移動機器人AGV/AMR 各種充電方式
AGV/AMR的充電方式正在不斷革新，成爲AGV/AMR長時間續航工(gōng)作的關鍵，也成爲AGV/AMR 高效率作業的關鍵。
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充電時間分(fēn)類 : 随時充電 / 全周期充電
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随時充電是在 AGV的各停車(chē)地點無時間限制地随時充電。如果有較多的充電點，保證AGV在工(gōng)作過程中(zhōng)損耗的電能得到及時的補充，實現對蓄電池的淺充淺放(fàng)，極大(dà)延長了蓄電池的使用壽命，同時可以降低機器人自身的蓄電池的容量，從而降低電池成本。
全周期充電要求AGV暫停工(gōng)作狀态并進入指定的充電區，當蓄電池電量降至指定範圍内方可進行充電。
移動機器人可同時采用上述兩種充電方式相結合，大(dà)大(dà)提升了工(gōng)作效率從而降低了成本。
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充電區域分(fēn)類 : 在線充電 / 離(lí)線充電
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在線充電是AGV不需要到達指定區域進行充電。而是利用工(gōng)作過程中(zhōng)短暫的停留碎片化時間進行充電。不占用工(gōng)作時間的充電方式，把充電站點嵌入到AGV的工(gōng)作流程中(zhōng)，更進一(yī)步提升AGV的工(gōng)作效率。
離(lí)線充電是AGV暫停工(gōng)作狀态駛入充電區域進行充電。在物(wù)流運輸工(gōng)作量并不大(dà)的環境下(xià)，這類方法使用的尤其多。
操作方法分(fēn)類:手動 / 換電池 / 自動充電
當 AGV電量不足時，由控制中(zhōng)心調度到達指定充電區域，由專職人員(yuán)手動完成充電。充電完成後人工(gōng)拔掉充電器。手動充電AGV 的特點是安全可靠，簡單易行，設備成本較低。常用于自動化程度要求不高，車(chē)少人多的标準工(gōng)作場合。同時該車(chē)輛需要配備較大(dà)容量的電池爲保證 AGV的續航能力。
更換電池充電即當 AGV電量不足時，車(chē)輛移動至指定區域人工(gōng)或機械臂更換電池組，AGV可以快速恢複到工(gōng)作中(zhōng)。換下(xià)的電池組通過充電後等待下(xià)一(yī)次更換。特點是簡單快捷，可實現 AGV全天 24小(xiǎo)時連續工(gōng)作，需多備一(yī)組電池，從而減少車(chē)輛的投放(fàng)數量，提高車(chē)輛工(gōng)作時長。
以海康威視推出的 AGV 快換裝置爲例，自動換電站采用模塊化設計，由換電倉及電池倉兩部分(fēn)組成，可快速完成移動機器人電池的自動更換，全程無需人工(gōng)幹預，相比原先機器人充電需要 1.5h，自動換電隻需 2min。更值得一(yī)提的是，換電過程中(zhōng)，機器人不斷電，可保持與上層系統正常通信。換電完成後即回歸工(gōng)作崗位，業務無需間斷。
自動充電即當AGV需要補充電時，會自動報告并請求充電，按指令行駛到充電區域，車(chē)載充電連接器與地面充電系統自動連接并實施充電。充電完成後AGV小(xiǎo)車(chē)自動脫離(lí)充電系統，駛向工(gōng)作區或待命區投入正常運行。
在線自動充電目前有兩種，一(yī)類是側邊電池充電，另一(yī)類是充電電極朝下(xià)地面電池充電。
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充電器連接分(fēn)類:接觸式充電 / 無線充電
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接觸式充電即所有充電回路需要用電纜和充電觸頭将車(chē)輛與供電系統連接，以便可以直接對其進行充電。接觸式充電可提供較大(dà)的充電電流，以實現快速充電。目前是離(lí)線充電的首選方式。但其不适用于頻(pín)繁的随時充電，存在充電觸頭磨損，需要定期更換。并可能在充電過程中(zhōng)産生(shēng)火(huǒ)花，存在安全隐患。因爲充電觸頭系暴露部件，無法在低溫凝露、潮濕、易燃易爆等環境下(xià)正常工(gōng)作。
