Batterija AGVGwida tal-Għażla: Rekwiżiti ta 'Vultaġġ, Kapaċità u Iċċarġjar
Fl-aħħar tliet snin, rajna aktar proġetti AGV jiksbu l-għażla tal-batterija ħażina milli tajba. Mhux għax il-klijenti m'għandhomx għarfien tekniku, iżda minħabba li l-folji tal-ispeċifikazzjonijiet li jipprovdu l-fornituri huma bażikament inutli biex jittieħdu deċiżjonijiet reali. Żewġ batteriji it-tnejn bit-tikketta 48V 100Ah, waħda tiswa tliet darbiet aktar mill-oħra. X'inhi d-differenza? Dak hu dwar din il-gwida.
Għażla tal-Vultaġġ
Il-bejjiegħ tal-AGV tiegħek jgħid li l-vettura teħtieġ 48V, għalhekk tmur tixtri batteriji 48V. Jidher sempliċi. Mhuwiex.
Fiżika bażika l-ewwel.
L-enerġija hija ugwali għal vultaġġ darbiet kurrenti. Biex toħroġ 5000W, sistema 48V tiġbed 104A, sistema 36V tiġbed 139A, sistema 24V tiġbed 208A. Kurrent ogħla jfisser kejbils eħxen, xedd tal-kuntattur aktar mgħaġġel, aktar sħana fil-konnetturi. L-użu ta '24V fejn tista' tuża 48V qed titlob għal problemi fit-triq.
Imma proġetti reali mhumiex daqshekk sempliċi. Għamilna proġett ta 'ħażna kiesħa s-sena li għaddiet, oriġinarjament spec'd 48V LFP. Matul l-ittestjar, ir-reżistenza interna żdiedet f'temp kiesaħ, il-protezzjoni tal-iċċarġjar baqgħet tiskatta. Qlib għal 36V. Inqas effiċjenti fuq il-karta, iżda affidabbli. F'ambjenti tal-friża, l-affidabbiltà tegħleb l-effiċjenza kull darba.
Ir-regoli tiegħi għall-għażla tal-vultaġġ:
24V
24V jaħdem għal tagħbijiet taħt il-500kg, taħt domanda ta 'enerġija ta' 2kW, baġits stretti. Onestament rari nirrakkomandaw 24V aktar sakemm il-klijenti ma jitolbuhx speċifikament.
48V
48V ikopri l-biċċa l-kbira tal-AGVs tal-maħżen. Mankijiet ta 'tagħbija ta' 1 sa 2.5 tunnellati, infrastruttura ta 'ċċarġjar matura, għażla wiesgħa ta' fornitur. Għażla default jekk xejn speċjali għaddej.
72V+
72V u 80V għal forklifts tqal, tagħmir tal-port, haulers ta 'barra. Samsung SDI bena sistema 94V għal forklifts elettriċi ta '10 tunnellati li suppost taqbel mal-prestazzjoni tad-diżil (jiġifieri mill-websajt tagħhom, ma ttestjawhiex jien stess, iżda r-rekord ta' Samsung f'dan l-ispazju huwa solidu).
Kapaċità: Kulħadd Jaf il-Formula, Ħadd Ma Jaf Fejn Ikseb l-Inputs
Il-Formula
Kapaċità (Ah)=Qawwa (W) × Runtime (sigħat) ÷ Vultaġġ (V) ÷ Effiċjenza
Effiċjenza: 0.95 għall-litju, 0.85 għall-aċidu taċ-ċomb.
Il-problema hija n-numru tal-"qawwa". Il-bejjiegħa AGV jagħtuk "kundizzjonijiet tipiċi" li jfisser artijiet ċatti, tagħbijiet standard, l-ebda bidu u waqfien frekwenti. L-imħażen reali għandhom rampi, tagħbija żejda, sigħat peak b'tħaddim kontinwu. It-tlugħ ta 'enerġija attwali jista' jaħdem 50% ogħla min-numri tal-folja tal-ispeċifikazzjonijiet.
