MPS一站式机器人充电解决方案直播回顾

随着人形


机器人


、四足机器狗、工业巡检 AGV 批量落地，电池续航、充电稳定性、电池安全管控成为硬件


工程师


核心设计难点。

本次技术直播完整拆解机器人充电解决方案，覆盖有线 PD、大功率无线、全套 BMS


电池管理


，提供可直接落地标准化硬件参考。

直播亮点

01全链路成套标准化方案

市面大多仅单芯片分享，


MPS


覆盖


AC


适配器、机身充放电、无线模组、BMS 全套器件，工程师可直接复用成熟参考设计，省去拓扑、环路反复调试。

02全场景充电路线完整对比

一次性梳理有线、无线、换电三种方案优缺点，快速匹配家用 / 工业 / 重载机器人产品定位，选型不再踩坑。

03实测数据 + 热成像佐证性能

放出多工况效率表格、Si/Ga MOS 温升对比、3kW 无线 95.7% 功率实测画面，高转化、低发热优势直观可见。

04多级硬件安全防护

从前端充电回路到后端电芯监测，全链路集成过压、过流、短路、高温锁死保护，适配机器人长期 7×24 小时连续作业严苛工况。

三大核心内容

一、机器人充电模式优劣全解析

目前行业主流机器人补能方案分为四类，适配家用、工业、重载不同场景：

① 有线 PD 接触充电

依托


USB


-PD 协议，成本低、通用性强，家用 PD 适配器可复用，最高支持 240W 大功率快充;缺点是金属触点长期插拔易氧化，潮湿、粉尘环境可靠性下降。

② 大功率无线非接触充电

无外露金属


接口


，整机可实现 IP67 防尘防水，支持机器人自主对位回充，适配户外工业设备、四足机器狗。MPS MPW320xA 模组最低效率≥92%，线圈偏移、远距离场景依旧稳定输出。

③ 换电方案

实现秒级快速补能，适合 7×24 小时连续作业重载机器人;但需额外开发换


电机


械结构、储备多组电池，整机 BOM 与结构成本大幅提升。

④ 有线 + 无线双模混合充电

高端人形机器人主流方案，兼顾 PD 快充速度与无人自主续航，是消费级人形机器人主流设计方向。

二、MPS机器人


电池充电管理


方案

直播完整拆解从 AC 前端适配器、机身双向充放电、无线发射 / 接收全链路芯片矩阵，整套方案直接可用，大幅缩短研发周期。

① 240W PD3.1 EPR AC-


DC


适配器方案

采用数字 CrM


PFC


+AHB 反激二合一架构，单芯片完成功率校正与宽压变换;空载损耗<75mW，支持 548V 全 PD 电压区间，满足全球 85265V 市电输入，符合国际 DoE 能效法规。

② MP420X 双向升降压


控制器


(整机充电核心)

机器人


高压


电池专用充放电芯片，核心参数优势：

宽输入 4.75V100V，输出 3.285.12V，完美匹配 5~19 串主流机器人锂电包;

最大 240W 双向 DRP 架构，支持 Sink 充电、Source 放电双模式;

兼容 GaN/Si 功率器件，20V 输入 48V/5A 工况下 GaN 方案峰值效率高达 98%;

内置完整三段式锂电充电逻辑(预充→恒流快充→恒压截止)，无需外挂


MCU


;

I2C


数字调控 + 10 位


ADC


实时采集电压、


电流


、温度，全套 OVP/OCP/NTC 多重硬件保护。

③ MPW320xA 标准化大功率


无线充电


模组

分为 1kW(MPW3201AX)、3kW(MPW3203AX)两大型号，6kW 产品在研：

峰值充电效率 96%，5~80mm 充电距离，线圈最大偏移 X/Y 可达 50/30mm;

模块化分体设计：PFC 模块、逆变模块、机身充电接收模块，尺寸紧凑适配机器狗腹部、人形背部安装;

支持三种标准线圈，可定制异形曲面线圈，内置异物检测、自动对位校准，配套可视化 GUI 调试软件;

通讯支持


CAN


/


RS485


/WiFi，兼容三元锂、磷酸铁锂等动力电池。

三、MPS BMS 电池管理系统

电池安全、SOC 精准估算、电芯均衡是机器人稳定运行核心，MPS 打造 “监测 + 计量 + 均衡” 全套 BMS 芯片矩阵，整套互联互通形成闭环防护。

① MP279x


高精度


电池监测


AFE

支持 4~16 串锂电同步采集，电芯电压精度 ±2mV，内置库仑计数、4 路 NTC 测温;自带 58mA 内置均衡，可外接 MOS 实现大电流均衡，集成过压、欠压、短路、断线全故障诊断。

② MPF4279X 电量计主控

搭配 MP279x 使用，SOC 估算精度 ±2.5%，实时输出 SOH 健康度、电芯内阻、剩余续航，自适应老化电芯，自带 5 档


LED


电量指示。

③ 高效主动均衡方案

相比传统方案体积缩小 20 倍、成本降低 3 倍，有效平衡电芯压差，减少容量衰减，直接延长机器人单次运行时长。