电动汽车自推出以来,受到各方关注。虽然与燃油汽车相比,电动汽车提供了更可持续和更环保的选择,但拥有一辆电动汽车仍然存在障碍。
当前问题
首先,电动汽车已经引起了人们对“续航里程焦虑”的担忧——在需要充电之前可以行驶的距离。虽然大多数电动汽车一次充电可以提供300英里的续航里程,但有很多报道称汽车过早熄火。
此外,公共充电基础设施的缺乏也加剧了这一问题。根据英国气候变化委员会的数据,到2030年,每100公里就需要1170个充电站。但考虑到目前的增长率,预计到2032年,公共充电站的安装总量将只有预期总量的四分之一。
不仅仅是缺少充电站,充电站的安装和使用方式也带来不便。例如,人行道上的电缆和插头存在危险隐患,特别是在黑暗中,并对行动不便的人员带来问题。
替代解决方案
为了解决以上问题,电动汽车充电器制造商开发了无线充电解决方案,应用嵌入路面或车库地板的线圈的感应充电原理。
但是,安装成本高,感应充电器通常提供的最大输出功率只有3千瓦,因此充电过程缓慢。感应充电的效率不如有线充电,所以客户可能不会为高昂的电力付费,此外,车辆是否停在正确的位置也无法得到保证。如何使无线充电像有线充电一样有效?
提高充电效率
为此,奥地利一家自动传导充电解决方案制造商开发了一种紧凑型电动汽车充电器,使用机械臂从设备延伸,可以自动插入汽车,机械臂的连接器可插入汽车下方的对应装置。利用物理连接意味着该解决方案的输出功率比无线充电器更高,容量为22kW。
Volterio试图构造一种尽可能扁平的设备,减少工作空间,同时平衡机械臂的强度,以支撑重型连接器和电缆。
在开发原型时,一个特别关注的焦点是三个电机,沿着三个轴移动机器人手臂。为了寻找合适的电机,找到了EMS。该项目选择了FAULHABER CR系列的有刷直流电机。CR系列具有低磨损石墨换向、强大的钕磁铁和转子绕组的高铜含量。
具体来说,有刷直流电机的扭矩高达224毫纳米,直径从23到38毫米,适用于极其紧凑的设备,如Volterio的设备。此外,低转子惯性提供了高动态性能,帮助机械臂在15秒内建立连接。
未来,随着电动汽车的发展,电动汽车的销售必然会加速。但如果要实现大规模普及,必须解决电池、充电和基础设施的问题。此类充电解决方案的设计将至关重要,有证据表明,有刷直流电机有显著提高电动汽车充电系统的可靠性的潜力。