Batteria AGVGuida pâ silizzioni: riquisiti di tinzioni, capacità e carica
Nta l’urtimi tri anni, vittimu cchiù pruggetti AGV pigghiari la silizzioni dâ battirìa sbagghiata ca giusta. Nun picchì li clienti nun hannu canuscenzi tecnichi, ma picchì li fogghi ri specificazzioni ca furnisciunu li furnitura sunnu praticamenti ‘nutili pì pigghiari dicisioni riali. Dui batterii tutti dui marcati 48V 100Ah, una custa tri voti cchiù assai di l'autra. Quali è la diffirenza? Eccu chiḍḍu ca parra sta guida.
Silizzioni di vurtaggiu
Lu vostru vinnituri di AGV dici ca lu veiculu havi bisognu di 48V, quinni vai a fari la spesa di batterii di 48V. Pari sèmplici. Nun è accussì.
Prima la fìsica di basi.
La putenza è avali a vurtaggiu voti currenti. Pi prudùciri 5000W, un sistema a 48V tira 104A, un sistema a 36V tira 139A, un sistema a 24V tira 208A. Na currenti cchiù auta signìfica cavi cchiù spissi, usura cchiù veloci dû cuntattu, cchiù caluri nnî cunnittura. Usari 24V unni si putissi usari 48V sta dumannannu prubblemi pâ strata.
Ma li pruggetti riali non sunu accussì sèmplici. Ficimu nu pruggettu di cunsirvazzioni a friddu l'annu passatu, urigginariamenti spicificatu 48V LFP. Duranti li provi, la risistenza nterna aumintau ntê tempi friddi, la prutizzioni dâ carica cuntinuau a attivarisi. Passatu a 36V. Menu efficienti ntâ carta, ma affidàbbili. Nta l’ambienti dû cungelaturi, l’affidabbilità supira l’efficienza ogni vota.
Li me règuli pâ silizzioni dû vurtaggiu:
24V
24V funziona pi carichi sutta li 500 kg, sutta la dumanna di putenza di 2 kW, budget stritti. Sinceramenti raramenti cunsigliamu cchiù 24V a menu ca li clienti nun lu richièdunu ‘n manera spicìfica.
48V
48V cumprenni la maggiuranza di l'AGV di magazzinu. Manija carichi di 1 a 2,5 tunnillati, nfrastruttura di carica matura, cchiù larga scigghiuta di furnitura. Scelta di basi si nun succedi nenti di spiciali.
72V+
72V e 80V pi carrelli elevaturi pisanti, attrezzaturi purtuali, trasportaturi all'aria aperta. Samsung SDI custruìu nu sistema a 94V pi carrelli elevaturi elèttrici di 10 tunnillati ca prisumibbirmenti currispunni ê pristazzioni diesel (chistu veni dû so situ web, nun l'avìa pruvatu iu stissu, ma la traccia di Samsung nta stu spazziu è solida).
Capacità: Tutti sannu la fòrmula, nuḍḍu sapi unni pigghiari l'input
La Fòrmula
Capacità (Ah)=Putenza (W) × Tempu di funziunamentu (uri) ÷ Tinzioni (V) ÷ Efficienza
Efficienza: 0,95 pû litiu, 0,85 pû àcitu di chiummu.
U prubblema è u nùmmaru "putenza". Li vinnituri di AGV ti dùnunu "cunnizzioni tipichi" ca significanu pavimenti chiani, carichi standard, senza avviamenti e firmati friquenti. Li magazzini riali hanu rampi, supraccaricamentu, uri di punta cu funzionamentu cuntinuu. Lu tiraggiu di putenza riali po èssiri lu 50% cchiù àutu dî nùmmari dû fogghiu di spicificazzioni.
Chiddu ca facìamu: dumannamu ô vinnituri AGV tri nùmmari. Putenza di cruciera scaricata, putenza di salita caricata, putenza di piccu. Poi stimari la media pisata supra la basi dê percorsi riali dô clienti. Si lu vinnituri po dari sulu un nùmmaru vagu di "putenza media", murtiplicu pi 1,3 prima di carculari.
Pi rifirimentu, JD Logistics pubblicò dati supra li sò magazzini ‘ntelliggenti n°1 nnâ Asia. Li so AGV Dilang purtanu 500 kg, funzionanu di 6 a 9 uri caricati ncapu a cèlluli mpurtati, supportanu na carica viloci di 50A ca si cumpleta nta 30 minuti (funti: ducumintazzioni tècnica di JD Logistics). A 48V, la càrrica di 50A signìfica na capacità dâ battirìa ntra 40Ah e 60Ah. Chistu è raggiunevuli pi nu purtaturi di 500 kg. Si la tò màchina trasporta cchiù assai o fa percorsi cchiù longhi, auminta la capacità di cunsiguenza.
