创业资助—立体停车库电动车充电自动连接装置-可研-提纲(提交样版)稿.doc

创业资助项目可行性报告技术创新计划创业资助项目可行性报告项目名称：立体停车库电动车充电自动连接装置的开发和应用申请单位：xxx公司项目负责人：xxxx移动电话：xxxx电子邮箱：xxxxx传 真：xxxxx xxx的申报项目是：立体停车库电动车充电自动连接装置的开发和应用。本项目是一种基于图像识别的机器人自动连接装置，提供了一种智能连接方法，其包括以下步骤：活动连接端在标准距离H0拍摄（L/d）*（L/d）张固定连接端定位点作为参考图像，将所述拍摄范围分割成（L/d）*（L/d）个栅格，所述各固定连接端定位点分别与所述各栅格一一对应；获取所述固定连接端与活动连接端的实际垂直距离H以及实时固定连接端定位点的的对比坐标X=a，Y=b；获取固定连接端定位点的实际坐标值X=H*a/H0,Y=H*b/H0，控制活动连接端在X轴方向移动X=H*a/H0，在Y轴方向移动Y=H*b/H0；控制活动连接端向固定连接端的垂直方向移动H，完成活动连接端与固定连接端的定位连接。本项目的顺利实施，还能为地区创造经济效益，并能促进相关企业的发展。同时随着公司进一步打入国际市场，将提高中国电动汽车立体停车库充电系统的国际影响力，甚至将推动全球汽车节能减排现状的变革。一、项目实施的背景和意义1、项目所面向的经济、社会和科技发展等的有效需求1886年1月，德国工程师卡尔本茨研制出了世界上第一辆汽车。在之后的几十年里，汽车在人类各个方面都发挥了重要的作用。汽车极大地方便了人们的生活，也让人类感到了前所未有的困惑，目前大多数汽车都是以不可再生资源石油作为动力源，然而未能完全燃烧的燃油将排放出大量的二氧化碳和二氧化硫到空气中，给地球带来了能源危机、温室效应和污染环境。汽车发展对环境带来的主要问题是大气污染、噪声污染。随着机动车的数量曰益增加，中国大气污染已由工业废物，煤炭烟气型向光化学烟雾型转变。大城市中，汽车排放物中CO占到了60%、氮氢物NOx占到了22%、碳氢化合物占73%，美国的大气污染物排放量中CO的66%、NOx的43%、HC的31%、C02的33%、微粒的20%均来自于汽车的排放。20世纪70年代以来各国已投入了大量的人力、物力进行治理，然而每年通过汽车排放到大气中的废物数量仍然非常的可观，全世界汽车的年废气总排放数量，1990年为43亿吨，2000年为49亿吨。从而汽车排放对大气的污染已经成为全球大气污染源的的主要来源。2000年的时候中国城市环境状况公报表明，在被监测的388个城市中63.5%的城市超过了国家制定的大气质量的二级标准，特别是超过三级标准的拥有112个，占去了被监测城市总数33.1%。自从20世纪70年代世界第三次石油危机产生以后，全世界能源危机一天天严重，日益减少的石油资源和大气污染引起的温室效应现象，使得全世界政府部门认识到节约能源与减少排放的重要性。随着在哥本哈根举行的世界气候大会的闭幕，中国政府向全世界做出了一个伟大的承诺，至2025年以后废气排放将比2000年降低45个百分点，在随后举行的中央经济工作会议上表明了2011年的经济重点方向，重点提出了发展新型能源、电动汽车、节约能源和环境保护、信息与通讯、生物与医药、新型材料、生物育种等七大研究领域。大力研究电动汽车是节约能源减少排放的最佳办法，将成为以后汽车技术进步的重要方向。伴随着中国经济的飞速进步，中国的汽车保有量已经超过了世界平均保有量，而且在快速的增加中，传统燃油汽车废气排放所引起的大气污染和温室效应问题越来越严重。纯电动汽车所需的电能可通过多种变换技术从很多种一次性能源中获取，比如水力、风能、水能和核能等;而且能够充分地使用晚上用电低谷的电力对蓄电池进行充电。因而，电动汽车有利于减少二氧化碳的排放和节约能源，其研究与发展已成为一个意义重大的长远战略。