X'nagħmlu: staqsi lill-bejjiegħ tal-AGV għal tliet numri. Qawwa tal-kruċiera mhux mgħobbija, qawwa għat-telgħa mgħobbija, qawwa massima. Imbagħad stima medja peżata bbażata fuq ir-rotot attwali tal-klijent. Jekk il-bejjiegħ jista 'jagħti biss numru vag wieħed ta' "qawwa medja", jien immoltiplika b'1.3 qabel ma nikkalkula.
Għal referenza, JD Logistics ippubblikat dejta dwar l-imħażen intelliġenti tagħhom tal-Asja Nru.1. L-AGV Dilang tagħhom iġorru 500kg, imexxu 6 sa 9 sigħat mgħobbija fuq ċelloli importati, jappoġġjaw iċċarġjar veloċi 50A li jitlesta fi 30 minuta (sors: dokumentazzjoni teknika JD Logistics). F'48V, iċċarġjar ta '50A tfisser kapaċità tal-batterija x'imkien bejn 40Ah u 60Ah. Dak huwa raġonevoli għal trasportatur ta '500kg. Jekk il-vettura tiegħek iġorr aktar jew tmexxi rotot itwal, żid il-kapaċità kif xieraq.
Kimika: LFP, NMC, LTO Kull wieħed ikollu Postu
Tliet kimiċi tal-litju jiddominaw is-suq tal-AGV. Hawn it-teħid tiegħi:
LFP (fosfat tal-ħadid tal-litju)
Għażla t-tajba għal 90% tal-proġetti. Ħajja taċ-ċiklu twil, profil ta 'sikurezza tajjeb, l-ispejjeż niżlu b'mod sinifikanti. CATL u BYD jagħmlu ċelloli LFP affidabbli b'ktajjen tal-provvista maturi. Sakemm ma jkollokx raġuni speċifika biex tagħżel xi ħaġa oħra, default għal LFP.
NMC (nikil manganiż kobalt)
Densità ta 'enerġija ogħla minn LFP, iżda ħajja ta' ċiklu iqsar u riskju ta 'runaway termali ogħla. Ikkunsidra NMC biss jekk il-kompartiment tal-batterija AGV tiegħek huwa żgħir wisq biex jaqbel mal-volum LFP li għandek bżonn. Personalment ma nħobbx l-NMC f'ambjenti tal-maħżen. Jekk isseħħ runaway termali, titlef il-valur tal-maħżen kollu tal-inventarju, mhux biss l-AGV.
LTO (titanat tal-litju)
Każ speċjali. Id-densità tal-enerġija hija nofs LFP (verament baxxa), iżda l-veloċità tal-iċċarġjar hija estrema (5C mhix problema, ħlas sħiħ fi 12-il minuta), il-ħajja taċ-ċiklu hija estrema (15000+ ċikli), il-prestazzjoni tat-temp kiesaħ hija estrema (taħdem f'minus 30 grad). Il-prezz huwa wkoll estrem. Żewġ xenarji fejn LTO jagħmel sens: tħaddim kontinwu 24/7 bi twieqi tal-iċċarġjar ta' 10 sa 15-il minuta biss, jew ambjenti ta' katina tal-kesħa b'temperaturi serji taħt-żero. Jekk il-proġett tiegħek jaqbel ma' kwalunkwe xenarju, il-prezz premium ta' LTO huwa ġġustifikat.
| Tip | Densità tal-Enerġija | Ċikli | Speċifikazzjonijiet |
|---|---|---|---|
| LFP | 90 sa 160 Wh/kg | 2000 sa 5000 | Mankijiet 1C iċċarġjar multa, jaħdem sa nieqes 20 grad, spiża moderata. |
| NMC | 150 sa 220 Wh/kg | 1000 sa 2000 | Oqgħod attent 'il fuq minn 1C iċċarġjar, prestazzjoni medja kiesħa, spiża ogħla. |
| LTO | 50 sa 80 Wh/kg | 15000 sa 20000 | Mankijiet iċċarġjar 5C, jaħdem b'inqas 30 grad, spiża ogħla b'mod sinifikanti. |
L-istess Kimika LFP, Kapaċità Differenti: Kif Agħżel
In-nies jistaqsu dan ħafna. Il-biċċa l-kbira tal-fornituri ma jispjegawx tajjeb għax iridu li tixtri akbar (marġni ogħla).
