Natrijevo-ionske baterije se lahko upoštevajo pri vozilih AGV, AMR in skladiščnih vozilih, vendar se odločitev ne sme začeti samo s kemijo. Pri avtomatizaciji skladišča baterija deluje znotraj premikajočega se nadzornega sistema: motor, krmilnik, polnilnik, priklopna postaja, BMS, programska oprema voznega parka, priključki, varnostna logika in servisni delovni proces - vse to vpliva na zanesljivost.
Paket lahko ustreza napetosti in ustreza predelu, vendar kljub temu odpove med pospeševanjem, polnjenjem v doku, delovanjem v hladilnici, načrtovanjem na podlagi SOC ali okrevanjem po zaščiti BMS. Za sistemske integratorje pravo vprašanje ni, ali lahko natrijevo-ionski sistem poganja vozilo, temveč ali lahko končni paket podpira celoten profil misije, ne da bi povzročil izpad.
Kamada Power 12v 100Ah natrijev ionski akumulator
Začnite s poslanstvom vozila in ne s kemijo baterije
Naprave AGV in skladiščna vozila se ne obnašajo kot preproste rezervne baterije. Premikajo se, ustavljajo, dvigajo, obračajo, dokirajo, polnijo, poročajo o stanju in se po urniku vrnejo v obratovanje. Ta ritem delovanja mora opredeliti baterijo.
Lahki AMR, ki po ravnih hodnikih premika drobno blago, ne obremenjuje paketa kot vozilo za premikanje palet, vlečni traktor, dvižna ploščad, vozilo AGV za hladilno skladiščenje, vozilo za čiščenje tal ali skladiščni voziček za težke tovore. Pri eni od aplikacij je morda najbolj pomemben čas poti. Pri drugi pa je pomemben zagonski tok. Tretji pa morda skrbi za hitrost polnjenja v doku. Četrta pa morda ne bo uspešna, če bo moral tehnik po zaščiti baterijo ponovno napolniti.
Zato napetost in zmogljivost nista dovolj. Opisujeta velikost baterije. Ne opišejo pa, ali lahko akumulator zdrži delovni tok vozila. Napetostna platforma je odvisna tudi od zasnove vozila. Nekatera skladiščna vozila lahko uporabljajo 24- ali 48-voltne sisteme, medtem ko lahko težje platforme uporabljajo arhitekture baterij z višjo napetostjo. Paket mora ustrezati platformi vozila in ne le imenu kemije.
Za AGV natrijevo-ionska baterija integracijo, najprej ocenite šest meja: največji tok, priložnostno polnjenje, komunikacijo z BMS, podatke SOC, obnašanje v hladnem prostoru, mehansko zanesljivost in obnovitev po zaščiti.
Vrhunski tok je tisti, pri katerem mnogi paketi najprej odpovedo
V povprečju je poraba energije pri vozilih AGV morda videti zmerna, vendar so težki trenutki kratki in zahtevni: zagon s koristnim tovorom, vzpenjanje po rampi, dvigovanje, obračanje pod obremenitvijo ali ponovni zagon po zaustavitvi v sili.
Ti trenutki razkrivajo celotno pot praznjenja.
Natrijev ionski paket je treba oceniti glede največjega toka, upada napetosti, obnašanja sistema BMS pri nadtokih, meje izklopa krmilnika, toplotnega vzpona in okrevanja po zaščiti. Če je meja največjega toka BMS prenizka, se lahko vozilo med pospeševanjem ustavi. Če je napetostni zamik prevelik, lahko krmilnik zmanjša moč ali sproži okvaro. Če priključek ali kabelska pot doda prevelik upor, je lahko paket videti zdrav, medtem ko vozilo pod obremenitvijo še vedno odpove.
To ni le vprašanje celic. Potek toka vključuje konfiguracijo celic, komponente napajanja BMS, vodila, sponke, priključke, profil kabla, varovalko in obnašanje krmilnika na vhodu. Šibka točka kjer koli na tej poti lahko običajen premik vozila spremeni v izklop.