据预测，中国汽车保有量在本世纪30年代中后期，将赶上或超过美国。如果中国达到美国汽车保有水平，汽车将超过10亿辆。按照现在的停车面积算，每辆车加上公摊面积约需40-50平方米，届时，停车所需要的土地面积将令人瞠目结舌，尽管油价低迷，在车型增加和强有力的政策支持下，电动汽车销售仍将创造新纪录。鉴于中国和欧洲的强劲增长，2020年中国电动汽车销售量（BEV+ PHEV）将达到约500万辆。随着电动汽车的不断发展，电动汽车的停车及充电问题将成为电动汽车发展的关键问题。该项目的实施，可以让立体停车库能够实现自动充电。xxx的申报项目是：立体停车库电动车充电自动连接装置的开发和应用。本项目是一种基于图像识别的机器人自动连接装置，提供了一种智能连接方法，其包括以下步骤：活动连接端在标准距离H0拍摄（L/d）*（L/d）张固定连接端定位点作为参考图像，将所述拍摄范围分割成（L/d）*（L/d）个栅格，所述各固定连接端定位点分别与所述各栅格一一对应；获取所述固定连接端与活动连接端的实际垂直距离H以及实时固定连接端定位点的的对比坐标X=a，Y=b；获取固定连接端定位点的实际坐标值X=H*a/H0,Y=H*b/H0，控制活动连接端在X轴方向移动X=H*a/H0，在Y轴方向移动Y=H*b/H0；控制活动连接端向固定连接端的垂直方向移动H，完成活动连接端与固定连接端的定位连接。本项目的顺利实施，还能为地区创造经济效益，并能促进相关企业的发展。同时随着公司进一步打入国际市场，将提高中国电动汽车立体停车库充电系统的国际影响力，甚至将推动全球汽车节能减排现状的变革。2、项目的先进性、重要性、必要性以及在行业发展中的地位和作用（1）项目的先进性A、无需人工参与；充电装置无需人工参与，能够实现充电连接装置自动XYZ轴移动，代替人工实现自动插拔充电枪，可以避免人工插拔充电枪的不安全性，也解决了高空不能实现人工插拔充电枪情况。B、无需制动汽车充电口的具体位置：CCD影响将制动判断充电口的位置，通过CCD高清找到充电口的具体坐标，充电连接装置自动在XY/Z轴移动,并实现自动连接。（2）项目的重要性电动汽车以其无尾气排放，噪音小，日益受到用户的青睐，市场保有量不断增加。但电动汽车的续航能力有限，需要较频繁的充电。“无车位、充电难”已成为城市中心推动新能源产业发展重要难题。如何利用有效资源解决停车充电一体化难题，成为新能源汽车充电基础设施建设及新能源产业发展模式创新的一种探索。充电时将充电线插接在电动汽车上，充电线的另一端插接在电源插头。在电动汽车停放在立体车库时，利用停放的时间对电动汽车充电是很好的时机。现有的立体车库没有充电的配套设施，且因立体车库每个车位是要移动的，现有的对电动汽车充电的充电线不适应立体车库用。本项目研发的自动连接充电系统，以交流慢充为主，兼顾直流快充的充电方式，尤其适合于企事业单位用车、私人乘用车、电动出租车等未来主要客户群的充电需求。规模推广将有利于改变目前电动汽车充电设施面向客户群单一、利用率低等问题，将极大促进电动汽车的市场化。（3）项目的必要性目前电动汽车充电方式主要有两种：有线充电与无线充电。有线充电需要设立桩体，用电缆与充电车辆进行连接充电，整个充电过程需要有人工参与，人工插拔充电枪，人工启停充电桩，使用不够方便，并且需要在车位旁设立桩体，桩体需要占地并妨碍汽车的行驶。无线充电虽然可以实现车辆充电的无线连接，无需人工参与充电过程。但充电效率比有线充电低很多，并且停车时需要将车辆停放到较准确位置，以便达到更高的充电效率，使用不够便捷，而且无线充电存在辐射，以及充电时车辆与地面间人畜安全的问题。有限在立体听车库上很难实现，如能够实现自动连接，立体停车库充电将能够实现。由于立体车库与自走式车库比较，具有环保节能、空间利用率高、安全便捷等优势。同时在规划设计方面也比较灵活，可以设计在地下一层、建筑顶层、建筑的中段等，与建筑融合在一起，既解决了停车难题，又增加了商业面积。