Huwa akbar dejjem aħjar? Nru.
Problemi ta 'kapaċità kbira
L-ewwel, il-piż.Pakkett LFP 100Ah jiżen madwar 45kg, 200Ah jiżen 85kg. Dak l-40kg żejda jew jaqta 'fil-kapaċità tat-tagħbija jew iżid il-konsum tal-enerġija għal kull vjaġġ.
It-tieni, ħin tal-iċċarġjar.F'0.5C, 100Ah jieħu 2 sigħat, 200Ah jieħu 4 sigħat.
It-tielet,jekk kull shift juża biss 30% tal-kapaċità tal-batterija, 70% ta 'dawk iċ-ċelloli joqogħdu fi stat għoli ta' ħlas kuljum, u jaċċelleraw ix-xjuħija tal-kalendarju.
Problemi żgħar ta 'kapaċità
Problemi ta' kapaċità żgħar huma ovvji: ħin ta' tħaddim qasir, riskju li l-vetturi jmutu f'nofs-shift jekk l-iskeda tal-iċċarġjar tiżloq.
Il-prinċipju tad-daqs tiegħi
Ara kemm enerġija tikkonsma l-vettura fil-fatt bejn l-opportunitajiet ta' ċċarġjar, imbagħad agħżel il-kapaċità sabiex tkun qed tuża 60% sa 70% tal-pakkett kull ċiklu. Mhux fil-fond biżżejjed biex jenfasizza ċ-ċelloli, mhux baxx biżżejjed biex jinħela flus fuq kapaċità mhux użata.
Eżempju: AGV jista 'jiċċarġja kull 4 sigħat, konsum medju ta' enerġija 800W. Erba 'sigħat f'800W huwa 3200Wh. F'48V dak huwa 67Ah. Pakkett ta '100Ah ifisser utilizzazzjoni ta' 67% għal kull ċiklu. Dak hu l-post ħelu. Pakkett ta '150Ah juża biss 45% għal kull ċiklu, ħela ta' kapital fuq ċelloli li ma jaqilgħux iż-żamma tagħhom.
DOD u Cycle Life: Dan l-Għarfien Iffrankarek il-Flus
DOD tfisser Fond ta 'Kwittanza. L-impatt tiegħu fuq il-ħajja tal-batterija huwa akbar milli jirrealizzaw ħafna nies.
L-Università tal-Battery (batteryuniversity.com) ippubblikat data tat-test li ser niċċita direttament:
Iċ-ċelloli LFP ċiklati f'100% DOD jilħqu kapaċità ta '80% madwar 600 ċiklu. L-istess ċelluli ċiklati f'40% DOD jdumu aktar minn 3000 ċiklu. L-istess batterija, iċ-ċikliżmu baxx iwassal bosta drabi aktar throughput totali ta 'enerġija tul il-ħajja tiegħu minn ċikliżmu fil-fond.
Xi jfisser dan prattikament? Aħjar li tixtri kapaċità kemmxejn akbar u tuża nofsha biss milli tixtri eżattament dak li għandek bżonn u ixxottaha kull ċiklu. It-tieni approċċ jidher irħas bil-quddiem imma int ser tissostitwixxi l-batteriji aktar spiss.
Il-konfigurazzjoni standard tagħna issa: art SOC f'20% sa 25%, limitu ta '80% sa 85%, il-vetturi joperaw f'din it-tieqa. Flimkien mal-iċċarġjar tal-opportunità, il-ħajja tal-batterija testendi darbtejn sa tliet darbiet meta mqabbla maċ-ċikliżmu ta 'ċarġ/skariku sħiħ.
Kunċett żbaljat komuni
Ħafna nies jaħsbu li l-batteriji tal-litju jeħtieġu skarigu sħiħ perjodiku biex "jikkalibraw." Dak huwa l-ħsieb tal-kadmju tan-nikil, kompletament ħażin għall-litju. L-iskarigu fil-fond jagħmel ħsara lill-istruttura tal-elettrodu. BMS modern juża l-għadd tal-coulomb għall-istima tas-SOC, m'għandux bżonn ċikli vojta għall-kalibrazzjoni.
