线充电可适应要求并提供所需的充电电压和电流。当然，这也会影响物料搬运或输送系统的实际运营成本。

当前感应能量传输解决方案的效率远高于通常给予他们的“一般直觉”。使用最先进的电子设备和使用高频进行传输，从而提高了效率，而不需要隐藏在插入式充电器后面。即使这些，与已经引用的直觉相反，也不能以 100% 的效率工作。电气、电子设备，尤其是触点，在这里也会造成损耗，随着磨损的增加，损耗会进一步增加。与高效的插入式充电器相比，无线充电解决方案中的气隙会导致低百分比范围内的额外损耗。一旦插入式充电器不符合最高效率要求，视角就会发生重大变化，因为 Conductix-Wampfler 的 WirelessCharger 3.0 仅使用最先进的电子元件。

总之，WirelessCharger 3.0 是对 Conductix-Wampfler 解决方案组合的最佳补充。它包括传统充电解决方案的大部分优点，并增加了一系列特定优势。如果不仅考虑初始成本，因此将苹果与橙子进行比较，那么无线充电器代表了迄今为止可用的充电解决方案的一个非常有趣的替代方案和补充，而不仅仅是针对特殊应用场景。