Chimica: LFP, NMC, LTO hannu ognunu lu so postu
Tri chimichi di litiu dùminanu lu mircatu AGV. Eccu la me opinioni:
LFP (fusfatu di ferru di litiu)
Scelta giusta pô 90% dê pruggetti. Durata dû ciclu longa, nu bonu profilu di sicurizza, li costi sunnu calati assài. CATL e BYD fannu cèlluli LFP affidàbbili cu catini di furnitura maturi. A menu ca nun hai na raggiuni spicìfica pi scègghiri n'autra cosa, difautu è LFP.
NMC (nichel manganisu cubbartu)
Dinsità enirgètica cchiù auta rispettu a LFP, ma vita dû ciclu cchiù curta e rìsicu di fuga tèrmica cchiù àutu. Cunzidira NMC sulu si lu cumpartimentu dâ battirìa AGV è troppu nicu pi adattàrisi ô vulumi LFP ca ti servi. Pirsonalmenti nun mi piaci NMC nnî ambienti di magazzinu. Si succedi na fuga termica, pirdi tuttu lu valuri di nvintariu dû magazzinu, non sulu l'AGV.
LTO (titanatu di litiu)
Casu spiciali. La dinsità enirgètica è la mità dû LFP (veramenti vascia), ma la vilucità di càrrica è estrema (5C nun è nu prubblema, càrrica cumpleta nta 12 minuti), la durata dû ciclu è estrema (15000+ cicli), li pristazzioni dû tempu friddu sunnu estremi (funziona a menu 30 gradi ). Lu prezzu è puru estremu. Du’ scinari unni lu LTO havi senzu: upirazzioni cuntinua 24/7 cu sulu finestri di carica di 10 a 15 minuti, o ammienti a catina fridda cu timpiraturi gravi sutta zeru. Si lu vostru pruggettu s'adatta a tutti dui li scinari, lu prezzu premium di LTO è giustificatu.
| Tipu | Dinsità d'enirgìa | Cicli | Spicifichi |
|---|---|---|---|
| LFP | 90 a 160 Wh/kg | 2000 a 5000 | Manija la carica 1C bona, funziona nzinu a menu 20 gradi, costu mudiratu. |
| NMC | 150 a 220 Wh/kg | dû 1000 ô 2000 | Stai attentu a carica supra 1C, prestazzioni media a friddu, costu cchiù autu. |
| LTO | 50 a 80 Wh/kg | 15000 a 20000 | Manija la carica a 5C, funziona a menu 30 gradi, costu assai cchiù autu. |
Stissa chimica LFP, capacità diversa: comu scègghiri
La genti lu dumanna assài. A maggior parti dî furnitura nun lu spiega beni picchì vulìssiru accattari cchiù granni (margini cchiù àvutu).
È sempri megghiu cchiù granni? No.
Prubblemi di granni capacità
Prima, lu pisu.Nu pacchettu LFP di 100 Ah pisa circa 45 kg, 200 Ah pisa 85 kg. Chiḍḍi 40 kg suverchi o tagghiunu la capacità di caricu utili o aumentunu lu cunsumu d'energìa ogni viaggiu.
Secunnu, tempu di carica.A 0,5C, 100Ah ci volunu 2 uri, 200Ah ci volunu 4 uri.
Terzu,si ogni turnu usa sulu lu 30% dâ capacità dâ battirìa, lu 70% di chiḍḍi cèlluli sunu a nu statu di càrrica àutu ogni jornu, accilirannu lu nvicchiamentu dû calindariu.
Prubblemi di capacità nichi
Li prubblemi di capacità nichi su' chiari: tempu di funziunamentu curtu, rìsicu ca li màchini mòrunu a menzu turnu si lu prugramma di carica scippa.
Lu me principiu di diminziunamentu
Scupri quanta enirgìa cunsuma effettivamenti lu veiculu ntra l’opportunità di carica, poi scegghi la capacità accussì stai usannu dû 60% ô 70% dû pacchettu ogni ciclu. Nun abbastanza prufunnu pi stressari li cèlluli, nun abbastanza funnu pi pirdiri soḍḍi ntâ capacità nun usata.
Esempiu: l'AGV pò càrricarisi ogni 4 uri, cunzumu mediu di putenza è 800W. Quattru uri a 800W sunnu 3200Wh. A 48V chistu è 67Ah. Nu pacchettu di 100 Ah signìfica l'utilizzu dû 67% a ciclu. Chistu è lu puntu duci. Nu pacchettu di 150 Ah usassi sulu lu 45% a ciclu, pirdennu capitali ncapu a cèlluli ca nun si guadagnanu.
