Автономная зарядная станция для электромобилей от Siemens

Автономная система зарядки для автомобилей с электроприводом от Siemens заряжает все электромобили со стандартным зарядным соединением CCS. Предсерийный прототип был представлен на выставке IAA Mobility в Мюнхене.

Только представьте себе: электромобиль медленно подъезжает к зарядной станции, открывается зарядная крышка. Отныне на смену привычным зарядным станциям придет Siemens Autonomous Charging System - полностью автоматическое зарядное устройство для электромобилей. Робот, способный двигаться во всех пространственных осях, менее чем за минуту подключается к зарядному устройству CCS автомобиля и заряжает его аккумуляторы мощностью до 300 киловатт. Через некоторое время — в зависимости от емкости и состояния заряда аккумуляторов и допустимой максимальной зарядной емкости автомобиля — робот снова отключается, и автомобиль может продолжать движение полностью заряженным.

Не только для автономных транспортных средств

Автономная система зарядки Siemens: для зарядки автомобиль должен остановиться в отмеченной зоне.

«Варианты автоматической зарядки особенно важны для автономных транспортных средств, то есть автомобилей, которые передвигаются без участия человека. Как по-другому они смогут заряжать свои батареи?», — объясняет Стефан Перрас из исследовательского подразделения Siemens Technology. «В обычном дорожном движении беспилотные транспортные средства появятся еще через несколько лет, но на отдельных объектах, таких как зона погрузки в контейнерных портах, они уже сегодня являются стандартом. Кроме того, мы также видим варианты использования обычных электромобилей. Например, для водителей с ограниченными физическими возможностями чрезвычайно удобен формат, когда им не нужно выходить из автомобиля для того, чтобы его подзарядить. В ближайшие несколько лет большегрузный транспорт также будет становиться все более электрифицированным, поскольку с 2025 года к этим транспортным средствам также будут применяться ограничения ЕС, которые ограничивают допустимые выбросы CO2. Однако логистические компании требуют, чтобы 45-минутные обязательные перерывы, которые водители должны делать каждые четыре с половиной часа, были достаточными для загрузки транспортных средств. Это возможно только при зарядных мощностях в 1-3 мегаватта, которые, в свою очередь, возможны только с зарядными кабелями, которые настолько объемны и неподъемны по весу, что люди в любом случае зависят от поддержки автоматических зарядок».

Для скорости нужны кабели

Именно по этой причине рынок требует такой огромной зарядной емкости. Например, индуктивная зарядка, часто не подходит, потому что автомобиль должен останавливаться только в определенной зоне для зарядки, в частности это необходимо для автономных транспортных средств. В этом случае индуктивная зарядка оказывается значительно менее эффективной, и вы получаете только малую часть мощности зарядки, которая была бы возможна при быстрой проводной зарядке с помощью кабеля. Таким образом, команда разработчиков Siemens уже работает над зарядным роботом следующего поколения, мощность которого будет достигать 1 МВт.

Определите положение и ориентацию с помощью искусственного интеллекта

Подключить зарядный кабель к розетке в автомобиле, то есть точно расположить его и прижать вилку и розетку прямо друг к другу – это, обычно, несложная задача для людей, но может оказаться настоящей проблемой для роботов. Контроллер должен уметь распознавать розетку на транспортном средстве даже в темноте, в дождь, снег или туман. И он должен уметь определять точное местоположение сокета. «В зависимости от типа автомобиля — от спортивных автомобилей до грузовиков — розетки для зарядки устанавливаются в разных частях автомобиля на разной высоте, иногда еще и с небольшим наклоном вверх. Кроме этого, транспортные средства паркуются на разном расстоянии от зарядного устройства или под небольшим углом. Все эти факторы зависят от того, как нужно перемещать зарядный разъем, чтобы подключить его к зарядному порту», — объясняет Перрас. «Мы используем оптические датчики и искусственный интеллект, который мы обучили распознавать зарядные розетки на изображениях и определять точное положение и ориентацию. Мы используем эти данные, чтобы рассчитать, как должен двигаться робот, чтобы соединить автомобиль и зарядное устройство, а затем соответствующим образом управлять осями с помощью нашей технологии автоматизации Siemens».

«Система автономной зарядки Siemens особенно интересна для автономных транспортных средств. В автономных транспортных средствах в машине нет водителя. Также система подойдет и для автобусных парков, такси или грузовиков», — отмечает Роланд Буш во время экскурсии по демонстрационному объекту в Мюнхене. «За разработкой стоят огромные усилия команды экспертов из разных областей: технология автоматизации от Siemens, поддерживаемая робототехникой, датчиками и опытом в области искусственного интеллекта, а затем технология зарядки. Все это вместе составляет основу нашей автономной зарядной станции, аналогов которой пока нет на рынке. Это будущее зарядной инфраструктуры».

Команда разработчиков уже протестировала систему в реальных условиях и готова к сотрудничеству со шведским производителем грузовых автомобилей EINRIDE. Это технологический лидер в области автономных транспортных средств большой грузоподъемности, и он первым в мире был одобрен для использования на дорогах.

Предсерийный прототип автономной системы зарядки Siemens был официально представлен публике в сентябре 2021 года на выставке IAA Mobility в Мюнхене.