埃尔森3D视觉充换电解决方案缓解新能源车主的里程焦虑

随着国家对能源低碳化和绿色减排的持续推进,多地相继出台节能减排综合工作实施方案,实施绿色出行续航工程,无论是乘用车还是商用车市场,均加大了新能源电动车型的推广应用力度,预测到2025年,公共交通中新能源汽车占比将达到72%。续航,是头等大事!除了储能电池技术的不断精进,基础充电设施也至关重要。

以乘用车为例,2021年,我国新能源汽车销量爆发式增长,“车桩比”矛盾进一步突出。公开数据显示,截至2021年年底,全国新能源汽车保有量784万辆,充电桩保有量261.7万个,车桩比为3∶1。预计到2030年,新能源电动汽车销量预计突破4000万台,按照国家发改委及能源局布置的充电桩建设任务要求,到2030年“车桩比”要达到2∶1,这意味着国内充电桩市场仍存在较大的缺口。不完善的基础配套设施,加剧了新能源车主的里程焦虑,能源企业及车企将目光纷纷投向机器人自动化领域,结合先进的3D视觉技术,力求实现多种方式相互补充的充换电补能方案。

针对不易部署固定式充电桩的区域,或是地下停车场、立体停车场、商场、写字楼等商业场所,机器人移动充电是一个很好的补充方案,采用复合机器人+3D视觉定位系统即可实现“桩找车”,车主只需要在相应的程序上进行充电预约即可,不必再辛苦抢充电位。

复合机器人(协作机器人+AGV/AMR)负责携带3D相机在停车区域内寻找待充电的汽车,到位后停靠在充电口侧旁,用自带电池模组或独立的电池模组进行充电;

3D相机对车身外盖及内充电座进行扫描定位,获取目标的点云数据,视觉系统通过点云算法及AI算法的实施,获取准确的定位坐标,引导协作机器人开启车身外盖、携带充电枪插入充电座进行充电;

3D相机可应对室内和半开放等多种环境,对各种车身颜色及漆面反光有良好的适应性;

3D相机可识别多种直/交流充电座,可快速调用和切换品类,并快速导入新国标;

3D视觉定位系统可自动纠正车辆停靠及复合机器人到位产生的方向和角度偏差,降低停靠要求,减少地面限位设施的部署,让场站建设和运维更加灵活。

随着新能源车的普及和发展,车电分离(电池租用、换电)的概念也愈发被熟知,部分补贴政策甚至明确鼓励“车电分离”,在2020年两会政府工作报告中,换电站首次被纳入“新基建”范畴。换电模式,一来可减少购车者预算负担、提高购买力,二来可通过换电模式,将电池的归属权集中到换电站运维者手中,便于电池管理回收。

“换电“成为车电分离不可缺少的补能方案。尤其对于出租车、网约车、物流运输等营运类车辆,时间意味着金钱,即便是1~2个小时的快充也会增加当天的营运成本,显然,他们更需要2~5分钟即可完成补能的换电服务,通过租赁电池、购买电力服务,实现不间断续能,保证营运时长。

车辆驶入换电站、放下电池托架,机器人携带3D相机及工装夹具移动至底盘一侧,3D相机通过对电池包托架侧方进行扫描,通过点云处理获取准确的定位坐标,引导机器人调整姿态准确对接侧抽位置,取出待充电池包;

机器人将待充电池包放置到货架空闲充电位,按照控制系统指令到指定货位处,扫描后准确取出满电电池包,根据前次定位的取出位坐标(车辆无需移动)将满电电池放入电池托架,托架归位,即可完成换电,非常便捷、快速;

3D视觉定位系统可自动纠正车辆停靠的方向和角度偏差,降低车主停靠要求,减少地面限位设施的部署,让场站建设和运维更加灵活;

不仅是乘用车,对于商用卡车(轻卡/重卡)侧向换电也可通过桁架机器人+3D视觉定位系统实施,有效保障长途运输续航及短途施工车辆高频次换电需求。

固定式充电桩依然是最重要的基础补能设施,在住宅、消费密集区域、区段建设足够数量的充电桩并满足电网容量要求,是提升消费者纯电动新能源车辆选择率的必经之路。在必要的偏远地区和高速公路沿线设立充电桩,是远途跨区驾驶、客运交通、运输物流的必要设施。

一个不需要下车操作、可以按预约时间充电、由机器人管理的自动充电站将是未来新能源车主的一种选择。协作机器人搭载3D视觉定位系统,发挥安全、灵活的优势,让加油站的服务体验延续至充电站。

同时,如果电桩或电力不足,还可在电站内搭配移动电源模组及时完成补能,车主也无需回到电站移动车位,移动电源模组可根据系统调配移动至待充电车旁,3D视觉定位系统可准确找到移动模组的充电接口,引导机器人抓取充电枪完成补能。

目前,乘用车充/换电市场需求一般采用机器人搭配轻量型3D相机、 Eye-in-Hand的安装方式,埃尔森为用户优选以下型号3D相机,在保障定位精度和识别准确性的同时,满足长时间连续运行稳定性和运维易用性的要求,配套成熟的3D视觉应用系统SmartVison平台,帮助运维方实现补能站「部署+调试+运行」的快速落地。

埃尔森拥有完备的产品线,可根据补能站光照环境、部署方式、机器人选型等多种条件提供多样化的软硬件产品方案。

AT-S1000-06C-S,埃尔森成熟的高精度双目面扫光栅3D相机,工作距离适中,移动充电、固定充电桩充电均适配,高速识别,精准纠偏,可在半户外60000Lux光照条件下使用,对反光具备较好适应性,综合性能优选机型。

AT-S1000-06C-S3,埃尔森即将焕新上市的Nano系列双目面扫光栅3D相机,轻薄设计,重量仅700g,协作机器人等轻量型机械臂首选,可在半户外60000Lux光照条件下使用,对环境光照及反光具备较好适应性,性价比优选机型。

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