综上所述，本项目的推行有其必要性。（4）项目在行业发展中的地位和作用本项目的顺利实施，将对产业发展问题有着极大的推动作用。随着公司的发展壮大，将带动区域形成配套的产业链，将极大的解决社会就业问题，推动相关产业专业人才队伍的建设。随着公司规模的上升，还能为地区创造经济效益，并能促进相关企业的发展。同时随着公司进一步打入国际市场，将提高中国电动汽车立体停车库充电系统的国际影响力，甚至将推动全球汽车节能减排现状的变革。3、预期实现的经济和社会效益（1）预期实现的经济效益预计本项目产品在 2017年上市后将不断产生销售收入，同时为进一步提高产品性能和成品率，本公司还会继续加大研发力度，并与相关机构进行不定期的深度合作。随着项目产品功能的不断完善，技术不断实现。预计项目产品2018年将实现销售收入1000万元，净利润250万元，缴纳各项税费80万元；2019年以后公司将实现大发展，营业额、利润额将大幅度提高。（2）预期实现的社会效益本项目产品符合人们节能减排、绿色环保的需求，与市场发展、行业技术相符合，市场前景巨大，可推动相关行业的发展与进步；此项目所有原材料都采用最严格的环境标准，产品对环境影响降到最低值，以符合绿色环保要求。二、技术发展趋势及国内外发展现状1、项目相关技术的发展趋势内电动汽车能源供给设施的主要类型：（1）交流充电桩交流充电桩是一种利用标准充电接口，采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供电能的专用装置。一般具有控制、计费、通信和安全防护等功能，并提供人机操作界面。其中，车载充电机指固定安装在电动汽车上，为电动汽车动力电池提供直流电能的充电设备。交流充电桩针对整车充电方式，根据安装方式可分为立式和壁挂式等类型，根据单台充电桩充电接口的数量又可分为一桩一充式和一桩两充式等不同种类。交流充电桩是一种重要的电动汽车充电设施，一般小型纯电动汽车、可外接充电式混合动力汽车大多采用此种方式。交流充电桩的特点：栙体积小，安装使用方便，价格便宜，可广泛应用在各种类型的充换电设施中，并可很方便地安装在各种公共场所、单位内部及小区内部停车场内；栚只能慢速充电，对电池寿命影响比较小。但是充电时间过长，充满电的时间一般需要68h，影响车辆使用效率。（2）充电站充电站是指由3台及以上电动汽车充电设备(至少有一台非车载充电机)组成，为电动汽车进行充电，并能够在充电过程中对充电设备、动力蓄电池进行状态监控的场所。其中，非车载充电机即直流充电机，指的是固定安装在地面，将电网交流电能变换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置。充电站可为商用车、乘用车、特种车等各种车辆提供快充和慢充等不同形式的整车充电服务，其主要组成包括土建、配电系统、充电系统、监控系统(含充电站监控后台、配电系统监控、充电系统监控、计量计费系统、安防系统)和标识系统等，其建设类型可分为立体充电站和平面充电站2种。立体充电站一般通过在人口密集的居民区和商业区新建或改造占地面积小、空间利用率高的立体停车库，并配备相应的充电设备，实现电动汽车充电功能，是解决土地资源紧张和电动汽车日益增多的一个良好方案。目前，国内电动汽车充电站基本上处于示范运行阶段，充电站的充电设备除直流充电机外还有少量的交流充电桩，以便让公众了解交流充电这种方式。随着技术的发展，以后充电站基本上都是直流充电(包括快充和慢充，且以快充为主)，交流充电桩分散布点在小区和停车场等地方。2、国内外研究开发、产业化状况美国:电动汽车基本上采取整车充电模式，其电动汽车以插电式混合动力汽车为主。为了保证及时充电，美国在进行电动汽车推广试点的州采取“居家充电”和“公共充电”双保险的策略，其公共充电设施主要建在州际高速公路沿线。