Paket je treba oceniti glede na najtežji normalni delovni trenutek in ne glede na povprečni tok.
Priložnostno polnjenje spreminja zasnovo baterije
Številna vozila AGV in AMR se zanašajo na priložnostno polnjenje in ne na eno dolgo polnjenje ob koncu dneva. Priložnostno polnjenje pomeni, da se vozilo med kratkimi postanki ali prekinitvami procesa polni v manjših količinah, kar je pogosto v avtomatiziranih industrijskih okoljih.
To spremeni težave z baterijo.
Natrijev ionski paket, ki se uporablja za priložnostno polnjenje, mora obvladati pogoste cikle delnega polnjenja, obnašanje ob prebujanju polnilnika, tokovne omejitve, dvig temperature in komunikacijo z vozilom ali polnilno postajo. Če polnilnik preveč pritiska na tok, se lahko paket hitreje stara ali pa se sproži zaščita. Če sistem BMS blokira polnjenje in polnilnik ne razume, zakaj, lahko vozilo ostane neuporabno. Če paket preide v stanje mirovanja ali zaščite in se ne more pravilno zbuditi v doku, postane urnik flote nezanesljiv.
V sistemu AGV polnjenje ni le vzdrževanje baterije. Je del razpoložljivosti vozila.
Komunikacija med polnilnikom in sistemom BMS v pametnejših voznih parkih ni izbirna
Nekatera preprosta skladiščna vozila lahko delujejo samo na podlagi nastavitev napetosti in toka. Pametnejša vozila AGV običajno potrebujejo tesnejšo povezavo med baterijo, polnilnikom, krmilnikom vozila in programsko opremo voznega parka.
Polnilniki AGV so pogosto konfigurirani za določeno kemijo in napetost baterije ter lahko komunicirajo z BMS in nadzornim sistemom vozila prek digitalnih I/O, CAN ali podobnih nadzornih poti. Ta komunikacija lahko podpira varnejše avtomatizirano polnjenje v polnilnicah brez posadke.
Pri natrijevih ionskih pakiranjih je to pomembno, saj bo polnilnik morda moral poznati dovoljenje za polnjenje, omejitev polnilnega toka, temperaturno stanje, SOC, stanje alarma in stanje okrevanja. Če polnilec vidi samo napetost, morda ne bo razumel, ali sistem BMS omejuje tok, blokira polnjenje, čaka na povrnitev temperature ali poroča o napaki.
Komunikacijski vmesnik je le kanal. Združljivost protokola odloča o tem, ali sistem razume omejitve baterije.
Programska oprema za vozni park potrebuje podatke SOC, ki jim lahko zaupa
Eno vozilo AGV z neurejenim prikazom baterije je neprijetnost. Vozni park z nezanesljivimi podatki SOC pa postane težava pri načrtovanju.
Programska oprema voznega parka lahko na podlagi stanja baterije odloči, ali lahko vozilo sprejme drugo nalogo, se vrne v polnilno postajo, zmanjša hitrost ali zahteva servis. Če je stanje SOC napačno, lahko sistem pošlje vozilo na pot, ki je ne more opraviti. Če manjkajo podatki o SOH ali alarmnih podatkih, vzdrževanje postane reaktivno. Če je stanje baterije zakasnjeno ali napačno odčitano, je vozni park videti nestabilen, tudi če celice niso glavni problem.
To je še posebej pomembno za natrijevo-ionske pakete, saj se mora ocena SOC ujemati z obnašanjem napetosti, profilom obremenitve in algoritmom BMS. Profil krmilnika, izdelan na podlagi druge vrste baterije, morda ne bo zagotavljal zanesljivih informacij.
Za sistemskega integratorja paket ne sme biti le vir energije. Zagotavljati mora tudi podatke o bateriji, ki jih lahko uporabita vozilo in sistem voznega parka.
