EO

Laadrobot voor elektrische auto’s

31 maart 2020 om 08:48 uur

Elektrische mobiliteit wordt steeds populairder, maar niemand wil de straten vol met oplaadpunten zien. Inductief opladen is grotendeels aan het zicht onttrokken, maar heeft weer andere nadelen. Volterio heeft nu een alternatief ontwikkeld: een laadrobot.


Oplaadstations kunnen in de binnensteden een doorn in het oog zijn, en de zware kabels en stekkers zijn ook in particuliere garages niet echt handig. Het is mogelijk om contactloos te laden op basis van inductie, met spoelen die in de garagevloer of het wegdek zijn ingebed. Dit is een visueel en mechanisch aantrekkelijke optie. Maar de prijs is hoog, in meerdere opzichten: om de spoelen weg te werken moet worden gegraven en weer netjes worden afgedekt. En dat voor een maximaal vermogen dat momenteel in de meeste gevallen slechts drie kilowatt is, wat kan leiden tot lange oplaadtijden. En dan gaat bij deze manier van opladen nog een aanzienlijk deel van het vermogen verloren in vergelijking met kabels en stekkers. Het verlies is zelfs nog groter als de auto niet recht boven een spoel geparkeerd staat.

 

Stekker vindt aansluiting

De technologie van Volterio biedt een elegante oplossing voor al deze problemen. Wanneer de lader niet actief is, is het een onopvallende, niet meer dan 6 centimeter hoge structuur op de ondergrond. De auto wordt er om op te laden overheen geparkeerd. Vervolgens strekt een robotarm zich telescopisch uit. Aan het einde van deze arm zit een stekker die aan de onderkant van de auto zijn tegenhanger zoekt. De twee componenten hebben eerder informatie met elkaar uitgewisseld via versleutelde draadloze communicatie. En omdat de kegelvormige stroomdrager geen stekker in de traditionele zin van het woord is, kan hij volledig contact maken, zelfs als de auto niet in de optimale positie geparkeerd staat. Een ultrasoon systeem wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de arm zijn doel nauwkeurig vindt. De verbinding wordt in minder dan 15 seconden tot stand gebracht.

 

De stekker moet zich slechts binnen een bereik van 50 maal 50 centimeter bevinden en de auto kan zelfs onder een hoek worden geparkeerd. Het is bovendien mogelijk om de gehele unit in de bodem in te bouwen, bij nieuw aan te leggen garagevloeren of parkeerplaatsen. De laadcapaciteit van een lader met thuisaansluiting is 22 kilowatt, wat betekent dat de grootste autoaccu's in 4 tot 5 uur volledig kunnen worden opgeladen. De technologie is zelfs al klaar voor het verwerken van 100 kilowatt DC, waardoor de laadtijd tot een uur wordt teruggebracht.

 

Het idee achter Volterio komt voort uit een masterscriptie die Christian Flechl in 2014 schreef aan de Technische Universiteit van Graz (Oostenrijk). Inmiddels is Flechl directeur van Volterio GmbH en staat zijn product op het punt in serieproductie te gaan.

 

 Een belangrijk aspect bij de ontwikkeling van het prototype waren de drie motoren die de robotarm langs de drie assen bewegen: "We wilden een zo plat mogelijk apparaat bouwen, waardoor er van meet af aan heel weinig ruimte beschikbaar was", vertelt de jonge ingenieur. "Maar we moeten ook een flink gewicht verplaatsen. Dus moeten de motoren - in combinatie met de juiste tandwielkast - een hoog koppel, een hoog toerental en een kleine omvang bieden."

 

Faulhaber

Een zoektocht op het internet leidde naar Faulhaber. "Faulhaber heeft het project gesponsord met technisch advies, de keuze van de juiste motoren en door de motoren zelf aan te bieden." In de prototypes werden DC-micromotoren met planetaire tandwielkasten en een geschikte motion controller geïnstalleerd. Daarnaast heeft Faulhaber andere aandrijvingen geselecteerd en geleverd voor testdoeleinden.

 

De hoge motorprestaties van de CR-serie zijn gebaseerd op een stabiele grafietcommutatie met slijtvaste, krachtige neodymiummagneten en een bijzonder hoog gehalte koper in de wikkeling. Het laadstation is ontworpen voor ongeveer 20.000 cycli. Dit betekent dat slechts ongeveer 1% van de levensduur van de aandrijvingen wordt gebruikt. De robuustheid is ook zeer belangrijk, omdat de Volterio-units ook na lange stilstand en bij slechte weersomstandigheden betrouwbaar moeten werken.

 

Het prototype presteerde goed. De technologie is op cruciale punten veel beter dan concurrerende concepten. Verschillende fabrikanten van het topsegment auto's zijn het daarmee eens. Ze bereiden zich nu al voor op serieproductie van de laders. Volterio werkt intussen aan nieuwe uitdagingen: "Geautomatiseerde laadprocessen kunnen op veel verschillende manieren worden gebruikt", zegt Flechl. "Dit geldt zowel voor de gehele logistieke sector als voor alle zelfrijdende auto's. Ook voor elektrische vrachtauto's zijn oplossingen in ontwikkeling."

 

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion - 3 modules in 1

Murrelektronik introduceert een PROFINET/PROFIsafe module welke drie basisfuncties in één module verenigt:

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, online

Power Electronics event

Het doel van dit event is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te presenteren op het...

16 juni 2020, Veldhoven

Business Software Event 2020

‘Boost your business with connected software & smart data’. Dat is het thema van het Business...

17 juni 2020, Vianen

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

Meer agendapunten »