山东电科院电动公交车换电机器人获美国发明专利授权

日前，国网山东省电力公司电力研究院申报的海外专利“电动客车切换机器人系统”获得美国国家专利商标局授权。这是该院继2013年初获得海外专利授权后，成功获得的第二项海外专利。

10月23日，一辆换电池电动公交车在山东省临沂市转弯，驶入焦庄电动汽车充换电站。在快速更换机器人和堆叠机器人根据定位进行协调下，电池在8分钟内更换完毕，然后驶出电站继续工作。这就是笔者在焦庄电动车充电换电站中看到的情况。该电站的设计和施工均由山东省电力科学研究院（300215，Stock Bar）完成。作为中国首批电动汽车充换电站，该电站采用了目前最先进的设计理念和思路，在充换技术、充换模式和运行模式等多方面实现了创新。

临沂交庄电动汽车充换电站由充电站和换电站组成。充电站内共有21个直流充电桩和15个交流充电桩，可同时为30辆电动汽车提供不间断充电服务。现在每天有60多辆城市公交车在车站充电。作为临沂市首个换电站，可满足30辆纯电动公交车的电池更换需求，每天可完成电动公交车60多次换电。

整个换电站由电池快速交换区、电池维护区、站内中央监控室、配电室等功能区组成。该项目的主要负责人齐辉表示， “整个换电作业面积约1000平方米，采用了国内唯一、最先进的基于矩形机器人和转台的平移换电技术，采用精确伺服驱动和全自主操作完成换电任务。每个开关站由两个开关单元协调，完成两个开关站的电池更换公共汽车的侧面。每个电池更换单元由快速更换机器人、堆叠机器人、电池架、电池转盘和后台监控系统组成。"

笔者在现场看到，换电池机器人就像一台“变形金刚”。当公交车进入公交专用道时，机器人自动走向电池箱。经过激光、视觉等多传感器定位后，机器人伸出机械臂，调整姿势，迅速取出用过的电池，准确放置在转移平台上，并将满电池可靠地装入电动汽车的电池箱内。齐慧表示， “该机器人有六个自由度，可以自动适应车身的姿态，包括电动汽车进站换电时行驶方向的偏差，以及车内电池与地面夹角的自动适应。此外，快速更换机器人采用托盘平移结构，具有很强的exp可靠性高，可满足不同型号的电池更换。"

堆垛机器人就像一个有四个自由度的“大力神”。该机器人由龙门结构、叉和解锁机构组成，沿天轨和地轨移动。电池托盘沿垂直导轨上升和下降，并沿前后导轨缩回。堆叠机器人将转移平台上更换的电池取出，放入充电架充电，并将充满电的电池放在转移平台上使用。

电动公交车电池更换机器人系统是山东省电力研究院自主研发的具有自主知识产权的电动公交车电池替换系统。2011年5月1日，山东省电力科学研究院智能机器人团队在临沂承担了变电机器人项目，并展开了一场艰苦的战斗。经过大约半年的艰苦研究，技术人员克服了各种问题，终于在2011年10月10日研制出了样机，并通过了省公司的验收。该系统采用模式识别技术、多传感器数据融合技术、多自由度多轴联动控制技术、高速机械视觉定位技术等技术……

旨在解决电动公交车定位精度和控制精度低、电池更换可靠性差、效率低的关键和重要问题，缩短电池更换时间，提高电池更换效率，为电动公交车的商业运营提供可靠保障。

“与全省最大的薛家岛电动汽车充换电站采用的换电系统相比，我们的系统对不同电动汽车的环境适应性更强，可以取代更重的电池。”该系统开发的主要负责人蒋志鹏说。目前，该系统已用于为取代山东临沂焦庄、山西新州等电站，取得了良好的经济效益和社会效益，为国家电网公司电动汽车充换电服务网络建设做出了重要贡献。日前，国网山东省电力公司电力研究院申报的海外专利“电动客车切换机器人系统”获得美国国家专利商标局授权。这是该院继2013年初获得海外专利授权后，成功获得的第二项海外专利。

10月23日，一辆换电池电动公交车在山东省临沂市转弯，驶入焦庄电动汽车充换电站。在快速更换机器人和堆叠机器人根据定位进行协调下，电池在8分钟内更换完毕，然后驶出电站继续工作。这就是笔者在焦庄电动车充电换电站中看到的情况。该电站的设计和施工均由山东省电力科学研究院（300215，Stock Bar）完成。作为中国首批电动汽车充换电站，该电站采用了目前最先进的设计理念和思路，在充换技术、充换模式和运行模式等多方面实现了创新。

临沂交庄电动汽车充换电站由充电站和换电站组成。充电站内共有21个直流充电桩和15个交流充电桩，可同时为30辆电动汽车提供不间断充电服务。现在每天有60多辆城市公交车在车站充电。作为临沂市首个换电站，可满足30辆纯电动公交车的电池更换需求，每天可完成电动公交车60多次换电。

整个换电站由电池快速交换区、电池维护区、站内中央监控室、配电室等功能区组成。该项目的主要负责人齐辉表示， “整个换电作业面积约1000平方米，采用了国内唯一、最先进的基于矩形机器人和转台的平移换电技术，采用精确伺服驱动和全自主操作完成换电任务。每个开关站由两个开关单元协调，完成两个开关站的电池更换公共汽车的侧面。每个电池更换单元由快速更换机器人、堆叠机器人、电池架、电池转盘和后台监控系统组成。"

笔者在现场看到，换电池机器人就像一台“变形金刚”。当公交车进入公交专用道时，机器人自动走向电池箱。经过激光、视觉等多传感器定位后，机器人伸出机械臂，调整姿势，迅速取出用过的电池，准确放置在转移平台上，并将满电池可靠地装入电动汽车的电池箱内。齐慧表示， “该机器人有六个自由度，可以自动适应车身的姿态，包括电动汽车进站换电时行驶方向的偏差，以及车内电池与地面夹角的自动适应。此外，快速更换机器人采用托盘平移结构，具有很强的exp可靠性高，可满足不同型号的电池更换。"

堆垛机器人就像一个有四个自由度的“大力神”。该机器人由龙门结构、叉和解锁机构组成，沿天轨和地轨移动。电池托盘沿着垂直导轨上升和下降……

il，并沿前后导轨缩回。堆叠机器人将转移平台上更换的电池取出，放入充电架充电，并将充满电的电池放在转移平台上使用。

电动公交车电池更换机器人系统是山东省电力研究院自主研发的具有自主知识产权的电动公交车电池替换系统。2011年5月1日，山东省电力科学研究院智能机器人团队在临沂承担了变电机器人项目，并展开了一场艰苦的战斗。经过大约半年的艰苦研究，技术人员克服了各种问题，终于在2011年10月10日研制出了样机，并通过了省公司的验收。该系统利用模式识别技术、多传感器数据融合技术、多自由度多轴联动控制技术、高速机械视觉定位技术等技术，解决了电动客车定位精度和控制精度低、电池更换可靠性差、效率低的关键重要问题，缩短电池更换时间，提高电池更换效率，为电动客车的商业运营提供可靠保障。

“与全省最大的薛家岛电动汽车充换电站采用的换电系统相比，我们的系统对不同电动汽车的环境适应性更强，可以取代更重的电池。”该系统开发的主要负责人蒋志鹏说。目前，该系统已用于为取代山东临沂焦庄、山西新州等电站，取得了良好的经济效益和社会效益，为国家电网公司电动汽车充换电服务网络建设做出了重要贡献。

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