12月15-17日，由中國移動機器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦的“2021 中國移動機器人（AGV/AMR）行業(yè)發(fā)展年會”在北京龍熙維景國際會議中心舉行，大會以“不徐不疾，向新而生”為主題，對當前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢進行了深入探討。史陶比爾作為聯(lián)盟理事成員企業(yè)，做了題為《大電流快充對充電連接的挑戰(zhàn)》的專題發(fā)言。
現(xiàn)場圖集
大電流快充風險
快速補能是提升移動機器人作業(yè)效率，降低閑置率的重要方式。由于自動換電成本較高，適用場景有限，快充是當前實現(xiàn)快速補能的主要形式。今年主流廠商發(fā)布的新一代移動機器人，開始追求更短的充電時長和更高的充放比。室內(nèi)移動機器人（非重載）的充電電流從過去的10-20A提升至60-70A左右，有些要求更高。大電流雖然可以提升充電效率，但是同時也會帶來更高的風險。當電流較大時，充電連接點作為電阻較大位置，一旦出現(xiàn)接觸不良，溫升會變得很高，高溫升可能會導致出現(xiàn)短路、熔焊、電弧等現(xiàn)象，嚴重時可以引發(fā)火災。英國最大生鮮電商Ocado的自動化倉庫，曾因倉庫機器人充電故障引發(fā)大火，造成1.37億美元損失。因此，安全是提升移動機器人充電效率的前提。
接觸電阻理論
在所有接觸不良火災原因中，線路接頭處接觸電阻過大引起的火災居于第一位。因此接觸電阻大小直接影響著電連接質量，穩(wěn)定的低接觸電阻可以確保電連接長期安全可靠。根據(jù)電接觸理論，金屬接觸表面在微觀條件下總是凹凸不平的，同時受污染層（灰層、油膜、金屬化合物）影響，電流通道集中在單個接觸點，有效接觸面積明顯小于表面接觸面積，看似面與面的連接，其實是點與點的連接，從而產(chǎn)生收縮電阻。同時污染層也會產(chǎn)生表面膜層電阻，最終導致接觸電阻增大。
MULTILAM原理
MULTILAM技術，也稱為表帶觸指技術，即在兩個接觸面之間建立平行接觸點，并且提供一定的接觸力，可以破壞污染層，實現(xiàn)有效的電連接。每一個接觸頁片形成獨立的彈性負載回路，通過一圈若干回路的并聯(lián)，能大大減少導體之間的接觸電阻。MULTILAM的接觸電阻Rl相當于并聯(lián)連接的接觸頁片的電阻。每一個接觸頁片的幾何形狀均為實現(xiàn)長久的工作壽命而設計。頁片恒定的彈性壓力可以使接觸界面之間的連接保持穩(wěn)定，從而實現(xiàn)恒定的低接觸電阻。
MULTILAM技術從上世紀六十年代初面市，迄今已有超半個世紀成功應用經(jīng)驗。它已經(jīng)成為滿足嚴苛需求應用的絕佳選擇：能夠在對溫度、振動和沖擊有嚴格要求的環(huán)境下安全運行；極低的接觸電阻，確保大電流通過時仍然保持較低的溫升；高插拔次數(shù)，可以滿足百萬次插拔需求。史陶比爾電連接器產(chǎn)品都是基于MULTILAM技術研發(fā)和生產(chǎn)。
充電連接器選型
高品質的充電連接器首先要保證全生命周期內(nèi)穩(wěn)定的低接觸電阻，特別是在頻繁插拔的工況下。同時還要考慮額定電流、額定電壓、絕緣水平、插拔力、插拔壽命、容差能力、防護等級、抗振動和沖擊性、抗腐蝕性、阻燃和耐火性能等多個方面。總而言之，要從電氣性能、機械性能和環(huán)境性能三個角度去考察連接器能否滿足應用。而從AGV/AMR電氣標準EN1175-2020《工業(yè)車輛安全-電氣要求》中，也可以找到對充電連接器的要求。無論如何，安全、高效和可靠的連接器一直是行業(yè)所需要。
EN1175-2020對充電連接器的規(guī)范
全面的充電連接方案
作為全球領先的電氣連接專家，史陶比爾在移動機器人充電領域有著豐富的應用經(jīng)驗，目前已有超2萬臺AMR使用史陶比爾充電技術。全面的產(chǎn)品系列覆蓋從小型倉儲到大型港口移動機器人的充電，充電電流最高可達1440A，插拔次數(shù)高達10萬次，具有優(yōu)秀的抗沖擊和抗振性能。面對移動機器人車身變薄的趨勢，史陶比爾開發(fā)了新一代充電連接方案，外型極致扁平化，相比現(xiàn)有方案，車端開口尺寸減少70%左右，進一步完善了產(chǎn)品矩陣。不論移動機器人行業(yè)如何發(fā)展，安全要求始終如一。史陶比爾將堅持安全為基礎，創(chuàng)新為動力，貼近用戶需求，為行業(yè)提供更多高效充電連接方案。
史陶比爾集團是電連接器、流體連接器、機器人和紡織機械這四大事業(yè)部構成的機電一體化解決方案的全球專業(yè)供應商。史陶比爾擁有5500余名員工，在全球各大洲共計有14個工業(yè)生產(chǎn)基地，在29個國家/地區(qū)設立了銷售和服務分公司，代理商遍及50個國家/地區(qū)。1892年，史陶比爾在蘇黎世湖畔成立，如今成為總部位于瑞士法菲孔的跨國集團。
