Robots de carga automatizados para vehículos eléctricos (VE)

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La demanda de soluciones de infraestructura de carga innovadoras y amigables para el cliente aumenta constantemente a medida que crece la cantidad de vehículos eléctricos e híbridos. Además, los futuros vehículos autónomos de conducción y estacionamiento requerirán nuevos enfoques de carga de baterías.

Los vehículos eléctricos ahora deben cambiarse manualmente. En otras palabras, alguien debe conectar el cable de carga a la toma de carga del vehículo. Los sistemas de carga automatizados para vehículos eléctricos son cada vez más interesantes ya que permiten una carga de baterías sin contacto, cómoda y autónoma, además de ofrecer nuevas oportunidades como servicios innovadores y amigables para el cliente. Por ejemplo, el automóvil puede conducir al siguiente estacionamiento gratuito de forma autónoma, cargar las baterías automáticamente y recoger al conductor después del recorrido de compras mediante una llamada a través de la aplicación del teléfono móvil.

Volkswagen ya trabaja en la realización de proyectos similares con coches automatizados y sistemas de carga inductivos. Esta publicación explorará algunos de los nuevos conceptos en sistemas de carga automatizados desarrollados por empresas de todo el mundo.

1. Volkswagen e-smartConnect

VW presentó recientemente un prototipo de un e-Golf como centro de investigación en fase de prueba. El proyecto, denominado e-smartConnect, se basa en un KUKA LBR iiwa, un robot de nueva generación. La comunicación entre el vehículo y la estación de servicio eléctrica es el primer paso en el proceso de carga rápida de CC. El vehículo envía sus datos a la estación de carga, que envía la posición objetivo de estacionamiento automático.

La toma de carga del vehículo debe estar en un área objetivo de 20 por 20 centímetros. A continuación, una cámara en el robot detecta la posición precisa de la toma de carga, que se define como el milímetro. A continuación, la pinza robótica selecciona el conector de CC y lo conecta a la toma de carga del vehículo. El proceso de carga comienza después de conectar el conector de CC. El robot desconecta automáticamente el conector de CC una vez que la batería está completamente cargada.

2. Robot de carga Tesla

Tesla, una empresa con sede en Estados Unidos, también está trabajando en un sistema automatizado. Su concepto se basa en DC y deberían poder cargar sus vehículos en el sitio. La cubierta de carga se abre automáticamente cuando el vehículo estacionado está listo para cargar. El sistema reconoce esto, y el prototipo de brazo robótico con forma de serpiente busca el enchufe de carga por su cuenta.

El proceso de carga puede comenzar una vez que el robot y el vehículo hayan establecido una conexión. La idea detrás del concepto es que el conductor no necesita salir del vehículo para cargarlo. El robot realiza todo el proceso de carga. El método por el cual el robot localiza su objetivo y la información técnica detallada sobre el sistema de carga aún no se ha revelado. En general, el sistema todavía se considera un prototipo en este momento. Una de las ventajas de Tesla es que todos los vehículos tienen la misma ubicación de toma de carga y enchufes.

3. Sistema de carga TU-Dortmund

ALANE es un proyecto iniciado por la Universidad Técnica de Dortmund. El término “sistema de carga automatizado para la movilidad eléctrica sostenible” es un acrónimo de “sistema de carga automatizado para la movilidad eléctrica sostenible”. El objetivo del proyecto es cargar un vehículo eléctrico estacionado sin necesidad de que el conductor tenga que enchufar el cable de carga. No se requiere la intervención manual del conductor.

Como resultado, en comparación con los sistemas de carga existentes, el sistema ALANE mejora significativamente la comodidad, estableciéndose como un punto de venta único en comparación con los vehículos de propulsión convencional. El sistema de carga de la Universidad Técnica de Dortmund consta de una fuente de alimentación estándar y una caja de pared, complementada con un módulo de conexión compacto (VBM) rentable. Se puede utilizar una aplicación de teléfono inteligente para iniciar el proceso de conexión y desconexión. Este sistema aún se encuentra en etapa de prototipo y se está trabajando en él.

4. Sistema de carga NRG-X

El concepto NRG-X se anuncia como el primer sistema de carga totalmente automatizado del mundo. El concepto básico fue desarrollar un sistema que transfiera energía de alta potencia para una carga rápida, permita un amplio rango de tolerancia de estacionamiento y elimine la necesidad de una costosa caja de pared convencional. Además, es fácilmente adaptable a cualquier vehículo eléctrico. Una matriz de conexión montada en el medio de la parte inferior de la carrocería del automóvil y una estación base que representa el sistema de conexión en el área de estacionamiento conforman el sistema. El patrón hexagonal en la superficie de la matriz de conexión es consistente y cada celda tiene un hueco de forma cónica. La contraparte de la estación base se desliza en cualquier celda a través de un movimiento ortogonal hacia la matriz de conexión. Esto significa que cualquier posición arbitraria del cono dentro de las dimensiones de la matriz de conexión conduce a una posición final discreta en el medio de la celda que se contrae. El cono de posicionamiento debe ser elástico y, como resultado, móvil lateralmente (en ambas direcciones x e y) para la distancia del radio exterior de la celda de contacto.

Todo el procedimiento de carga es sencillo: cuando un vehículo eléctrico equipado con el conjunto de conexiones NRG-X se acerca a un garaje o espacio de estacionamiento, la estación base NRG-X comienza a comunicarse automáticamente con el conjunto de conexiones. La única estipulación es que el vehículo eléctrico tenga un módulo inalámbrico. No es necesario aparcar el coche en un lugar predeterminado preciso. Un sistema de validación de posición asegura la posición correcta cuando es posible una conexión automática. El proceso de carga comienza automáticamente después de que el sistema verifica la autorización y el estado de carga de la batería. La estación base NRG-X conectó el sistema levantándolo hacia la matriz de conexión del automóvil. La potencia de carga que se puede utilizar es de hasta 22 kW. Cuando se habilita una conexión segura, el proceso de carga comienza automáticamente, o se puede programar manualmente o mediante un sistema de gestión de carga inteligente. Cuando la batería está completamente cargada, el sistema de conexión se desconecta automáticamente. La carga rápida de corriente continua por encima de >100 kW debe realizarse en una etapa de expansión posterior.