Wireless Charging bricht Flugzeit-Limits für Drohnen-Flotten

Große Enterprises rennen, kommerzielle Drohnen-Flotten zu deployen, aber Batterie-Limits begrenzen weiterhin Flugzeit. Der Schlüssel zu längeren Missionen liegt in effizientem, flexiblem Recharging – einem Bereich, wo WiBotic führend ist. Vor vier Jahren gegründet, sicherte WiBotic 5,7 Millionen $ Series A Funding von Investoren wie Junson Capital, SV Tech Ventures, Rolling Bay Ventures, Aves Capital, The W Fund und WRF Capital.

WiBotics Portfolio deckt Wireless Charging und Power-Optimierung für Aerial, Mobile, Marine und Industrial Robots ab. Ihre patentierte Adaptive Matching Technologie blendet Inductive Coupling und Magnetic-Resonance Prinzipien, um High-Power, Reliable Charging über mehrere Zentimeter vertikaler, horizontaler und winkliger Offset zu liefern – ein kritischer Vorteil für Drohnen, die sich nicht präzise positionieren können.

Jenseits Hardware überwachen WiBotics Software Libraries Batterieparameter in Echtzeit und planen Recharge-Zyklen, ensuring multiple Robots können einen einzelnen Transmitter teilen ohne Downtime. Diese Integration von Firmware, Firmware und Cloud APIs erlaubt Operatoren, Fleet Uptime zu erhalten und Operating Costs zu reduzieren.

Wireless Power Transfer (WPT) Kontext

WPT traces zurück zu Nikola Teslas 19-Jahrhundert-Experimenten. Moderne Systeme nutzen entweder Inductive Coupling – effizient nur bei close range – oder Magnetic Resonance, die größere Flexibilität bietet, aber leidet, wenn Receiver off-center ist. WiBotics Adaptive Matching System tuned dynamisch sowohl Hardware als auch Firmware, um Source und Load Impedanzen matched zu halten, sustaining Maximum Efficiency selbst wenn die Drohne sich bewegt.

Abbildung 1: Vergleichende Effizienz von WPT Methoden (Quelle: WiBotic)

Intelligente Software Algorithmen

Jeder Drohnen-Typ – variierend in Batteriechemie, Voltage und Current – erfordert customized Charging Logic. WiBotics Energy-Optimization Engine evaluiert incoming Units, selektiert optimale Parameter und erlaubt Operatoren, Preferences via Firmware oder Onboard Controllers zu setzen. Diese Architektur minimiert Downtime und Overall Fleet Cost.

Ben Waters, CEO, erklärt: „Unsere Innovation zentriert auf RF Amplifier Output und Receiver Rectifier Input. Wir tunen System Impedanz dynamisch in Echtzeit, adaptieren an Bewegung oder Disruptionen ohne Power Transfer zu opfern.“

System Architektur

Das Standard Charging Pad misst 3 ft × 3 ft und inkludiert eine „intelligente“ Induction Plate, die Drohnen-Batterietyp bei Landung identifiziert, automatisch korrektes Charging Profil konfiguriert.

Vier Kernkomponenten definieren eine WiBotic Station: Transmitter Unit, Transmitter Antenna Coil, Onboard Charging Unit, Receive Antenna Coil. Der Transmitter liefert High-Frequency Signal via SMA Koaxialkabel zur Antenna Coil, die nötige Electric und Magnetic Fields generiert. Der Onboard Charger wandelt empfangene RF Energie zurück zu DC, sicher ladend eine breite Array von Batterien.

Abbildung 2: WiBotic Architektur Blockdiagramm (Quelle: WiBotic)

Der Onboard Prozessor ist ein ARM-basierter STM32 Mikrocontroller, der State-Machine und Dynamic Control Algorithmen läuft. Rapid, Low-Latency Adjustments verhindern System Disruption wenn Power Levels mehrere hundert Watt überschreiten. Um Effizienz zu maximieren, incorporiert WiBotic GaN Semiconductor Technology in seinen RF Amplifieren, enabling High-Frequency Switching mit minimalen Verlusten.

Partnering mit GaN Systems Inc., integriert WiBotic GaN Devices um Power und Range Requirements von Drohnen und Robots zu treffen. Der Vicor 48V VI Chip PRM Regulator powert den Transmitter, akzeptiert 48 V von AC-DC Supply und adaptiv reguliert Output zwischen 20 V und 55 V.

Abbildung 3: Roboter mit Wireless Charging (Quelle: WiBotic)

Matt Carlson, VP Business Development, merkt an: „Während wir Fokus auf Robotics und Industrial Automation haben, treibt breitere Adoption von Wireless Charging – von Mobile Phones bis Heavy-Industry Equipment – unsere Innovation. Wir entwickeln KI-getriebene Algorithmen, die aus historischen Charging Trends lernen, um zukünftige Performance zu predikten.“

WiBotics Cloud-basierte Plattform erlaubt Remote Monitoring und Control des gesamten Recharging Prozesses. Operatoren können Rapid Recharges während Peak Flight Periods schedulen oder Slower, Maintenance-Grade Charging wenn Flight Demand niedriger ist.

Ursprünglich veröffentlicht auf EE Times.