Gemeinsam mit Industriepartnern hat die TU Graz eine Weltneuheit vorgestellt: ein robotergesteuertes CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge. Mit einem Tankroboter können E-Autos nacheinander geladen werden, ohne dass sie eine genaue Parkposition einnehmen müssen.
Im Jahr 2025 soll es laut aktuellen Prognosen jährlich 25 Millionen Neuzulassungen bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen geben – ein Wachstum, das nach innovativen Ladevorgängen verlangt. Forscher der TU Graz haben ein automatisiertes, kabelgebundenes System entwickelt, das per Standard- und Normladestecker bewegte E-Fahrzeuge auflädt, einen „Tankroboter“.
Mit Sensoren und Kameras Ladebuchse erkennen
Dieser Tankroboter der TU Graz kann eigenständig Elektrofahrzeuge direkt nacheinander aufladen, unabhängig davon, wie die Autos geparkt sind und welchen Steckertyp sie haben.
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Das Praktische daran: Per intelligenter Kameratechnik erkennt der Roboter das E-Auto und trifft die Ladebuchse haargenau, ohne dass Adaptionen nötig werden. Auch ungenaue Positionierungen der Fahrzeuge oder schlechte Lichtverhältnisse kompensiert der Tankroboter von allein. Damit beschleunigt sich der Ladevorgang und der Roboter kann dadurch ein E-Fahrzeug innerhalb von wenigen Minuten aufladen.
Neben der BMW AG München waren auch MAGNA Steyr Engineering Graz, der Linzer Automatisationsspezialist KEBA und der Österreichische Verein für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) in Wien Partner des Forschungsprojekts.
Tank-Roboter: Sensoren mit 100 Prozent Passgenauigkeit
So einfach, wie das Ergebnis aussieht, so herausfordernd war allerdings die Programmierung und Integration der Sensoren. Denn die Technik musste sämtliche Fahrzeuge mit ihren unterschiedlichen Ladebuchsen erkennen.
Unterstützung kam dabei vom Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz. Die Forscher integrierten mehrere Kameras in das Ladesystem, die für den Roboter eine genaue Ansteckposition der Ladevorrichtung herausspuckten.
Ebenso verbauten die Grazer Entwickler ein mechatronisches System, das Sensortechnologie, Roboterkinematik und Robotersteuerung miteinander verbindet.
So sieht die Zukunft aus: Schnelles Laden von E-Fahrzeuge vollautomatisiert
Das Laden so vieler Elektroautos ohne Pause hat jedoch einen Nachteil. Dort, wo Strom mit einer solch hohen Intensität fließt, entsteht Wärme. Um die hohen Arbeitstemperaturen in den Griff zu bekommen, kommen beim Grazer System flüssigkeitsgekühlte Stecker und Kabel zum Einsatz.
Doch das ist nur der Anfang. In den Schubladen der Forscher schlummert bereits ein weiteres Projekt: ein System zum vollautomatischen Parken und Laden von E-Fahrzeugen.