Strateġija tal-Iċċarġjar: Iċċarġjar tal-Opportunità jew Skambju tal-Batterija
Iż-żewġ approċċi għandhom posthom. L-ebda waħda hija intrinsikament "aktar avvanzata."
Opportunità iċċarġjar
Jaħdem meta l-utilizzazzjoni tal-AGV tibqa’ taħt il-75%. Ħlasijiet tal-vettura waqt stennija għall-kompiti, kju, tagħbija/ħatt. Kull sessjoni ddum minn 15 sa 30 minuta. Iżżid biżżejjed runtime matul il-ġurnata. Ebda intervent uman meħtieġ. B'LFP li jappoġġja l-iċċarġjar 1C, 15-il minuta jżidu bejn wieħed u ieħor 25% kapaċità, biżżejjed għal siegħa jew tnejn oħra ta 'tħaddim.
Skambju tal-batterija
Jaħdem meta l-utilizzazzjoni taqbeż il-95% u l-vetturi ma jistgħux jieqfu. Il-vettura tidħol fl-istazzjon tat-tpartit, il-batterija tinbidel f'2 sa 5 minuti, immedjatament lura għax-xogħol. Trade-off: kull vettura teħtieġ 2 sa 3 batteriji, tagħmir dedikat għall-iskambju, operaturi biex iwettqu tpartit.
Ta’ min jinnota l-każ tad-DHL. Iċ-ċentri ta 'distribuzzjoni globali tagħhom jużaw robots kollaborattivi ta' Locus Robotics bi ħlas ta 'opportunità. L-effiċjenza tal-ġbir tjiebet minn 50% sa 70%, il-korrimenti fuq il-post tax-xogħol naqsu 15% (sors: websajt tad-DHL u kopertura tal-Loġistika tal-Perspettivi). Dawk il-kisbiet fl-effiċjenza mhumiex biss mir-robots infushom. L-iċċarġjar ta 'l-opportunità jippermetti operazzjoni vera mingħajr ekwipaġġ ta' 24 siegħa. L-iffrankar tal-ispiża tax-xogħol huwa sostanzjali.
In-nases għall-Ambjent kiesaħ
Jekk il-maħżen tiegħek għandu żoni refriġerati jew friża, l-għażla tal-batterija teħtieġ kura żejda.
Il-batteriji tal-litju għandhom żewġ problemi fil-kesħa. L-ewwel, il-kapaċità tinżel: f'minus 10 gradi, LFP iżomm forsi 85% tal-kapaċità; f'minus 20 grad forsi 70%. It-tieni, restrizzjonijiet tal-iċċarġjar: l-iċċarġjar tal-litju taħt l-iffriżar jikkawża kisi tal-litju fuq l-anodu. Dik hija ħsara permanenti flimkien ma 'periklu għas-sigurtà. Ħafna mill-BMS jirrifjutaw il-kurrent tal-ħlas meta t-temperatura taċ-ċellula tinżel taħt iż-0 grad.
Soluzzjonijiet prattiċi: jew waqqaf żoni ta 'ċċarġjar barra ż-żona kiesħa (il-vetturi joħorġu biex jiċċarġjaw, jirritornaw meta jkun lest), jew uża sistemi ta' batteriji bi tisħin minn qabel (ċelluli sħan 'il fuq mill-iffriżar qabel ma jaċċetta l-kurrent ta 'ċarġ).
Jekk l-AGVs tiegħek jaħdmu perjodi estiżi taħt minus 25 grad, LFP standard probabbilment mhux se jaqtagħha. Ikkunsidra LTO jew batteriji speċjalizzati tal-katina tal-kesħa. Iċ-ċelloli LMFP ta' SVOLT jsostnu li jaħdmu f'minus 30 grad. Bnew pożizzjoni deċenti fil-loġistika tal-katina tal-kesħa. Ta’ min jinvestiga għal applikazzjonijiet tal-friża.