目前，全美只有几百个公共充电站，而且大部分集中在加利福尼亚州。除加利福尼亚州外，全美国道路上的充电站建设还远远不能满足电动汽车的日常需求。日本:电动汽车基本上采取私人充电与公共场所充电相结合、普通充电与快速充电相结合的整车充电模式。其电动汽车能源供给设施主要由汽车生产商等企业进行研发、生产和建设，政企合作建立区域普及推进组织，以推动电动汽车的发展。截至2010年3月末，日本全国的快速充电器已达到150多台，但从当前的发展来看，难以满足电动汽车快速普及的需要。目前，全国仅有三个城市建成电动汽车充电立体停车库，分别是北京、上海和杭州。北京鹏龙大厦立体车库是全国首座智能充电式升降横移立体车库，这种占地少、效率高的立体充电车库未来可能出现在城市机场、车站、商业中心和居民小区等需要中心枢纽区。3、相关行业与国内外先进水平的差距电动汽车及其能源供给设施的发展与其技术成熟度密切相关。目前，国内电动汽车能源供给设施建设需要解决的问题很多。其中，动力电池是制约电动汽车及能源供给设施发展的瓶颈。（1）单体动力电池技术。单体动力电池技术涉及电化学与材料科学，目前主要存在2个方面的问题:栙电池能量密度低。普通汽油的能量密度是12kWh/kg，而目前普遍使用的锂离子动力电池能量密度约为100Wh/kg，这极大地限制了电动汽车的续驶里程，需要进一步提高。栚电池价格高，循环寿命短。目前锂离子动力电池的价格为34元/(Wh)，一辆纯电动乘用车一般装配20kWh的电池组，价格高于6万元人民币，同时以现有电池实际可用1000次左右的循环寿命计算，运行成本很高。（2）动力电池成组技术。因电池单体生产工艺与生产质量无法迅速提高，相对其他技术发展缓慢，因此需要采用电池成组技术提高电动汽车动力电池的性能，包括配组分选、成组集成、热管理与电管理、充电及维护等。但受生产工艺等影响，电池组中各单体电池的性能存在着差异，且在使用过程中这种差异越来越突出，从而使电池组的循环寿命大大缩短。（3）动力电池梯次利用技术。电池梯次利用是指动力电池在电动汽车上的应用不能满足功率和能量需求时，在其他领域继续应用，充分发挥其应用价值。电池购置价格偏高是限制电动汽车推广的重要因素之一，电池梯次利用是有望降低电动汽车使（4）电动汽车能源供给系统标准体系建设。电动汽车能源供给系统标准体系包括基础标准、电池及电池箱相关标准、充电及电池更换设备相关标准、计量计费相关标准、供电系统相关标准等。国内有关组织机构、研发生产单位应加强合作，积极参与国际标准和国家标准的制定，建设完善的电动汽车能源供给标准体系。4、与项目有关的技术领域国内外专利申请和授权情况以及其他知识产权情况通过专利网进行“立体车库充电自动连接”关键字查询，从从下图搜索结果可以看出，从2011年开始陆续有相关专利申请，至今申请专利数只有37项，可见，立体停车库充电自动连接系统相关技术正处于快速发展时期，本项目抓住行业快速发展机会，研发自主知识产权产品，抢占市场先机。5、市场需求情况据预测，中国汽车保有量在本世纪30年代中后期，将赶上或超过美国。如果中国达到美国汽车保有水平，汽车将超过10亿辆。按照现在的停车面积算，每辆车加上公摊面积约需40-50平方米，届时，停车所需要的土地面积将令人瞠目结舌，尽管油价低迷，在车型增加和强有力的政策支持下，电动汽车销售仍将创造新纪录。鉴于中国和欧洲的强劲增长，2020年中国电动汽车销售量（BEV+ PHEV）将达到约500万辆。随着电动汽车的不断发展，电动汽车的停车及充电问题将成为电动汽车发展的关键问题。按照全国，每年100座立体停车库，每个车库400个车位，每年约有有8000个立体充电位。可以实现产值，每年约可以实现16亿的产值。可见，本项目的市场前景广阔。三、项目主要研究内容1、项目涉及的技术领域、工艺范畴本项目主要是对电动汽车充电技术的研究，本项目为整套系统产品，包含硬件系统与软件系统研发，涉及到硬件电路设计、系统软件算法优化、光学、机械、工业自动化信号传感等多领域工艺范畴。