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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高。越來(lái)越多的機(jī)器人被應(yīng)用到生產(chǎn)線上，而無(wú)人搬運(yùn)小車正是其中的一種，無(wú)人搬運(yùn)小車又簡(jiǎn)稱為AGV，它在運(yùn)行過(guò)程中不需要駕駛員，車子上裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，可以按照預(yù)定的軌道循環(huán)運(yùn)行。AGV小車在運(yùn)行過(guò)程中的所有能耗均由車載蓄電池組提供。運(yùn)行時(shí)，蓄電池組電壓會(huì)逐漸降低，電池儲(chǔ)存的電能逐漸減少，因此，在循環(huán)運(yùn)行過(guò)程中需要補(bǔ)充電能。

AGV常采用24V或48V直流工業(yè)蓄電池電能為動(dòng)力。

       在討論AGV的充電方式的時(shí)候，必須從延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命和保證AGV連續(xù)工作兩個(gè)角度去考慮。

我們先談?wù)勑铍姵氐氖褂脡勖?/p>

       蓄電池的壽命一般是這樣定義的，浮充狀態(tài)下為3-5年或3-8年，并不是說(shuō)蓄電池在頻繁放電狀態(tài)下使用多少年。對(duì)處于非浮充狀態(tài)下工作的蓄電池，其壽命是按照循環(huán)放電次數(shù)和放電深度兩個(gè)因素衡量，如表1所示。簡(jiǎn)單地以能使用多少年來(lái)衡量，是不正確的。

表1：蓄電池放電深度與使用壽命之間的關(guān)系（25℃）

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       對(duì)于蓄電池的循環(huán)放電次數(shù)來(lái)說(shuō)，必須是在蓄電池放電后充足電能，要充足電能充電時(shí)間至少需要24小時(shí)（依據(jù)YD/T799-2002的規(guī)定）。對(duì)于充電不足的情況，其循環(huán)放電次數(shù)很難確定，肯定要低于表1中描述的數(shù)據(jù)。

蓄電池放電深度的定義

       放電深度對(duì)電池使用壽命的影響也非常大。電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少,如表1所示，因此在使用時(shí)應(yīng)避免深度放電。

   圖1蓄電池放電曲線

       上圖是蓄電池生產(chǎn)廠家提供的150AH/12V蓄電池放電曲線。在實(shí)際使用時(shí)根據(jù)不同的負(fù)載電流選定不同的放電終止電壓。在該放電曲線中，以10小時(shí)放電和5小時(shí)放電曲線為例，對(duì)于10小時(shí)放電（負(fù)載電流為15A）來(lái)說(shuō)，如果放電到終止電壓11V（44V），此時(shí)蓄電池放出的容量大約為100%。一般情況下，為了保護(hù)蓄電池盡量避免其深度放電，放電深度最好≤80%，終止電壓在46V左右，放電時(shí)間約為8小時(shí)。對(duì)于5小時(shí)的放電率來(lái)說(shuō)（負(fù)載電流為25.2A），終止電壓10.8V（43.2V）放出100%容量，在實(shí)際使用時(shí)放電深度≤80%，終止電壓在45.6左右，放電時(shí)間為4小時(shí)。

為了更好地分析各種充電方式的特點(diǎn)，我們對(duì)AGV的充電方式按以下四種分類討論：

（1）按充電時(shí)間可分為：隨機(jī)充電和全周期充電

          隨機(jī)充電即在 AGV的各停泊站，無(wú)時(shí)間限制地隨時(shí)充電。如果有較多的充電點(diǎn)，保證AGV在工作過(guò)程中損耗的電能得到及時(shí)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的淺充淺放，將極大的延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，且可減小所需蓄電池的容量。

       全周期充電則要求AGV退出服務(wù)并進(jìn)人指定的充電區(qū)且當(dāng)蓄電池電荷降至指定范圍時(shí)方可進(jìn)行充電。

       也有的AGV采用上述兩種相結(jié)合的充電方式。

（2）按充電區(qū)域可分為：在線充電和離線充電

       在線充電即AGV不駛離工作線路，不需要專門(mén)的時(shí)間進(jìn)行充電。而是利用工作過(guò)程中短暫的停駐時(shí)間進(jìn)行充電。這種完全利用碎片時(shí)間，不占用工作時(shí)間的充電方式實(shí)際上就是隨機(jī)充電的延伸。只是把充電站點(diǎn)嵌入到AGV的工作流程中，更進(jìn)一步的提升AGV的工作效率。

