超高密度供电网络正在重塑无人机和机器人设计与开发的未来

　　作者：Vicor应用工程高级总监Tom Curatolo

　　马萨诸塞州安多弗讯—最近发布的一份Korn Ferry报告显示，估计到2030年，全球熟练劳动力短缺将达8500万个岗位，相当于8.5万亿美元。其中许多岗位将出现在工业与服务行业，在这两个行业中，新冠疫情暴露了全球供应链和劳动力储备的弱点。无人机(UAV)和机器人可为人工任务实现高效自动化，从而可缓解这种情况。

　　今天，无人机正迅速投入服务，用于许多独特的关键任务应用，其中包括安全监控、包裹投递、农业、国防，甚至自然灾害恢复和人道主义援助运送任务等。展望未来几年，我们会发现无人机将在更危险的应用领域发挥更为重要的作用，如高压线检查、桥塔检查以及商业航运船体检修等。在这些类型的应用中使用无人机有几个优势，其中包括更快的响应时间和实时数据采集等。更为重要的是，将无人系统用于目前由人工操作的高风险活动，可消除员工受伤、连带损害及相关责任成本的风险。

　　随着全球经济的一体化和相互依赖性越来越高，对消费品和耐用品的需求正在呈指数级增长。由于这种爆炸式的需求，今天的工厂发现很难及时采购、生产和交付货物。这就是使用机器人服务的意义所在。机器人擅于在决策有限时选择任务路径时。机器人可以持续工作几周，带来可预测、可重复的结果，从而可显著提高工作效率和产量。在消费者长期需求的推动下，机器人和其他自动化系统将迅速采用。

　　

　　图1为了让无人机和机器人应用继续创新，它们需要供电量更高的轻量级紧凑型电源。电源模块是功率密集、散热良好的供电方案，不仅配置简单，而且在需要更多电源时，还非常容易扩展。

　　为了让无人机和机器人实现广泛部署，我们需要重新思考对其最有影响的限制——电源。如何使用从机载电池到系留电源或替代能源（如氢燃料电池）再到可再生能源（如太阳能、风能和波浪能）的各种电源为它们供电，在增加有效载荷的同时延长飞行时间或保持在线，以满足生产需求。

　　当我们与客户交谈时，他们通常会试图将电源放入一个极小的空间中。尺寸和重量对他们来说，一直都是最重要的。因此，电源模块是很好的解决方案。它们不仅小巧、散热良好，而且还可为移动应用提供大量电源。

　　这就是高密度供电网络的用武之地。如果电源在许多移动应用中有都局限，那么如果使用得当，它也可以成为创新的推动因素。

　　基于模块的解决方案以极高的效率提供高集成度，因此您可使用比常规电源拓扑更小的空间占用最大限度发挥电源优势。这种电源传输模式的转变意味着无人机及机器人设计人员可以在其设计中纳入更多特性、功能和更高的工作电压，无需做出任何妥协。