Oportunidade de Carregamento sem contato: Carregador sem fio 3.0 – Poderoso | Confiável | Eficiente

O carregamento de veículos elétricos na indústria é feito com cabos de carregamento assim como acontece com empilhadeiras há décadas. Ou a bateria vazia é trocada por uma cheia. Normalmente, no entanto, ambas são soluções que atingem muito rapidamente seus limites na operação de veículos guiados automaticamente (VGAs), pois não podem ser automatizadas ou só podem ser automatizadas com grandes custos. O uso de contatos de carregamento pode ser a solução. Eles são compactos, são fáceis de entender, baratos de comprar e podem ser integrados de várias formas. Portanto, em suma, não é uma má solução para automatizar os processos de carregamento. A Conductix-Wampfler, um dos principais fabricantes mundiais de sistemas de gerenciamento de energia e dados para equipamentos móveis, com sua própria pretensão de ser um Fabricante de linha completa e o objetivo de oferecer aos clientes a escolha da solução mais adequada, lançou uma nova linha de produtos. O WirelessCharger 3.0 é uma solução para carregar dispositivos de armazenamento de energia que depende da transmissão de energia indutiva e, portanto, permite o carregamento automatizado da bateria sem contato.

A transferência de energia por indução não é novidade. A Conductix-Wampfler vem usando a tecnologia com sucesso há mais de 20 anos e estabeleceu um novo padrão da indústria com sua solução Sistema de Transmissão de Energia por Indução (IPT - Inductive Power Transfer) para transmissão de energia contínua e sem contato para veículos que não têm baterias a bordo. Em suas vidas particulares, muitas pessoas usam uma solução de transferência indutiva em uma base diária sem provavelmente perceber. Mas o carregamento de escovas de dentes elétricas é feito indutivamente. Faraday, Maxwell, mais tarde Tesla e outros pesquisaram e criaram a base para essa tecnologia há muito tempo. O princípio básico é muito semelhante ao de um transformador. No entanto, para tornar o sistema flexível e móvel, ou seja, prático para soluções de veículos, o núcleo de ferro teve que ser omitido. Hoje falamos de um sistema composto por dois blocos principais com bobinas individuais - Uma com primário estacionário e outra com o secundário móvel. O lado primário gera uma tensão AC de maior frequência a partir da tensão da rede. A corrente que flui através da bobina primária gerando um campo magnético ao redor da bobina primária. Este, por sua vez, induz uma corrente na contra-bobina a bordo do veículo, que é convertida em uma tensão DC em uma unidade eletrônica acoplada. Isso pode ser usado diretamente para o carregamento da bateria. O sistema recebe a demanda de carregamento atual por meio de uma interface de comunicação, normalmente diretamente do sistema de gerenciamento de bateria. A transferência de energia é adaptada à demanda, o que torna o sistema geral ainda mais eficiente.

Se o princípio da solução é conhecido há muito tempo, por que essa solução só está chegando ao mercado hoje?

Isso se deve principalmente à situação da demanda. Uma empilhadeira em operação de turno único pode ser carregada sem problemas durante o tempo em que não estiver em uso. O processo de 'plugar' e 'desplugar' foi tolerado. Hoje vemos um número crescente de veículos sem motorista na logística. Tendências como a globalização e o crescimento constante do comércio eletrônico são os principais impulsionadores. A disponibilidade de veículos está se tornando um critério crítico de eficiência e rendimento e os requisitos só podem ser atendidos em operação automatizada.

O carregamento indutivo sem fio está predestinado ao carregamento automatizado. As dimensões e o conceito da solução permitem uma implementação flexível e a possibilidade de aplicar o princípio carregamento em processo. Isso significa que mesmo faixas de tempo curtas durante a operação podem ser usadas para carregar enquanto os veículos estão parados. Podem ser durante áreas de espera antes e durante a transferência das mercadorias transportadas. Faixas horárias que basicamente já são utilizadas pelos processos em produção ou logística. O número de veículos não precisa ser aumentado porque os veículos estão separados em uma área de carga ou estão a caminho ou de volta de lá para sua área de operação. Idealmente, essas áreas de carregamento podem ser completamente eliminadas, o que, por sua vez, torna o espaço disponível para outros fins. Outro "efeito colateral" positivo do carregamento são os processos de carregamento curtos, mas regulares, que reduzem o estresse térmico nas baterias e, portanto, contribuem positivamente para sua vida útil. Com requisitos de energia planificáveis e carregamento intermediário regular, as capacidades da bateria que seriam necessárias podem ser limitadas e os estados de carga na faixa inferior e superior podem ser evitados - Faixas que colocam estresse nas baterias e, portanto, têm um impacto negativo no ciclo de vida das baterias. Vantagens que basicamente também podem ser aproveitadas com contatos de carregamento, como Enduro+ da Conductix-Wampfler. Eles também atendem aos requisitos de alta confiabilidade.