無線充電是非接觸充電裝置，不需要用電纜将車(chē)輛與供電系統連接，充電無金屬外(wài)露同時無需接觸，更加安全，适用性更廣。現階無線充電因成本較高，目前在整個行業應用很少。
無線充電分(fēn)爲電磁感應充電、磁共振充電、無線電波充電。
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充電機類型市場規模占比
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整體(tǐ)來看，AGV/AMR 充電技術正處在不斷創新的階段，緻力于AGV/AMR 充電技術的企業也迎來百花齊放(fàng)的時期。新充電方式的出現也并不意味着傳統充電方式要被淘汰,各種充電方式适配的 AGV/AMR和應用場景各不相同，AGV 充電解決方案商(shāng)們通過不同選型的産品爲廠商(shāng)提供最佳充電方式，AGV/AMR廠商(shāng)則通過後台調度系統根據需要充電的數量選擇充電方式,當需要充電的 AGV/AMR 數量大(dà)于設定值時，采用優先級的調度方式。
當前，移動機器人行業采用的充電方式以自動充電爲主，充電裝置以傳導式充電裝置爲主，其市場占比超過 90%。
傳導式充電也稱接觸式充電,所有的充電電路都是需要通過電纜以及充電觸點的連接來将車(chē)輛連接到電源系統,這樣便可直接充電。接觸式充電也分(fēn)爲兩種，一(yī)種是傳統的刷闆刷塊式，另一(yī)種是插針式，前者多應用于重載和叉車(chē)型AGV，而插針形式多見于Kiva類倉儲AGV。此前，刷闆刷塊式是市場主流的技術方式，但目前插針式充電技術應用已越來越廣泛，大(dà)有趕超之勢。根據CMR産業聯盟數據，新戰略移動機器人産業研究所統計，2022年中(zhōng)國市場，刷闆刷塊式應用比例約爲58%，插針式應用比例約爲 42%。
在産品價格方面，不同類型的 AGV/AMR 對充電機要求不同,因此價格區間也較大(dà);交貨周期方面，根據新戰略移動機器人産業研究所調研統計，行業的平均交貨周期在2-4周左右。
随着工(gōng)業制造自動化和智能化，AGV/AMR在提升生(shēng)産效率方面扮演着越來越重要的角色，但AGV運行的基本要求始終未變:安全性、穩定性和準确性，其中(zhōng)安全性中(zhōng)就包含着充電安全。無論哪種形高效持久的充電方案一(yī)直爲行業所關注，也是未來企業需要重點突破的方向。
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未來，充電技術将朝着以下(xià)三個方向發展。
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充電接口、充電部件等标準化:充電裝置的主要部件采用模塊化設計，通過簡單的方式能夠實現擴容的需求，也能大(dà)大(dà)縮短維護和保養的時間。充電連接器要在更小(xiǎo)尺寸中(zhōng)傳輸更大(dà)的電流，同時确保連接安全可靠。充電裝置能夠一(yī)台主機與多個對接裝置連接，實現對多台移動機器人同時充電，組合靈活方便，對場地和空間的利用更加高效。
快充技術發展:更短充電時間，更大(dà)的充放(fàng)比成爲移動機器人需求重點，充電裝置的核心-充電模塊在輸出穩定性、保護功能、轉換效率等方面具有更高的要求，充電模塊采用冗餘方式，滿足更大(dà)容量電池的快充需要。
多維度安全互聯、數據互通:雲端智慧功能及展望:随着5G通訊的發展和覆蓋，通過開(kāi)發高效、可靠、準确的雲平台，對于安全有效的電池管理和控制非常重要;可以将多方的數據進行互通和共享，包括移動機器人本體(tǐ)、充電站、管理終端等進行安全互聯。在雲平台的幫助下(xià)，細胞監測功能可以得到顯著提升。雲功能應包括但不限于電池監測、SOC和 SOH估計以及故障預測。基于雲的解決方案将提供無限量的數據存儲。此外(wài)還有一(yī)些目前離(lí)線無法實現的潛在功能，如數據采集、電池壽