2、拟解决的关键技术问题A、无需人工参与；充电装置无需人工参与，能够实现充电连接装置自动XYZ轴移动，代替人工实现自动插拔充电枪，可以避免人工插拔充电枪的不安全性，也解决了高空不能实现人工插拔充电枪情况。B、无需制动汽车充电口的具体位置：CCD影响将制动判断充电口的位置，通过CCD高清找到充电口的具体坐标，充电连接装置自动在XY/Z轴移动,并实现自动连接。3、拟采用的技术原理、技术方法、技术路线以及工艺流程（1）技术原理为解决现有技术存在的上述技术缺陷，本项目的目的在于提供一种无需人工操作，安全可靠，可自动对停放在立体车库内的电动汽车连接充电的充电连接装置。活动连接端在标准距离H0拍摄（L/d）*（L/d）张固定连接端定位点作为参考图像，将所述拍摄范围分割成（L/d）*（L/d）个栅格，所述各固定连接端定位点分别与所述各栅格一一对应；获取所述固定连接端与活动连接端的实际垂直距离H以及实时固定连接端定位点的的对比坐标X=a，Y=b；获取固定连接端定位点的实际坐标值X=H*a/H0,Y=H*b/H0，控制活动连接端在X轴方向移动X=H*a/H0，在Y轴方向移动Y=H*b/H0；控制活动连接端向固定连接端的垂直方向移动H，完成活动连接端与固定连接端的定位连接。（2）技术方法立体车库，对接方法如下图：（3）技术路线立体车库选址连接设备与托板设备对接安装塔架的设置充电机连接器的安装直角坐标的系统的安装车载连接器的安装项目验收（4）工艺流程A、 连接结构设计B、 连接设备制作C、 自动充电连接机构设计D、 汽车充电线路连接安装E、 连接管道安装F、 通讯线路安装G、 控制程序编写校对H、 充电系统测试I、 充电系统生产推广4、项目的主要技术创新点，涉及的相关知识产权等（1）项目的主要技术创新点本项目不需要将活动连接端设置在准确的位置，可以自动定位计算活动连接端所在的位置，并自动移动活动连接端到固定连接端所在的位置，最后完成与固定连接端的自动连接，实现了连接的自动化控制。（2）项目涉及的相关知识产权具有自主知识产权的专利一份。四、项目预期目标及市场前景1、阐述在技术进步、工艺创新方面可实现的预期成果，形成的产业前景，培养的技术人才，以及对解决产业发展问题的预期贡献（1）项目在技术进步、工艺创新方面可实现的预期成果实现立体车库自动充电，每年预计可能带来约16亿的产值。充电领域实现智能自动化充电。（2）项目形成的产业前景，培养的技术人才预计本项目产品在 2017年上市后将不断产生销售收入，同时为进一步提高产品性能和成品率，本公司还会继续加大研发力度，并与相关机构进行不定期的深度合作。随着项目产品功能的不断完善，技术不断实现。预计项目产品2018年将实现销售收入1000万元，净利润250万元，缴纳各项税费80万元；2019年以后公司将实现大发展，营业额、利润额将大幅度提高。项目将会带来约总计100亿的产业，能够在智能机器人上培养技术人员十余名。（3）项目对解决产业发展问题的预期贡献将会填补立体停车充电库的空白。2、本项目预期研究成果应用转化的前景预测及分析（1）潜在用户本项目应用于电动小汽车、客车应用等，系统可根据客户需求进行产品和方案定制，模块的通用性及可组合性强，因而系统量产投入市场后有广阔的市场空间和发展前景。（2）市场前景节能减排，减少能源浪费，降低废气排放是我们国家贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择，是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路。（3）成果推广计划在项目实施的初步阶段，我们就将开始进行项目成果产业化推广。根据项目开情况度做好前期战略规划，随着项目的投产按计划执行产业化策略。