章 锦 颜亮亮 王祥贺

1．上海奥威科技开发有限公司

2．同济大学

0 引言

电动汽车充电方式主要有三种商业模式：换电模式、大型集中充电站模式和站台充电桩模式。其中，换电模式和大型集中充电站模式主要适合于铅酸电池、锂离子电池等慢充类储能方式，而快充电池、超级电容器储能方式的新能源汽车，则需要充电系统能够对车辆快速地识别定位，完成充电的连接，快速地充电。超级电容器因其高功率密度、相对较低的能量密度的特性，更需要解决如何快速充电的问题。近年来，新能源全自动充电成了研究新方向，特斯拉自主研发了一款蛇型机器人自动充电装置[1]，整个过程无需人员的参与，通过蛇形充电桩机器人自动寻找充电口，但结构复杂，控制运动速度缓慢，充电时间较长。德国大众公司研发名为E-SMARTConnect的快速自动充电系统[2]，采用的是小型机器人+电缆来实现，系统需要人工开启，结构庞大。国内，对新能源汽车全自动充电的研究还处于起步阶段，尚未见到商业化示范的报道。黎阳生[3]通过视觉CCD摄像机提取和跟踪色块信标，为机器人对接作引导、定准，但存在图像处理算法复杂，难以快速识别，同时对接容忍度上还有缺陷，需要进一步提高精度。此外，石建军[4]研究了基于光伏转化的移动机器人自主充电系统，施莹[5]等采用机器人和视觉传感器，可实现电动汽车自动充电系统的插接自动化和精确控制，但系统的平衡和效率还有待提高。……