山東電科院電動公交車換電機器人獲美國發明專利授權

日前，國網山東省電力公司電力研究院申報的海外專利“電動客車切換機器人系統”獲得美國國家專利商標局授權。這是該院繼2013年初獲得海外專利授權后，成功獲得的第二項海外專利。

10月23日，一輛換電池電動公交車在山東省臨沂市轉彎，駛入焦莊電動汽車充換電站。在快速更換機器人和堆疊機器人根據定位進行協調下，電池在8分鐘內更換完畢，然后駛出電站繼續工作。這就是筆者在焦莊電動車充電換電站中看到的情況。該電站的設計和施工均由山東省電力科學研究院（300215，Stock Bar）完成。作為中國首批電動汽車充換電站，該電站采用了目前最先進的設計理念和思路，在充換技術、充換模式和運行模式等多方面實現了創新。

臨沂交莊電動汽車充換電站由充電站和換電站組成。充電站內共有21個直流充電樁和15個交流充電樁，可同時為30輛電動汽車提供不間斷充電服務。現在每天有60多輛城市公交車在車站充電。作為臨沂市首個換電站，可滿足30輛純電動公交車的電池更換需求，每天可完成電動公交車60多次換電。

整個換電站由電池快速交換區、電池維護區、站內中央監控室、配電室等功能區組成。該項目的主要負責人齊輝表示， “整個換電作業面積約1000平方米，采用了國內唯一、最先進的基于矩形機器人和轉臺的平移換電技術，采用精確伺服驅動和全自主操作完成換電任務。每個開關站由兩個開關單元協調，完成兩個開關站的電池更換公共汽車的側面。每個電池更換單元由快速更換機器人、堆疊機器人、電池架、電池轉盤和后臺監控系統組成。"

筆者在現場看到，換電池機器人就像一臺“變形金剛”。當公交車進入公交專用道時，機器人自動走向電池箱。經過激光、視覺等多傳感器定位后，機器人伸出機械臂，調整姿勢，迅速取出用過的電池，準確放置在轉移平臺上，并將滿電池可靠地裝入電動汽車的電池箱內。齊慧表示， “該機器人有六個自由度，可以自動適應車身的姿態，包括電動汽車進站換電時行駛方向的偏差，以及車內電池與地面夾角的自動適應。此外，快速更換機器人采用托盤平移結構，具有很強的exp可靠性高，可滿足不同型號的電池更換。"

堆垛機器人就像一個有四個自由度的“大力神”。該機器人由龍門結構、叉和解鎖機構組成，沿天軌和地軌移動。電池托盤沿垂直導軌上升和下降，并沿前后導軌縮回。堆疊機器人將轉移平臺上更換的電池取出，放入充電架充電，并將充滿電的電池放在轉移平臺上使用。

電動公交車電池更換機器人系統是山東省電力研究院自主研發的具有自主知識產權的電動公交車電池替換系統。2011年5月1日，山東省電力科學研究院智能機器人團隊在臨沂承擔了變電機器人項目，并展開了一場艱苦的戰斗。經過大約半年的艱苦研究，技術人員克服了各種問題，終于在2011年10月10日研制出了樣機，并通過了省公司的驗收。該系統采用模式識別技術、多傳感器數據融合技術、多自由度多軸聯動控制技術、高速機械視覺定位技術等技術……

旨在解決電動公交車定位精度和控制精度低、電池更換可靠性差、效率低的關鍵和重要問題，縮短電池更換時間，提高電池更換效率，為電動公交車的商業運營提供可靠保障。

“與全省最大的薛家島電動汽車充換電站采用的換電系統相比，我們的系統對不同電動汽車的環境適應性更強，可以取代更重的電池。”該系統開發的主要負責人蔣志鵬說。目前，該系統已用于為取代山東臨沂焦莊、山西新州等電站，取得了良好的經濟效益和社會效益，為國家電網公司電動汽車充換電服務網絡建設做出了重要貢獻。日前，國網山東省電力公司電力研究院申報的海外專利“電動客車切換機器人系統”獲得美國國家專利商標局授權。這是該院繼2013年初獲得海外專利授權后，成功獲得的第二項海外專利。