Resnična tveganja za integracijo se delijo na pet skupin
Najuporabnejši način ocenjevanja natrijevega ionskega paketa za vozila AGV je, da ne zahtevate dolgega seznama parametrov. Treba je ugotoviti, katera meja sistema lahko prekine delovni proces vozila.
| Meja integracije | Kaj se spremeni v paketu | Neuspeh, če ga ne upoštevamo |
|---|
| Vrhunski tok in napetostni sag | Konfiguracija celic, trenutna omejitev BMS, vodilo, priključek, kabelska pot | Vozilo se ustavi med pospeševanjem, dvigovanjem, vzpenjanjem po rampi ali premikanjem koristnega tovora. |
| Polnjenje priložnosti | Logika polnilnega toka, obnašanje ob prebujanju, komunikacija s polnilnikom, toplotni nadzor | Vozilo se priklopi, vendar se ne obnovi, se počasi polni ali sproži zaščito. |
| Podatki o SOC in voznem parku | Algoritem BMS, komunikacijski protokol, interpretacija krmilnika | Načrtovanje poti postane nezanesljivo ali pa se vozila ustavijo pred dokončanjem naloge. |
| Delovanje v hladnem skladišču | Nizkotemperaturno praznjenje, pravila za hladno polnjenje, namestitev senzorjev, zmanjšanje moči | Vozilo deluje v hladnih območjih, vendar se ne more pravilno napolniti ali se pod obremenitvijo spusti. |
| Mehanska integracija | Ohišje, montaža, priključki, razbremenitev napetosti, zaščita pred vibracijami | občasne napake, ohlapne sponke, poškodbe konektorjev, izpadi |
Ta preglednica ne nadomešča inženirskega preverjanja. Prikazuje, kje se zasnova dejansko spremeni. Standardni paket lahko deluje, če so te meje preproste. Zasnova po meri postane varnejša, ko ena od njih postane del običajnega delovanja.
Hladno shranjevanje spreminja več kot čas izvajanja
Hladna skladišča povzročajo drugačne težave z baterijami kot običajne poti AGV v zaprtih prostorih.
Natrijev ionski paket ima lahko uporaben potencial za praznjenje pri nizkih temperaturah, vendar je treba pri dokončanem paketu še vedno jasno določiti meje polnjenja. Vozilo lahko deluje v hladnem prostoru, nato pa se priklopi za polnjenje, ko so celice še hladne. Če sistem BMS blokira polnjenje, lahko vozilo ostane brez povezave. Če polnilnik ne upošteva hladnega stanja, lahko pride do obremenitve paketa. Če se pri hladni obremenitvi zaostanek napetosti poveča, se lahko krmilnik sproži, čeprav je paket deloval pri sobni temperaturi.
Hladno delovanje je treba oceniti v treh trenutkih: vožnja pod obremenitvijo, priklop za polnjenje in vrnitev v obratovanje po zaščiti, povezani s temperaturo.
Splošna trditev o praznjenju pri nizki temperaturi ne dokazuje vseh treh.
Mehanska zanesljivost je del integracije baterij
Vozila AGV in skladiščna vozila so izpostavljena vibracijam, ponavljajočim se premikom, tesnemu vodenju kablov, obrabi priključkov, prahu, vlagi pri čiščenju tal in pogostemu servisnemu dostopu. Baterija je lahko nameščena v kompaktno šasijo, blizu motorjev ali na mestu, kjer se priključki in kabli med vzdrževanjem premikajo.
Priključki akumulatorja so pogosto med ranljivimi deli sistemov skladiščnih vozil, robustni priključki pa pomagajo zmanjšati čas izpada v okoljih z vibracijami in težkimi delovnimi pogoji.
