Kontaktlose Daten- und Energieübertragung

  

RoProxCon® - Die innovative Verbindungstechnik von Rosenberger für zukünftige Anforderungen

Durch die zunehmende Automatisierung werden immer mehr elektromechanische Systeme, die in Industrieanlagen verwendet werden, miteinander verbunden. Dabei stehen Kabel und Steckkontakte oft unter erheblicher Belastung, was dazu führt, dass Kabel beschädigt werden oder sogar brechen und überbeanspruchte Steckkontakte ausfallen, was zu Maschinenstillständen führen kann.

Der Vorteil der kontaktlosen Übertragung besteht darin, dass keine starren elektromechanischen Kopplungen erforderlich sind und die Funktechnologie ein hohes Maß an zusätzlicher Flexibilität bietet, z.B. wenn Systeme geändert werden müssen.

Bisher erfüllten die drahtlosen Übertragungen mit Bluetooth, WLAN, Wireless IO-Link, ZigBee etc. jedoch nicht immer alle notwendigen Voraussetzungen.

RoProxCon® ist ein innovatives Verbindungssystem, das auf Basis der Funkübertragung im mm-Wellenbereich konstruktiv bedingte Luftspalte mit hoher Störfestigkeit sowie geringem Wartungsaufwand und ohne Verschleiß überbrückt.  Mit RoProxCon® lassen sich bestehende Anwendungen verbessern und gleichzeitig neue Lösungen für bisher nicht realisierbare Szenarien schaffen.

  

Protokolle – Basis der elektronischen Datenübertragung

Mit RoProxCon® ist eine Gbit/s-Übertragung im Vollduplex-Betrieb möglich. Zudem lassen sich mit dieser Lösung Daten unabhängig vom jeweils verwendeten Protokoll übertragen. D. h. RoProxCon® ist im Übertragungskanal transparent. Durch Adaptionsschaltungen sind unterschiedliche Übertragungsstandards möglich. Zusätzlich ist die Echtzeitfähigkeit durch die sehr geringe Latenz gewährleistet. Der Einsatz in zeitkritischen Anwendungen, z. B. in der Automatisierungstechnik ist daher uneingeschränkt möglich.

  • 10/100/1000BASE-T1
  • EtherNetIP
  • PROFINET
  • EtherCAT
  

Eigenschaften

  • Vollduplex-Datenübertragung in Echtzeit
  • Funkübertragung bei einer Trägerfrequenz von 60 GHz
  • Übertragung bis zu 3,125 Gbit/s
  • Abstand bis zu 20 mm
  • Rotationsunabhängige Übertragung möglich
  • Hermetisch dicht
  • Leistungsübertragung bis zu 30 W möglich
  

Anwendungsbereiche

Die Kombination von Daten- und Energieübertragung bietet vielfältige Anwendungsbereiche:

  • Smart Factory
  • Medizintechnik
  • Sicherheit
  • Connected Devices
  • Intelligent Home
  • Office-Ausstattung
  • Fördertechnik
  • Erneuerbare Energien
  

Kompetenzen kombinieren - Der Schlüssel zum Erfolg

Produkte, die von kontaktloser Technologie profitieren, werden immer beliebter. Sie bieten mehr Funktionalität, dort wo eine Steckverbindung problematisch oder unmöglich ist. STMicroelectronics und Rosenberger erarbeiten gemeinsam hochmoderne technologische Lösungen für die Steckverbinder von morgen.
Durch die Kopplung der kontaktlosen Konnektivitätstechnologie von ST konnte Rosenberger ein einzigartiges Modul entwickeln.
Der innovative kontaktlose Steckverbinder RoProxCon® nutzt den 60-GHz-HF-Transceiver von ST.

Erfahre mehr auf der ST Website

  

FAQs

Was ist das wesentliche Merkmal der kontaktlosen Daten- und Energieübertragung?

Im Gegensatz zu galvanischen Kontakten findet keine mechanische Kopplung statt. Die kontaktlose Daten- und Energieübertragung überbrückt Luftspalte mithilfe von Wireless-Technologien wie Funkübertragung und vermeidet dabei Abrieb und Verschmutzung.

Wie wird die Energie zusätzlich zu den Daten kontaktlos übertragen?

Bei Verwendung von SoM allein werden nur die Daten drahtlos übertragen. Mit RoProxCon® Hybrid ist zusätzlich eine drahtlose Energieübertragung mit induktiver Kopplung bis zu 30 W möglich.

Über welche Entfernungen kann RoProxCon® eingesetzt werden?

Das hängt vom Produkt ab, der SoM arbeitet zwischen 5 mm und 20 mm, der Hybrid zwischen 0 mm und 5 mm, und der Data zwischen 0 mm und 10 mm.

Welche Materialien kann RoProxCon® durchdringen?

Das auf 60 GHz basierende Signal kann durch nichtleitende Materialien wie Kunststoffe übertragen werden. Spezielle Werkstoffe müssen in Tests evaluiert werden. Lesen Sie das Whitepaper für weitere Details.

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Was ist der maximal mögliche Versatz des RoProxCon®?

Der maximal mögliche Versatz von SoM, Data and Hybrid beträgt +/- 2 mm.

Welches Stromübertragungsprotokoll oder welche Technologie wird im Hybridstecker verwendet? Ist es ein Standard wie Qi-Laden?

Der Qi-Standard ist nur für eine Leistungsübertragung bis 15 W spezifiziert. Rosenberger hat eine eigene Lösung für die Energieübertragung entwickelt.

Ist es möglich, auf der Empfangsseite ein Gerät, z. B. einen Sensor, mit Strom zu versorgen?

Mit dem Hybrid ist es möglich, Sensoren oder kleine Aktoren auf der Empfängerseite mit Strom zu versorgen.

Ist im Hybrid eine Fremdkörpererkennung integriert?

Ein FOD-Algorithmus ist implementiert. Er stellt sicher, dass die Energieübertragung korrekt erfolgt.

Was ist, wenn der Energiebedarf über 30 W liegt, z. B. ein Antriebsmotor in einem Roboter?

Der RoProxCon® Hybrid ist derzeit auf 30 W begrenzt, zukünftig wird es Erweiterungen des RoProxCon® Portfolios für höhere Leistungsübertragungen geben.

 

  

Wie groß ist das RoProxCon® SoM?

Dies ist einer der Hauptvorteile des SoM. Mit einer Größe von etwa 12 bis 14 mm ist es sehr kompakt und kann problemlos in jede Art von Anwendung mit begrenztem Bauraum integriert werden.

Ist das System für HF-Übertragungen geeignet und wenn ja, bis zu welcher Frequenz?

Im Basisband können nur digitale Signale übertragen werden. Das SoM basiert auf dem ST60 und benötigt daher ein Basisband mit einem NRC-codierten Signal von bis zu 3,125 Gbit/s. Analoge HF-Übertragung ist nicht möglich.

Wie groß ist die zeitliche Verzögerung von RoProxCon®?

Das SoM hat eine Latenz von ca. 7 ns. Die Latenz von Hybrid und Data ist weniger als 1 µs. Dies wird durch den integrierten Ethernet-Phy erreicht. RoProxCon® ist die ideale Wahl für Echtzeitanwendungen.

Wie effizient ist die Energieübertragung des RoProxCon® Hybrid?

Der Wirkungsgrad liegt bei ~80 %. Die Ausgangsleistung des RoProxCon® Hybrid beträgt 30 W.