O que o WirelessCharger 3.0 oferece, além de todas essas vantagens, é a transmissão de energia mecânica sem desgaste, pois é sem contato. O WirelessCharger 3.0 também não requer ventilador, não gerando desgaste mecânico e, portanto, não há manutenção nesta área. A manutenção limita-se a uma verificação do estado visual e, no caso de um grau muito elevado de contaminação, à limpeza da superfície. Não há contatos abertos nas bobinas. Eles são completamente encapsulados, portanto, seguros ao toque, e são extremamente robustos contra influências ambientais. A ausência de abrasão mecânica significa que os sistemas de carregamento sem fio também podem ser usados em áreas que são fundamentalmente sensíveis à contaminação, como áreas de produção limpa nas indústrias farmacêutica ou alimentícia. Com o encapsulamento das bobinas e os altos níveis de proteção de todos os componentes, nenhuma outra precaução de segurança precisa ser implementada. O carregamento da bateria sem contato pode ser integrado ao processo. A pequena área ocupada e as opções de instalação horizontal e vertical permitem uma integração muito flexível nos processos e uma grande liberdade no posicionamento em linhas de produção ou pré-zonas de armazenamento.

Dois argumentos são repetidamente usados contra soluções indutivas: custo e eficiência

Em princípio, os custos do sistema são mais elevados à primeira vista do que para carregar contatos ou segmentos de carregamento. No entanto, os custos iniciais de um sistema não permitem tirar qualquer conclusão sobre os custos reais. Os gastos com custos diretos, como peças de desgaste, e custos indiretos, como despesas de manutenção, devem sempre ser considerados. Uma comparação direta também não é possível, uma vez que um carregador sem fio representa uma abordagem do sistema, enquanto os contatos de carregamento são um componente do sistema e outros equipamentos, como uma fonte de alimentação, são necessários. Além disso, muitas soluções de carregamento condutivo não permitem o carregamento orientado para a procura, uma vez que têm uma tensão de carregamento fixa. Isso limita severamente a usabilidade da capacidade da bateria, já que o carregamento não pode ser otimizado. O carregamento sem fios adapta-se aos requisitos e fornece as tensões e correntes de carregamento necessárias. Naturalmente, isso também tem uma influência sobre os custos operacionais reais de um manuseio de material ou sistema de transporte.

A eficiência das soluções de transmissão de energia indutiva atuais é muito maior do que o que geralmente lhes dá crédito. O uso de eletrônica de última geração e o uso de altas frequências para transmissão resultam em eficiências que não precisam se esconder atrás de carregadores convencionais. Mesmo estes, ao contrário do sentimento já citado, não funcionam com uma eficiência de 100%. Os elétricos, os eletrônicos e não menos importante os contatos também se somam como perdas por aqui, que aumentam ainda mais com o aumento do desgaste. Em comparação direta com um carregador convencional  altamente eficiente, a folga de ar em uma solução de carregamento sem fio resulta em perdas adicionais na faixa de baixa porcentagem. Assim que o carregador convencional não atende aos mais altos requisitos de eficiência, a perspectiva muda significativamente, já que apenas componentes eletrônicos de última geração são usados no WirelessCharger 3.0 da Conductix-Wampfler.

Em resumo, o WirelessCharger 3.0 complementa de forma ideal o portfólio de soluções Conductix-Wampfler. Inclui a maioria das vantagens das soluções de carregamento tradicionais e acrescenta toda uma gama de vantagens específicas. Considerando o cenário de forma abrangente, o Wireless Charger representa uma alternativa altamente interessante e complementar às soluções de carregamento disponíveis até o momento, não se limitando apenas para cenários de aplicação especiais.