随着项目产品推向市场，我们将做好四个方面的营销资源建设：包括营销队伍建设、营销网点建设、营销结构建设和营销模式建设。3、预期可获得的发明专利等知识产权情况序号知识产权类型知识产权名称1发明专利2发明专利五、项目实施方案1、阐述实现预期目标所需的组织管理方式、技术实施步骤、科技资源综合利用、成果产业化策略、研发资金的筹集与投入、知识产权和技术标准的对策措施以及特殊行业的许可报批等。（1）组织管理方式现阶段团队采用扁平化敏捷架构，组织内部管理架构如下：（2）技术实施步骤J、 连接结构设计K、 连接设备制作L、 自动充电连接机构设计M、 汽车充电线路连接安装N、 连接管道安装O、 通讯线路安装P、 控制程序编写校对Q、 充电系统测试R、 充电系统生产推广（3）科技资源综合利用xxx本着“客户第一，诚信至上”的原则，与多家企业建立了长期的合作关系。公司拥有一支较强的技术研发队伍并和国内大专院校强强联手，研发出并拥有自主知识产权。本项目团队是一支活力而高效的创业团队。团队与校内外多位企业家、教授等专业创业导师有着产学研合作方式，团队秉承严谨、勤奋、求实、创新的理念，实现快速健康发展。（4）成果产业化策略在项目实施的初步阶段，我们就将开始进行项目成果产业化推广。根据项目开情况度做好前期战略规划，随着项目的投产按计划执行产业化策略。随着项目产品推向市场，我们将做好四个方面的营销资源建设：包括营销队伍建设、营销网点建设、营销结构建设和营销模式建设。（5）研发资金的筹集与投入本项目总投资预算为600万元人民币，公司自成立至今，自然人股东以现金投入公司共计200余万元，将全部用于项目的前期调研、初步开发等，根据项目的发展规划及未来年度项目经营的预测，需新增投资人民币400万元，用作项目产品的技术升级和市场开拓。、项目资金筹措方案企业自筹500万元人民币。争取政策性资金100万元人民币。合计：600万元人民币。、新增资金使用计划本项目新增资金的主要使用计划如下表所示：序号用途金额（万元）1人员费用2设备费用3材料费用4管理费用5流动资金6其他合 计（6）知识产权和技术标准的对策措施xxx注重知识产权建设，并深知技术创新关系到企业的发展壮大，所以一惯非常重视自身专利的保护，以确保产品在市场上的竞争力。在公司成立初期就建立了产权保护制度，并根据公司的不同发展阶段不断地完善。将知识产权战略贯穿创新的全过程，特别是将知识产权管理工作贯穿到企业的研发、生产、销售、服务的各个环节。（7）特殊行业的许可报批本项目不属于国家规定的特殊行业，无需报批。2、项目实施方案（含技术路线）的可行性和风险分析。（1）项目实施方案可行性分析本项目是一种智能自动充电系统，它采用最先进的数字信号处理和控制芯片TMS320F28335作为控制器，并采用光学原理进行定位，并靠运动控制器进行自动对接，在技术上拥有完全自主知识产权，项目实施方案完全可行。（2）项目实施方案的风险分析A、市场风险本项目研发的立体自动充电系统，在市场上没有成功案例，存在一定的市场风险，我们将在产品的研发、设计上取得产品优势，产品研发后期将采取与汽车生产厂家合作的方式将系统不断地完善，同时完善营销渠道，降低产品的市场风险。B、技术风险本项目拟开发的产品，根据其应用领域及技术难易分阶段实现导入，整个方案的前期目标以公司现有的技术研发实力完全可以实现，技术风险较小。且整个方案符合经济和社会、行业发展需求及发展趋势，符合国家新兴产业规划。C、政策风险本项目产品属于节能环保的应用范畴，符合国家制定的相关政策，尤其是近几年，国家大力倡导节能环保产品的使用，不断加大对节能环保产品生产企业的扶持力度，所以本项目的政策风险较低。六、项目计划进度第一阶段：2015年9月-2016年2月项目内容：A、市场调查分析及需求分析，建立相应的评价体系和方法，制订严格的质量目标和质量保证计划。选定及确定方案，完成项目系统的概要设计和详细设计；B、人员安排、