Tmexxi n-Numri
Figuri konkreti. AGV wieħed ta' 48V, tħaddim ta' żewġ-xift (16-il siegħa kuljum), orizzont ta' ħames-snin.
Approċċ tal-aċidu taċ-ċomb
Batteriji (2 għar-rotazzjoni): $4,000
Ċarġer: $1,500
Elettriku annwali (5 snin): $ 9,000
Manutenzjoni annwali (5 snin): $3,000
Sostituzzjoni (Sena 3):$4,000
Telf ta' waqfien (5 snin): $12,000
Ħames-sena:total$33,500
Approċċ LFP
Batterija (waħda biss): $12,000
Ċarġer veloċi: $ 3,500
Elettriku annwali (5 snin): $5,750
Manutenzjoni: $0
Sostituzzjoni: $0
Telf ta' waqfien (5 snin): $2,000
Ħames-snin:total$23,250
Iffrankar: $10,250, bejn wieħed u ieħor 31%
Dan lanqas biss jgħodd l-ispejjeż tar-rimi tal-aċidu taċ-ċomb jew il-valur residwu tal-litju wara ħames snin.
Meta l-litju ma jagħmilx sens? Operazzjoni ta 'xift wieħed (taħt 8 sigħat kuljum), utilizzazzjoni baxxa. L-ispiża bil-quddiem aktar baxxa ta 'l-aċidu taċ-ċomb tieħu 7 sa 8 snin biex tegħleb. Jekk l-orizzont tal-proġett tiegħek huwa biss ta '3 sa 5 snin u int verament tmexxi shift wieħed biss, l-aċidu taċ-ċomb jista' jitpinja aħjar.
BMS: Aktar minn Ċirkwiti ta 'Protezzjoni
Ħafna nies jittrattaw BMS biss bħala ċirkwiti ta 'protezzjoni. Aqta' l-batterija waqt ħlas żejjed, -skarigu, -kurrent żejjed,-temperatura żejda. Xogħol lest. BMS moderni jagħmel ħafna aktar.
SOC stima
BMS tajba tikseb preċiżjoni fi ħdan aktar jew nieqes 1% sa 3% (id-dokumenti tekniċi ta 'Infineon jsostnu aktar jew nieqes 1% għas-soluzzjonijiet tagħhom). Għaliex l-eżattezza hija importanti? Is-sistema tad-dispaċċ tiegħek tista' tassenja kompiti bbażati fuq il-ħlas attwali li jifdal ta' kull vettura. Vetturi ta' ħlas-għoli jagħmlu ħidmiet ta'-distanza twila, vetturi ta'-ħlas baxx jieħdu ġirjiet qosra jew imorru għall-iċċarġjar. Jekk l-iżball tal-istima SOC huwa 10%, din l-ottimizzazzjoni ssir impossibbli.
Monitoraġġ tas-SOH
Traċċar tal-Istat tas-Saħħa. BMS tajjeb isegwi l-kurvi tad-degradazzjoni tal-kapaċità għal kull batterija, iwissi xhur qabel meta pakkett ikun qed ifalli. Aħjar milli tistenna vettura mejta u tittratta ħin ta 'waqfien ta' emerġenza.
Ġestjoni tat-temperatura
Monitoraġġ ta'-ħin reali f'diversi punti fil-pakkett. Spots żoni sħan kmieni, inaqqas l-enerġija qabel ma l-problemi teskala.
Interface tal-komunikazzjoni
CAN bus jew RS485 konnessjoni mas-sistema ta 'ġestjoni tal-maħżen tiegħek. Ħalli WMS tara l-istatus tal-batterija għal kull vettura.
M'għandekx irħis fuq BMS. Rajna klijenti jiffrankaw ftit mijiet ta 'dollari fuq unitajiet BMS tal-baġit, imbagħad jiskopru żbalji ta' stima SOC tant kbar li s-sistema tad-dispaċċ ma tistax tuża d-dejta għal kollox. Jista 'wkoll ma jkollux il-karatteristika.
Ċertifikazzjonijiet: Mhux biss Burokrazija
Żewġ ċertifikazzjonijiet huma l-aktar importanti: UN38.3 u IEC 62619.
