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[导读]—热管理、产品尺寸、产品重量及可靠性得到系统性优化

随着新零售业和互联网消费模式的兴起,网络购物爆炸式发展,物流配送、快递收发等业务量也同步大幅增加,对物流配送和快递企业在物品包裹、快件的处理和配送投放上形成了非常大的压力,“最后一公里”问题逐渐成为制约快递企业发展的短板,同时,在医院、商业区、餐馆等也有更多需求。

目前,无人驾驶汽车技术已渐趋成熟,百度、腾讯、京东等互联网企业也斥资挖掘新的应用,无人物流车更被应用于抗疫一线,取得良好效果。长沙作为中国无人驾驶汽车的起跑点,有着特殊的地位,其中,长沙行深智能科技有限公司的产品更是可圈可点。

无人物流车市场及产品

行深智能目前有两款无人驾驶产品上路:末端物流无人车以及厂区物流无人车。

末端物流无人车整车 400kg,最大载重200kg,整车尺寸(长X宽X高 170x76 x 150cm),最大速度18km/h,最小转弯半径小于250cm,可承载的包裹数量为30个。末端物流无人车是专为末端物流配送场景打造的L4级无人驾驶车辆,不依赖卫星导航的导航定位技术,能适应各种环境,全天候、全场景可应用;不依赖开源软件系统的软件架构,系统安全性更高;空间可变的格子柜,更高效低利用有限的空间资源;车柜可分离的模块化设计,提供多种创新的末端配送新模式。

厂区物流无人车整车 800kg,最大载重350kg,整车尺寸(长X宽X高 220x130 x 80cm),最大速度35km/h,最小转弯半径小于450cm,续航里程100km。

厂区物流无人车适用于厂区物流的无人驾驶车辆,具备遥控驾驶、自动驾驶、远程驾驶等三种工作模式。厂区物流无人车不需要在周边环境中加装任何设备,通过自身对周围复杂环境的智能感知、大数据分析而进行智能决策和车辆控制。其载货空间为一个2.5立方米的空间,可以自动开关门,同时可以对物流的全过程进行实时监控。

行深智能研发的末端物流无人车以及厂区物流无人车已成功在京东、中国邮政、美团等客户端形成批量订单,用于末端投递、工业园区物流配送、餐饮配送等。

物流无人车商业化落地的第一场景就是限定区域内的低速载货无人车,安全可靠是此类系统的受限考虑因素,因此供电系统的长期稳定性是重中之重。另外,考虑到受限空间,续航能力,复杂工作环境及系统工程师对电源的理解程度等多方面因素,对电源模块的其它特性也提出了特别要求,而Vicor的电源模块满足了所有的系统指标。

物流车电源需求

行深智能首席技术顾问渠军在谈到无人物流车用电源时提及:产品验证初期选择了不同类型不同品牌的若干电源,但在验证过程遇到多种问题,直到评估Vicor的PI3740后解决了所有技术难点,小批量评估过程中整机的稳定性和可靠性也满足了系统需求。如下是无人物流车电源需求:

· 宽供电电压:电源电压低至8V,高至60V,全工作电压范围内满足系统功率等级要求

· 高低温下稳定工作:满足室外运行的环境变化

· 噪声低:无人物流车是一个高频应用环境,需要电源具有较低的噪声

· 效率高:在电池供电条件下保证足够的续航能力

· 集成度高:外围器件简单、无需复杂的电路连线和电路设计

无人物流车电源供电框图

无人物流车的最大功率为100W左右,系统通过PI3740将48V电压转换为12V电压为控制板供电,而控制板上PI3740的数量取决于物流车的应用场景。多个PI3740的使用需要对输出进行并联。不得不提的是PI3740的零电压控制机理无需使用者对输出电压,电流进行额外采集,几路电压的简单物理连接即实现了并联输出,这种可靠、方便、简单的连接深受系统工程师欢迎。

Vicor PI3740特性

全新PI3740 Cool-Power升降压稳压器支持8至60VDC工作电压范围,能够以高达96%的效率提供高达140W的功率及高达8A的输出电流。PI3740整合了Vicor专有的高频率零电压切换 (ZVS) 开关技术,是一款高转换效率、功率密度的电源模块,是汽车、工业、测试自动化、LED 照明以及电池充电等应用的理想选择。

PI3740在10毫米× 14毫米×2.5毫米系统级封装 (SiP) 中全面整合其控制器、电源开关,是一款高密度、高热效电源模块。此外,PI3740 的其它特性还包括高频率 (1MHz) 工作、并联选项、恒压及恒流(例如用于 LED 照明应用)工作模式、具有过压、过温及过流保护、可工作在-40℃至115℃温度范围。

系统验证

电源对系统的可靠性方面起着关键性作用,外围电路连接的难易程度、PCB layout的复杂程度、电源前级对后级的影响程度以及高低温下的稳定输出等都直接影响着系统的可靠运行,尤其在无人驾驶领域更为重视,以上所述的几点在器件级别的验证中Vicor模块中均有良好表现。

行深智能采用PI3740的设计后针对电源部分做了高低温、宽电压、振动等测试,针对整机部分在厂区物流完成了性能测试、耐久测试、模拟运输和真实运输。完整的系统验证和测试保障了产品的可靠性。

合作及未来

长沙行深智能科技有限公司技术团队由在汽车领域研究30余年的专家和具有丰富工程开发经验的团队组成,具备软硬件构架、核心算法、控制能力和系统集成的综合实力。首席技术顾问渠军说:“我们是一家贴近客户需求,技术驱动型的企业,行深智能专业的技术领导、可控的软硬件技术、清晰的市场定位和紧贴客户需求,使得公司快速发展,凭借多年沉淀打磨出符合市场需求的产品。” 目前无人车在末端配送和社区商业的场景中落地,一方面展开了新场景的探索——无人车在工业4.0场景下的应用。

在此次物流车的开发中,Vicor工程师团队在选型、调试、电路设计等不同阶段都给予了极高的关注和支持。随着产品性能的提升,功率等级会进一步提高,供电电压也随之增加,电源构架也会发生变化,双方都期望在未来产品的规划和合作中紧密合作,共同探讨,彼此持续将性能卓越、高性价比的产品交付于客户手中。

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