国网北京电力研发 充电桩自动化检测流水线

近年来，新能源汽车充电桩建设规模逐年扩大。为保证客户获得满意的充电体验，对充电桩开展检测以确保客户安全高效充电尤为重要。但人工检测效率低，无法满足大规模充电桩的检测需求。为此，国网北京电力研发了充电桩自动化检测流水线。

6月12日，国网北京市电力公司电力科学研究院新能源技术中心检测评估技术室主管刘秀兰等人在北京市大兴区磁各庄勘查现场。他们正有序推进充电桩自动化检测流水线研发成果落地。

近年来，我国新能源汽车保有量逐年增长，充电桩建设规模随之扩大。充电桩投运前需要开展质量检测。传统的人工检测方式难以承担充电桩大规模扩建后的检测任务，探索高效率的充电桩检测手段势在必行。

2019年，国网北京电力组建柔性攻关团队，启动充电桩自动化检测流水线研发项目。经过4年多的技术攻关与实验验证，团队攻克了标准化处理检测样品、检测过程无人化等难题，研发了充电桩自动化检测流水线，为充电桩智能检测提供了解决方案。

经标准化处理

各类充电桩可自动对接测试工位

充电桩检测流程包括卸货、入库存储、接线、测试等10个环节。不同品牌、不同型号的交流、直流充电桩外形及接线设计各异，要实现对所有充电桩检测样品的统一自动化搬运、存储和检测，必须对各式各样的检测样品进行标准化处理。

“充电桩规格不一致，难以实现测试线路和测试工位的自动对接，这是一大技术难点。”刘秀兰作为项目主创人员之一介绍，“为此，我们设计了标准测试托盘，将不同规格充电桩的充电枪口、电源进线接口、二次测试线接口与标准测试托盘连接。测试过程中，标准测试托盘可自动与流水线测试工位对接，从而解决了这个难题。”

然而，攻关团队又遇到了第二个问题：标准测试托盘如果采用传统插接件插拔方式，自动控制精度要求高、插接件易损坏。攻关团队展开调研，搜集相关技术文献，走访设备制造企业，寻找合适的对接技术方案。经过反复论证，他们提出了下压式测试接口对接方案，即测试接口通过平面压接触点对接。采用这种方式不仅减少了接口的摩擦损耗，还提升了对接的可靠性。试验得出数据：采用下压式测试接口对接方案后，接口的使用寿命可由2000次提升至10000次。同时，攻关团队在标准测试托盘上设计了物理定位孔进行导引定位，降低了自动对接的精度要求。

2020年5月，在设计标准测试托盘、下压式测试接口的基础上，攻关团队又明确了新的改进目标——提升接口通流能力。原来，测试接口的压接平面不平整会导致接口接触不良，从而影响通流能力和测试范围。攻关团队在接口处设计了多触点并联式压接载流端子和独立弹簧结构，通过独立弹簧结构灵活调节各载流端子的压接力度，消除接触面不平整产生的影响，从而提升了端子接触面的通流能力。经验证，下压式测试接口交流总通流能力为840安、直流总通流能力为560安。下压式测试接口已通过温升及压接异常测试。

研发智能交互系统

实现检测过程无人化

车主给新能源汽车充电时，需点击充电桩屏幕，并使用充电连接装置。自动检测充电桩时，如何让设备模拟人工精准点击屏幕的动作和充电连接装置的机械锁按压动作？

攻关团队设计了智能交互系统。该系统包括视觉模块、机械臂模块、机械锁自动按压机构三个部分。视觉模块犹如人的眼睛，可精确识别屏幕的位置及大小；机械臂模块和机械锁自动按压机构则像人的手臂和手，可以开展精准点击屏幕、按压机械锁的操作。

“无人化操作的难点在于充电桩人机交互操作复杂、故障状态随机，智能交互系统难以精准、快速识别屏幕类型及屏幕信息。”刘秀兰介绍。攻关团队设计了基于深度学习的视觉识别算法，使系统基于数千张不同厂家、不同显示内容的充电桩屏幕显示图片进行深度学习，提升了精准识别屏幕类型和屏幕内容的能力。攻关团队还设计了关键信息模糊定位算法，使系统根据屏幕类型直接关联关键信息位置，避免无差别处理信息造成的时间浪费。

2022年12月，攻关团队利用数十种主流充电桩屏幕显示界面测试了智能交互系统。测试结果显示，系统可在2.5秒内识别屏幕关键信息。

开展成果转化

为智能化检测提供技术方案

今年，国网北京电力开展充电桩自动化检测流水线项目成果转化，建设了检测流水线。流水线由自动化测试系统、智能存储系统、智能交互系统、检测管理系统构成。

自动化测试系统设计了5个测试工位，能与检测样品自动对接，并开展测试。智能存储系统、智能交互系统可实现充电桩样品的智能运载与存储，以及测试过程中与充电桩的智能交互。检测管理系统是整个检测流水线的“大脑”，可管理检测流程、检测设备、检测环境等。

4月26日至30日，第48届日内瓦国际发明展在瑞士日内瓦国际会展中心举办，充电桩自动化检测流水线项目获得发明展最高等级奖项——特别嘉许金奖。

目前，项目已获得25项国家发明专利授权，支撑了7项国家标准的制定，还获得1项欧洲专利授权。项目核心技术也可应用于光伏逆变器、储能变流器等设备的批量化检测。