12月15-17日，由中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦的“2021 中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）行業(yè)發(fā)展年會(huì)”在北京龍熙維景國(guó)際會(huì)議中心舉行，大會(huì)以“不徐不疾，向新而生”為主題，對(duì)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)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(duì)充電連接的挑戰(zhàn)》的專題發(fā)言。
現(xiàn)場(chǎng)圖集
大電流快充風(fēng)險(xiǎn)
快速補(bǔ)能是提升移動(dòng)機(jī)器人作業(yè)效率，降低閑置率的重要方式。由于自動(dòng)換電成本較高，適用場(chǎng)景有限，快充是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)能的主要形式。今年主流廠商發(fā)布的新一代移動(dòng)機(jī)器人，開始追求更短的充電時(shí)長(zhǎng)和更高的充放比。室內(nèi)移動(dòng)機(jī)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(shí)也會(huì)帶來更高的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)電流較大時(shí)，充電連接點(diǎn)作為電阻較大位置，一旦出現(xiàn)接觸不良，溫升會(huì)變得很高，高溫升可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)短路、熔焊、電弧等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可以引發(fā)火災(zāi)。英國(guó)最大生鮮電商Ocado的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，曾因倉(cāng)庫(kù)機(jī)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(dòng)機(jī)器人充電效率的前提。
接觸電阻理論
在所有接觸不良火災(zāi)原因中，線路接頭處接觸電阻過大引起的火災(zāi)居于第一位。因此接觸電阻大小直接影響著電連接質(zhì)量，穩(wěn)定的低接觸電阻可以確保電連接長(zhǎng)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(shí)受污染層（灰層、油膜、金屬化合物）影響，電流通道集中在單個(gè)接觸點(diǎn)，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(shí)是點(diǎn)與點(diǎn)的連接，從而產(chǎn)生收縮電阻。同時(shí)污染層也會(huì)產(chǎn)生表面膜層電阻，最終導(dǎo)致接觸電阻增大。
MULTILAM原理
MULTILAM技術(shù)，也稱為表帶觸指技術(shù)，即在兩個(gè)接觸面之間建立平行接觸點(diǎn)，并且提供一定的接觸力，可以破壞污染層，實(shí)現(xiàn)有效的電連接。每一個(gè)接觸頁片形成獨(dú)立的彈性負(fù)載回路，通過一圈若干回路的并聯(lián)，能大大減少導(dǎo)體之間的接觸電阻。MULTILAM的接觸電阻Rl相當(dāng)于并聯(lián)連接的接觸頁片的電阻。每一個(gè)接觸頁片的幾何形狀均為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的工作壽命而設(shè)計(jì)。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(shí)現(xiàn)恒定的低接觸電阻。
MULTILAM技術(shù)從上世紀(jì)六十年代初面市，迄今已有超半個(gè)世紀(jì)成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。它已經(jīng)成為滿足嚴(yán)苛需求應(yīng)用的絕佳選擇：能夠在對(duì)溫度、振動(dòng)和沖擊有嚴(yán)格要求的環(huán)境下安全運(yùn)行；極低的接觸電阻，確保大電流通過時(shí)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(shù)研發(fā)和生產(chǎn)。
充電連接器選型
高品質(zhì)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(shí)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(hù)等級(jí)、抗振動(dòng)和沖擊性、抗腐蝕性、阻燃和耐火性能等多個(gè)方面。總而言之，要從電氣性能、機(jī)械性能和環(huán)境性能三個(gè)角度去考察連接器能否滿足應(yīng)用。而從AGV/AMR電氣標(biāo)準(zhǔn)EN1175-2020《工業(yè)車輛安全-電氣要求》中，也可以找到對(duì)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(duì)充電連接器的規(guī)范
全面的充電連接方案
作為全球領(lǐng)先的電氣連接專家，史陶比爾在移動(dòng)機(jī)器人充電領(lǐng)域有著豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，目前已有超2萬臺(tái)AMR使用史陶比爾充電技術(shù)。全面的產(chǎn)品系列覆蓋從小型倉(cāng)儲(chǔ)到大型港口移動(dòng)機(jī)器人的充電，充電電流最高可達(dá)1440A，插拔次數(shù)高達(dá)10萬次，具有優(yōu)秀的抗沖擊和抗振性能。面對(duì)移動(dòng)機(jī)器人車身變薄的趨勢(shì)，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(jìn)一步完善了產(chǎn)品矩陣。不論移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)如何發(fā)展，安全要求始終如一。史陶比爾將堅(jiān)持安全為基礎(chǔ)，創(chuàng)新為動(dòng)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(tuán)是電連接器、流體連接器、機(jī)器人和紡織機(jī)械這四大事業(yè)部構(gòu)成的機(jī)電一體化解決方案的全球?qū)I(yè)供應(yīng)商。史陶比爾擁有5500余名員工，在全球各大洲共計(jì)有14個(gè)工業(yè)生產(chǎn)基地，在29個(gè)國(guó)家/地區(qū)設(shè)立了銷售和服務(wù)分公司，代理商遍及50個(gè)國(guó)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(guó)集團(tuán)。
