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POWER WIRELESS CHARGING Ricarica wireless: principi di funzionamento Le più recenti soluzioni di ricarica wireless utilizzano tec- niche basate sul principio dell’induzione elettromagne- tica. Quando una corrente alternata viene fatta passare attraverso una bobina di induzione (o induttore) sul lato del trasmettitore, si crea un campo magnetico oscillante. Quando questo campo magnetico oscillante viene accop- piato a una bobina di induzione sul lato del ricevitore, si produce una corrente elettrica alternata nella bobina del ricevitore (Fig. 2). I sistemi di ricarica wireless richiedono una serie di com- ponenti, tra cui la bobina del trasmettitore, i condensatori di sintonizzazione (tuning), un azionamento (drive) della bobina e una bobina del ricevitore. Tra gli altri componenti da segnalare raddrizzatori a diodi, un convertitore DC-DC, circuiti e algoritmi di controllo del trasmettitore e del rice- vitore e un circuito di ricarica della batteria. Nell’esempio mostrato in figura 3, l’induzione elettroma- gnetica consente ai sistemi di ricarica wireless di trasfe- rire energia da un pad della sorgente di ricarica installato sul pavimento della fabbrica a un pad ricevitore installato sul robot mobile. Vantaggi della ricarica wireless nei siti di produzione I moderni sistemi di ricarica wireless con maggiore effi- cienza e componenti ottimizzati in termini di costi hanno dimostrato di essere un vero e proprio punto di svolta nella configurazione di una fabbrica per una serie di motivi. In primo luogo, migliorano la produttività e riducono i costi di produzione in vari modi. Consentono il funzionamento continuo in quanto la ricarica può essere effettuata in par- ticolari momenti (per esempio durante i tempi di inattivi- tà) e riducono gli investimenti poiché i robot possono essere multiuso, ovvero venire utilizzati per assolvere compiti di- versi. Essi consentono di ridurre anche gli interventi uma- ni perché il processo di ricarica può essere automatizzato, così come i costi di manutenzione, poiché connettori, cavi e così via, possono essere eliminati adottando una soluzione che non prevede alcun tipo di contatto. In secondo luogo, questi sistemi di ricarica consentono di aumentare i livelli di salvaguardia e sicurezza. Rimuovono il rischio di scintille causate da connettori e i cortocircu- iti che potrebbero essere dovuti a contaminazione, o alla presenza di umidità al loro interno. Tra gli altri fattori che contribuiscono ad aumentare il livello di salvaguardia si possono annoverare il rilevamento affidabile di detriti metallici e altri corpi estranei tra la bobina del trasmet- titore e quella del ricevitore. Inoltre, è facile implemen- tare l’autenticazione sicura tra caricabatterie e robot per evitare accessi non autorizzati, mentre il trasferimento dei dati durante la ricarica può essere utilizzato per la ma- nutenzione predittiva, utile per prevenire i tempi di inat- tività. Gli altri vantaggi da menzionare sono la facilità di manutenzione e di pulizia dei sistemi di ricarica wireless presenti in fabbrica rispetto ai sistemi di ricarica cablati. Si tratta di un importante contributo alla fabbrica com- pletamente automatizzata, poiché minimizza l’interven- to umano e contribuisce a creare un ambiente più sicuro, prevenendo il contagio da lavoratore a lavoratore causato da malattie trasmissibili, come nel caso di Covid 19. Come affrontare i problemi di implementazione della ricarica wireless Tenendo a mente i suoi vantaggi, l’utilizzo della tecnologia di ricarica wireless all’interno di una fabbrica contribui- Fig. 2 – Con la ricarica wireless induttiva, viene prodotta una corrente elettrica alternata nella bobina lato ricevitore della soluzione di ricarica wireless Fig. 3 – Ricarica wireless di robot mobile in un reparto di produzione ELETTRONICA OGGI 511 - GIUGNO/LUGLIO 2023 44