       離線充電即AGV退出服務(wù)，駛?cè)氤潆妳^(qū)或?qū)ｉT(mén)的充電臺(tái)位進(jìn)行充電。

（3）按操作方法分類可分為：手動(dòng)、換電池和自動(dòng)充電

       當(dāng)AGV電力不足時(shí)，由地面控制中心指揮，駛向指定充電區(qū)或臺(tái)位，由專職人員手動(dòng)完成AGV與充電器之間的電器連接，然后實(shí)施充電。完成后也是人工去脫離連接電路 恢復(fù)工作狀態(tài)。手動(dòng)充電AGV 的特點(diǎn)是安全可靠，簡(jiǎn)單易行，設(shè)備成本較低。常用于自動(dòng)化程度要求不是很高，車少人多，標(biāo)準(zhǔn)工作制的場(chǎng)合。且為保證AGV的續(xù)航能力需要配備較大容量的電池。無(wú)法實(shí)現(xiàn)AGV全天24小時(shí)連續(xù)工作。

       更換電池充電即當(dāng)AGV電力不足時(shí)，由專職人員手動(dòng)更換電池組，AGV即可投入使用。換下的電池組通過(guò)充電后待用。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單快捷，可實(shí)現(xiàn)AGV全天24小時(shí)連續(xù)工作。但需多一倍的電池組，成本高且方式原始。常用于對(duì)工作響應(yīng)的及時(shí)性要求較高、車不足的場(chǎng)合。以上兩種方式都需要專人看管，浪費(fèi)人力，而且自動(dòng)化程度降低。一旦漏充，就會(huì)造成AGV無(wú)法工作。

       自動(dòng)充電即當(dāng)AGV需要補(bǔ)充電力時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)告并請(qǐng)求充電，由地面控制中心指揮，駛向指定充電區(qū)或臺(tái)位，車載充電連接器與地面充電系統(tǒng)自動(dòng)連接并實(shí)施充電。充電完成后AGV小車自動(dòng)脫離充電系統(tǒng)，駛向工作區(qū)或待命區(qū)投入正常運(yùn)行。自動(dòng)充電AGV適用于工作周期長(zhǎng)，車多人少，自動(dòng)化程度高的場(chǎng)合。

（4）按充電器電氣連接方法分為：接觸式充電和無(wú)線充電

       接觸式充電即所有充電回路需要用電纜和充電觸頭將車輛與供電系統(tǒng)連接，以便可以直接對(duì)其進(jìn)行充電。接觸式充電可提供較大的充電電流，以實(shí)現(xiàn)快速充電。目前是離線充電的首選方式。但其不適用于頻繁的隨機(jī)充電，且存在充電觸頭磨損，需要定期更換。并可能在充電過(guò)程中產(chǎn)生火花，存在安全隱患。另外因?yàn)槌潆娪|頭系暴露部件，無(wú)法在低溫凝露、潮濕、易燃易爆等環(huán)境下正常工作。

       無(wú)線充電即非接觸充電裝置，不需要用電纜將車輛與供電系統(tǒng)連接，它拋棄了充電觸頭，充電器及用電的裝置都可以做到無(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露。無(wú)線充電技術(shù)使充電端與AGV 儲(chǔ)能系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離，從根本上消除直插式充電方法帶來(lái)的弊端。更加安全，適用性更廣�，F(xiàn)階段的AGV無(wú)線充電產(chǎn)品，充電效率已和接觸式充電系統(tǒng)相當(dāng)。因其無(wú)觸點(diǎn)磨損且智能化程度較高，非常適合在線充電。已完全做到了即來(lái)即充，即走即停。進(jìn)一步提高了AGV使用過(guò)程的自動(dòng)化程度。但其技術(shù)復(fù)雜，成本較高。且10KW以上的無(wú)線充電器體積較大，不適合AGV使用。