AUTOMATYCZNE ŁADOWANIE EV

W czasach, gdy mobilność elektroniczna cały czas zyskuje na popularności, w niektórych obszarach nadal istnieje przestrzeń wymagająca opracowania funkcjonalnych i standardowych technologii. Jednym z przykładów jest sposób ładowania samochodów: nikt nie chce zaśmiecania ulic stacjami ładowania. Ładowanie indukcyjne jest co prawda w dużej mierze niewidoczne dla oczu, jednak posiada kilka znaczących wad. Volterio proponuje skuteczną i rozsądną alternatywę. Prototyp robota ładującego porusza się dzięk silnikom FAULHABER.

Stacje ładowania psują krajobraz centrów miast, a plątanina kabli i wtyczek niepotrzebnie zaśmieca wnętrze garażu. Bezstykowe ładowanie indukcyjne za pomocą cewki wbudowanej w podłoże garażu lub powierzchnię drogi jest pozbawione takich wizualnych i mechanicznych niedogodności. Niestety jednak jest ono bardzo kosztowne pod wieloma względami: ukrycie cewki wymaga wykonania wykopu, a następnie ponownego doprowadzenia powierzchni do stanu poprzedniego; maksymalna moc wyjściowa, w większości przypadków, to obecnie zaledwie 3kW, co daje bardzo długi czas ładowania; ponadto przy tego typu ładowaniu traci się znaczną część mocy w porównaniu z ładowaniem z kabla. Strata ta jest jeszcze większa, jeśli pojazd nie stoi zaparkowany dokładnie nad spiralą.

Idealne złącze
Technologia firmy Volterio oferuje doskonałe rozwiązanie wszystkich tych problemów. Nieaktywna ładowarka jest praktycznie niewidoczną konstrukcją w podłożu o wysokości zaledwie 6 centymetrów. Pojazd parkuje się na niej na czas ładowania. Teraz ramię robota wysuwa się teleskopowo. Na końcu ramienia znajduje się złącze, które łączy się z odpowiednią końcówką w podwoziu samochodu. Oba te komponenty zostały uprzednio sparowane poprzez zaszyfrowaną komunikację bezprzewodową. Ponieważ stożkowy okrągły łącznik nie jest złączem w tradycyjnym znaczeniu, pozwala na uzyskanie pełnego styku nawet, jeśli pojazd nie został zaparkowany w optymalnej pozycji. System ultradźwiękowy pozwala na zweryfikowanie, czy ramię robota precyzyjnie odnalazło docelowy komponent. Połączenie takie zostaje nawiązane w czasie krótszym niż 15 sekund.

Złącze musi po prostu znaleźć się w zasięgu 50 na 50 centymetrów, a pojazd może być zaparkowany nawet pod kątem. Można także wbudować całe urządzenie w podłoże w przypadku stawiania nowych garaży lub budowania nowych miejsc parkingowych. Wydajność ładowania ładowarki z połączeniem standardowym wynosi 22kW, co oznacza możliwość pełnego naładowania nawet największego akumulatora pojazdu w ciągu 4-5 godzin. Sama technologia została opracowana z myślą o pracy z wartościami prądu do 100 kW DC, co skraca czas ładowania do 1 godziny.

Pomysł leżący u podłoża konceptu Volterio zaczerpnięto z pracy magisterskiej napisanej przez Christiana Flechla na Politechnice w Graz (Austria) w roku 2014. Dziś jest on dyrektorem zarządzającym w VOLTERIO GmbH, a jego produkt właśnie ma wejść do masowej produkcji. Ważnym aspektem projektu prototypu były trzy silniki poruszające ramieniami robota wzdłuż trzech osi: – Chcieliśmy skonstruować jak najbardziej płaskie urządzenie, więc od początku mieliśmy ograniczone możliwości, jeśli chodzi o przestrzeń. – Wspomina młody inżynier. – Jednocześnie musieliśmy przemieścić znaczny ciężar. Tym samym silniki w połączeniu z odpowiednimi przekładniami, musiały zapewnić wysoki moment obrotowy, dużą prędkość oraz musiały być niewielkich rozmiarów.