UN38.3
Ikopri s-sigurtà tat-trasport. Testijiet ta 'simulazzjoni ta' altitudni, ċikliżmu tat-temperatura, vibrazzjoni, xokk, ċirkwit qasir, ħlas żejjed, skariku sfurzat. Meħtieġa għal kwalunkwe batterija tal-litju li taqsam il-fruntieri. Nru UN38.3, il-kumpaniji tal-loġistika mhux se tmissha.
IEC 62619
Ikopri s-sigurtà tal-użu tal-batterija tal-litju industrijali. L-oġġetti tat-test jikkoinċidu ma 'UN38.3 iżda jiffokaw aktar fuq xenarji operattivi: penetrazzjoni tad-dwiefer, ittestjar tal-waqgħa, verifika tal-funzjoni BMS. IEC 62619 jifforma l-bażi teknika għall-marka CE fl-Ewropa, ċertifikazzjoni AS/NZS fl-Awstralja, approvazzjoni PSE fil-Ġappun.
Punt importanti: iċ-ċertifikazzjonijiet japplikaw għal mudelli ta 'prodotti speċifiċi, mhux għall-manifatturi. Xi manifatturi jiċċertifikaw mudell wieħed imbagħad slap iċ-ċertifikat fuq dak kollu li jbiegħu. Meta tixtri, ivverifika n-numru tal-mudell taċ-ċertifikat jaqbel eżattament ma' dak li qed tixtri. Ċertifikati mhux imqabbla ma jiswew xejn.
Noti tal-Fornitur
Xi ftit li ttrattati:
Fost il-fornituri Ċiniżi, BYD għandha sehem kbir tas-suq fil-batteriji tal-litju tal-forklifts elettriċi, allegatament madwar 60% fiċ-Ċina. Il-batteriji tax-xafra tagħhom jiġu b'garanzija ta '10 snin. CATL u Hangcha ffurmaw JV imsejjaħ Pengcheng New Energy speċifikament għall-batteriji tal-forklift u AGV. Jekk diġà qed tuża vetturi Hangcha, dak il-kanal jista 'jkun aktar lixx.
Fost il-fornituri tal-Punent, is-serje EnerSys NexSys hija solida. Is-sistema tal-iċċarġjar bla fili NexSys AIR tagħhom tappoġġja l-aċidu taċ-ċomb, it-TPPL u l-litju fuq l-istess infrastruttura. Utli jekk il-flotta tiegħek qed tgħaddi minn aċidu taċ-ċomb għal litju u trid tipproteġi l-investiment tiegħek fit-tagħmir tal-iċċarġjar.
Mistoqsijiet li għandek tistaqsi meta tevalwa l-fornituri:
Liema manifattur taċ-ċelluli, liema grad (grad A-jew grad B-)? Jistgħu jipprovdu data tat-test tal-ħajja taċ-ċiklu għal pakketti, mhux biss ċelloli vojta? Il-garanzija tkopri l-kapaċità fade jew falliment komplut biss? Kif jimmaniġġjaw it-talbiet tal-garanzija (it-tbaħħir tal-batteriji internazzjonalment huwa għali u bil-mod)?
Ħsibijiet Finali
L-għażla tal-batterija mhijiex deċiżjoni ta' xiri ta' darba-. Dak li tagħżel illum jiddetermina l-ispejjeż operattivi u l-kumplessità tal-manutenzjoni għall-5 sa 10 snin li ġejjin. M'għandekx tħares biss lejn il-prezz tax-xiri inizjali. Ikkalkula TCO ta' ħames-snin qabel ma tiddeċiedi.
Jekk għandek proġett speċifiku fix-xogħlijiet u għandek bżonn tivvalida l-ispeċifikazzjoni tal-batterija tiegħek, ibgħat il-parametri operattivi, il-firxa tal-baġit, rekwiżiti speċjali (ħażna kiesħa, prova ta' splużjoni, dimensjonijiet mhux tas-soltu). Imxejna fuq xi wħud minn dawn il-mini tal-art qabel u nistgħu ngħinuk tevitahom.