10月23日，一輛換電池電動公交車在山東省臨沂市轉彎，駛入焦莊電動汽車充換電站。在快速更換機器人和堆疊機器人根據定位進行協調下，電池在8分鐘內更換完畢，然后駛出電站繼續工作。這就是筆者在焦莊電動車充電換電站中看到的情況。該電站的設計和施工均由山東省電力科學研究院（300215，Stock Bar）完成。作為中國首批電動汽車充換電站，該電站采用了目前最先進的設計理念和思路，在充換技術、充換模式和運行模式等多方面實現了創新。

臨沂交莊電動汽車充換電站由充電站和換電站組成。充電站內共有21個直流充電樁和15個交流充電樁，可同時為30輛電動汽車提供不間斷充電服務。現在每天有60多輛城市公交車在車站充電。作為臨沂市首個換電站，可滿足30輛純電動公交車的電池更換需求，每天可完成電動公交車60多次換電。

整個換電站由電池快速交換區、電池維護區、站內中央監控室、配電室等功能區組成。該項目的主要負責人齊輝表示， “整個換電作業面積約1000平方米，采用了國內唯一、最先進的基于矩形機器人和轉臺的平移換電技術，采用精確伺服驅動和全自主操作完成換電任務。每個開關站由兩個開關單元協調，完成兩個開關站的電池更換公共汽車的側面。每個電池更換單元由快速更換機器人、堆疊機器人、電池架、電池轉盤和后臺監控系統組成。"

筆者在現場看到，換電池機器人就像一臺“變形金剛”。當公交車進入公交專用道時，機器人自動走向電池箱。經過激光、視覺等多傳感器定位后，機器人伸出機械臂，調整姿勢，迅速取出用過的電池，準確放置在轉移平臺上，并將滿電池可靠地裝入電動汽車的電池箱內。齊慧表示， “該機器人有六個自由度，可以自動適應車身的姿態，包括電動汽車進站換電時行駛方向的偏差，以及車內電池與地面夾角的自動適應。此外，快速更換機器人采用托盤平移結構，具有很強的exp可靠性高，可滿足不同型號的電池更換。"

堆垛機器人就像一個有四個自由度的“大力神”。該機器人由龍門結構、叉和解鎖機構組成，沿天軌和地軌移動。電池托盤沿著垂直導軌上升和下降……

il，并沿前后導軌縮回。堆疊機器人將轉移平臺上更換的電池取出，放入充電架充電，并將充滿電的電池放在轉移平臺上使用。

電動公交車電池更換機器人系統是山東省電力研究院自主研發的具有自主知識產權的電動公交車電池替換系統。2011年5月1日，山東省電力科學研究院智能機器人團隊在臨沂承擔了變電機器人項目，并展開了一場艱苦的戰斗。經過大約半年的艱苦研究，技術人員克服了各種問題，終于在2011年10月10日研制出了樣機，并通過了省公司的驗收。該系統利用模式識別技術、多傳感器數據融合技術、多自由度多軸聯動控制技術、高速機械視覺定位技術等技術，解決了電動客車定位精度和控制精度低、電池更換可靠性差、效率低的關鍵重要問題，縮短電池更換時間，提高電池更換效率，為電動客車的商業運營提供可靠保障。

“與全省最大的薛家島電動汽車充換電站采用的換電系統相比，我們的系統對不同電動汽車的環境適應性更強，可以取代更重的電池。”該系統開發的主要負責人蔣志鵬說。目前，該系統已用于為取代山東臨沂焦莊、山西新州等電站，取得了良好的經濟效益和社會效益，為國家電網公司電動汽車充換電服務網絡建設做出了重要貢獻。

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