Mocne, szybkie, niezawodne
W trakcie poszukiwań w Internecie szybko znalazł firmę FAULHABER, ponieważ niewiele firm jest w stanie sprostać takim wymaganiom odnośnie specyfikacji. – Rozmowy z innymi specjalistami upewniły mnie, że FAULHABER to odpowiedni adres, co tylko potwierdziło się, kiedy rozpoczęliśmy współpracę. Firma FAULHABER sponsorowała cały projekt w zakresie rozległego doradztwa technicznego, wyboru odpowiedniego silnika oraz poprzez zaoferowanie właściwych urządzeń. Do prototypów wykorzystaliśmy silniki miniaturowe DC z przekładniami planetarnymi oraz odpowiednimi sterownikami ruchu. Firma FAULHABER dokonała ponadto wyboru innych napędów i udostępniła je nam dla celów testowych.

Wysoka wydajność silników serii CR to efekt niezwykle stabilnej komutacji grafitowej, małego zużycia eksploatacyjnego, mocnych magnesów neodymowych oraz wyjątkowo wysokiego współczynnika wypełnienia miedzi w uzwojeniu. Stacja ładująca zaprojektowana została dla około 20000 cykli. Oznacza to, że wymagany jest zaledwie około 1% z całego okresu żywotności napędów. Ich trwałośc również jest nie bez znaczenia, ponieważ urządzenia Volterio muszą pracować niezawodnie nawet po długich okresach bezczynności oraz w niesprzyjających warunkach atmosferycznych. W trakcie długotrwałych testów prototyp działał bez zarzutu. W kluczowych aspektach technologia ta znacząco przewyższa konkurencyjne pomysły.

Zgadza się z tym kilku producentów wysokiej klasy samochodów. Przygotowują się oni już do wprowadzenia ładowarek do produkcji seryjnej. Volterio pracuje obecnie nad kolejnymi wyzwaniami: – Automatyczny proces ładowania może być wykorzystany na różne sposoby. – Wyjaśnia Christian Flechl. – Dotyczy to całego obszaru logistyki, a także pojazdów bez kierowcy. Opracowywane sa także rozwiązania dla ciężarówek elektrycznych. Konstruujemy odpowiednie roboty ładujące i w dalszym ciągu będziemy polegać na cennym wsparciu ze strony FAULHABER.

https://www.faulhaber.com/en/markets/environmental-safety/charging-robot/

Specjaliści napędów z Schönaich
FAULHABER specjalizuje się w rozwoju, produkcji i wdrażaniu wysoce precyzyjnych systemów napędów miniaturowych, serwokomponentów i elektroniki napędowej o mocy wyjściowej do 200 W. Firma zajmuje się produkcją rozwiązań konstruowanych pod specjalne wymagania klienta oraz oferuje szeroki wybór produktów standardowych, takich jak silniki bezszczotkowe, miniaturowe silniki DC, enkodery czy sterowniki ruchu. Marka FAULHABER jest uznawana na całym świecie za symbol najwyższej jakości i niezawodności w kompleksowych i wymagających obszarach zastosowań, takich jak technologia medyczna, automatyka przemysłowa, optyka precyzyjna, telekomunikacja, przemysł lotniczy i kosmiczny oraz robotyka. Od potężnego silnika DC z momentem obrotowym ciągłym 200 mNm po filigranowy mikronapęd o średnicy 1,9 mm – standardową ofertę FAULHABER można konfigurować na 25 milionów sposobów dla odpowiedniej optymalizacji w określonym zastosowaniu. Taka technologiczna baza możliwości konstrukcyjnych stanowi podstawę do wprowadzania najróżniejszych modyfikacji, umożliwiających sprostanie najbardziej wymagającym potrzebom klientów.

www.faulhaber.com

FAULHABER Polska sp. z o.o.
Ul. Górki 7
60-204 Poznań
Polska
Sales Departement
Phone : +48 61 278 72 53
Fax : +48 61 278 72 54
info@faulhaber.pl