To pomeni, da mehansko prileganje ni odvisno samo od tega, ali se paket prilega predalu. Vključuje točke za montažo, zaščito priključkov, usmerjenost priključkov, razbremenitev kablov, trdnost ohišja, servisni dostop in toplotno pot. Natrijev ionski paket je lahko električno ustrezen, vendar kot izdelek v vozilu kljub temu ne bo uspel, če je mehanska integracija šibka.
Paket, pri katerem morajo monterji improvizirati z nosilci, napeljavo kablov ali zaščito priključkov, ni pripravljen za uporabo v voznem parku.
Standardni paketi delujejo, če je potek dela preprost
Standardni natrijev ionski paket je lahko primeren, kadar je pot vozila predvidljiva, trenutna potreba zmerna, polnjenje poteka počasi ali je dobro nadzorovano, delovno okolje je blago, krmilnik je toleranten in vozni park ni močno odvisen od podatkov o bateriji.
To je ustrezen primer uporabe.
Potreba po oblikovanju po meri se poveča, kadar je vozilo AGV odvisno od visokega koničnega toka, pogostega priložnostnega polnjenja, samodejnega priklapljanja, delovanja v hladnem skladišču, natančnega poročanja SOC, komunikacije s programsko opremo voznega parka, kompaktne namestitve ali nenadzorovane obnovitve po zaščiti.
| Pogoj uporabe | Standardni paket lahko zadostuje | Pakiranje po meri je varnejše |
|---|
| Delovni cikel vozila | Predvidljiva pot, zmeren tok, blago okolje | Visok vršni tok, dvigovanje, vzpenjanje po rampi, ponavljajoče se pospeševanje |
| Način polnjenja | Počasno ali nadzorovano polnjenje | Pogosto priložnostno polnjenje ali samodejno priklapljanje |
| Potrebe po sistemskih podatkih | Osnovni prikaz napetosti je sprejemljiv | Podatki SOC, SOH, alarm in komunikacijski podatki vplivajo na načrtovanje voznega parka |
| Delovno okolje | Običajno notranje skladišče | Hladno skladiščenje, vibracije, vlaga, prah ali tesen prostor za namestitev |
| Model storitev | Sprejemljiv je ročni pregled | Potrebna sta nenadzorovana obnova in jasno poročanje o napakah. |
Razlika ni "standardni paket proti boljšemu paketu". Razlika je v tem, ali se potrjena meja standardnega paketa ujema z delovnim postopkom vozila. Standardni paket je sprejemljiv, če aplikacija ostane znotraj te meje. Prilagojeni paket je varnejši, kadar vozilo spremeni zahteve glede elektrike, toplote, mehanike, komunikacije ali obnove.
Potrdite trenutke delovnega toka, ki ustavijo operacije
Baterija AGV se ne sme odobriti samo zato, ker se vozilo po namestitvi premika. To je enostaven pogoj.
Uporabno preverjanje je usmerjeno na trenutke, ki ustavijo delovanje: zagon s koristnim tovorom, vzpenjanje po rampi, ponavljajoče se pospeševanje, vožnja z nizko stopnjo SOC, polnjenje v doku, prebujanje polnilnika, delovanje v hladilnici, izguba komunikacije, zaščita BMS in samodejno okrevanje.
Dober rezultat pomeni, da se vozilo zanesljivo zažene, opravi poti, pravilno pristaja, predvidljivo polni, dosledno sporoča SOC, odpravlja napake na način, ki omogoča servisiranje, in se vrne v obratovanje brez skritih ročnih posegov.
Pri avtomatizaciji skladišča je baterija uspešna le, če je urnik stabilen.
Obnašanje pri storitvah odloča o sprejetju flote
Pri vozilu z ročnim upravljanjem lahko upravljavec opazi težavo in se nanjo odzove. V voznem parku AGV lahko šibko obnovitveno vedenje poveča čas izpada.
Če paket preide v nadtokovno zaščito, nizkonapetostno zaščito, blokado polnjenja pri nizki temperaturi, komunikacijsko napako ali način mirovanja, morata krmilnik vozila in servisna ekipa imeti jasno pot naprej. Varen dogodek BMS lahko še vedno postane težava pri delovanju, če sistem ne more razložiti stanja ali se iz njega čisto izkopati.
Paket mora ustrezati modelu storitve. Majhna lokacija s tehniki v bližini lahko dopušča ročni pregled. Veliko avtomatizirano skladišče potrebuje jasnejše alarme, predvidljivo obnašanje ob prebujanju in stanja napak, ki jih lahko razume krmilnik vozila ali programska oprema voznega parka.
Akumulator, ki se sam zaščiti, vendar vozilo ostane na cesti, ni dovolj za resno avtomatizacijo.
Zaključek
Natrijevo-ionske baterije se lahko upoštevajo za vozila AGV, AMR in skladiščna vozila, če končni paket ustreza delovnemu procesu vozila, trenutnim potrebam, ritmu polnjenja, obnašanju krmilnika, potrebam po SOC, prostoru za namestitev, temperaturnemu območju in logiki obnavljanja.
Pred odobritvijo ga potrdite v dejanskem delovanju. Cilj ni le napajanje vozila, temveč tudi stabilen urnik voznega parka.
Za projekte AGV, AMR ali skladiščnih vozil, stik z družbo kamada power s ključnimi sistemskimi zahtevami. Naša inženirska ekipa vam lahko pomaga pregledati varnejšo možnost baterije za vašo platformo.
POGOSTA VPRAŠANJA
Ali se lahko natrijevo-ionske baterije uporabljajo v vozilih AGV?
Da, natrijevo-ionske baterije se lahko uporabijo v vozilih AGV, če se končni paket potrdi glede na dejanski delovni cikel vozila, največji tok, obnašanje polnilnika, logiko sistema BMS, komunikacijske potrebe in delovno okolje.
Ali so natrijevo-ionske baterije primerne za AMR?
Primerni so lahko za AMR, če so profil poti, trenutno povpraševanje, ritem polnjenja, omejitev velikosti in zahteve glede podatkov o voznem parku prilagojeni zasnovi paketa. AMR z majhno obremenitvijo je morda lažje vzdrževati kot AGV ali dvižno vozilo z veliko obremenitvijo.
Kakšno je glavno tveganje za baterije pri uporabi AGV?
Glavno tveganje ni povprečna zmogljivost. Gre za to, ali lahko paket prenese najtežje delovne trenutke: zagon s koristnim tovorom, pospeševanje, vzpenjanje po rampi, dvigovanje, polnjenje v doku, delovanje v hladnem okolju, zaščito BMS in samodejno obnovitev.
Ali lahko natrijevo-ionske baterije AGV podpirajo priložnostno polnjenje?
Podpirajo lahko priložnostno polnjenje, če so zasnova celic, sistem BMS, polnilnik, toplotno obnašanje in komunikacijski protokol prilagojeni pogostemu delnemu polnjenju. Polnilnik in BMS morata razumeti dovoljenje za polnjenje, tokovne omejitve, temperaturno stanje in stanje okrevanja.
Ali standardni natrijev ionski vložek zadostuje za skladiščna vozila?
Standardni paket lahko zadostuje za predvidljive poti, zmerne tokovne potrebe, blago okolje in preprosto polnjenje. Prilagojeni paket je varnejši, kadar je vozilo odvisno od visokega koničnega toka, samodejnega priklopa, natančnih podatkov SOC, delovanja v hladilniku, kompaktne namestitve ali nenadzorovanega polnjenja.
Kaj morajo sistemski integratorji preveriti, preden izberejo natrijevo-ionsko baterijo AGV?
Sistemski integratorji morajo preveriti napetost vozila, konični tok, napetostni zamik, odklopno rezervo krmilnika, protokol polnilnika, obnašanje pri priklopu, poročanje o SOC, alarme BMS, delovanje v hladnem prostoru, zanesljivost priključkov, zasnovo montaže in obnovitev po zaščiti.