DOD e vita dû ciclu: chista canuscenza ti sarbarà pìcciuli
DOD voli diri Prufunnità di Scaricu. Lu so impattu ncapu la durata dâ battirìa è cchiù granni di quantu la majurìa dâ genti si capisci.
L'Università dâ Batteria (batteryuniversity.com) pubblicò li dati dî test ca citu direttamenti:
Li celluli LFP ciclati ô 100% DOD arrivanu a l'80% di capacità circa 600 cicli. Li stissi celluli ciclati ô 40% DOD duranu cchiù di 3000 cicli. La stissa battirìa, lu ciclismu funnu duna assài voti cchiù assai enirgìa totali ntâ sò vita rispettu ô ciclismu prufunnu.
Chistu significa praticamenti? È megghiu accattari na capacità 'n pocu cchiù granni e usari sulu la mità chiuttostu ca accattari esattamenti chiḍḍu ca ti servi e spurgàrila ogni ciclu. Lu sicunnu approcciu pari cchiù mircatu 'n anticipu, ma si scancianu li batterii cchiù spissu.
La nostra cunfigurazzioni standard ora: pavimentu SOC dô 20% ô 25%, tettu dô 80% ô 85%, li veiculi òpranu dintra chista finestra. Nzemi â càrrica oppurtunità, la durata dâ battirìa s'allunga di dui o tri voti rispettu ô ciclu di càrrica/scarica cumpleta.
Nu malintìsu cumuni
Assai genti pènzanu ca li batterii a litiu ànnu bisognu di na scarica piriòdica cumpleta pi "calibbrari". Chistu è lu pinzeri dû nichel cadmiu, cumplitamenti sbagghiatu pû litiu. La scarica prufunna danni la struttura di l’elittrodu. Lu BMS mudernu usa lu cuntu di Coulomb pi stimari lu SOC, nun àvi bisognu di cicli vacanti pâ calibrazzioni.
Stratiggìa di carica: opportunità di carica o scanciu di battirìa
Tutti dui li approcci hannu lu so postu. Né unu è pi natura "cchiù avanzatu".
Carica di l'opportunità
Funziona quannu l'utilizzu di l'AGV arrista sutta lu 75%. Li càrrichi dû veiculu mentri s'attènunu li compiti, la fila, lu càrricu/scaricu. Ogni sessioni dura di 15 a 30 minuti. Aggiungi bastanti tempu di esecuzzioni duranti lu jornu. Non c'era bisognu di n'interventu umanu. Cu LFP ca supporta la carica a 1C, 15 minuti junci circa lu 25% di capacità, bastanti pi n'autra ura o du' di funziunamentu.
Cambiu dâ battirìa
Funziona quannu l'utilizzu supira lu 95% e li veiculi non ponu firmari. Lu veiculu trasi rintra la stazzioni di scanciu, la battirìa cancia nta 2 a 5 minuti, subbitu torna ô travagghiu. Trade-off: ogni veiculu havi bisognu di 2 o 3 batterii, apparecchiaturi di scanciu didicati, upiratura pi fari li scanci.
Vale a pena nutari lu casu di DHL. Li sò centri di distribbuzziuni glubbali ùsanu robot cullabburativi di Locus Robotics ca càricanu l’opportunità. L'efficienza dâ raccolta migghiurò dû 50% ô 70%, li firiti ntô postu di travagghiu calaru dû 15% (funti: situ web di DHL e copertura dî punti di vista dâ luggìstica). Chisti guadagni d’efficienza nun vennu sulu dî robot stissi. La carica opportunitària cunzenti nu veru funzionamentu senza pirsunali 24 uri supra 24. Lu risparmiu supra li costi dû travagghiu è sustanziali.
Trappuli di l'ambienti friddu
Si lu vostru magazzinu havi zoni frigoriferi o cungelaturi, la scigghiuta dâ batteria richiedi cchiù cura.
Li batterii a litiu ànnu du' prubblemi ô friddu. Prima, la capacità cala: a menu 10 gradi, lu LFP manteni forsi l'85% dâ capacità; a menu 20 gradi forsi lu 70%. Sicunnu, ristrizzioni di càrrica: càrrica dû litiu sutta lu ghiacciatu pruvuca la placcatura di litiu ncapu l’anòdu. Chistu è nu dannu pirmanenti e nu rìsicu pâ sicurizza. La majurìa dî BMS rifiuta la currenti di càrrica quannu la timpiratura dâ cèllula scinni sutta 0 gradi.
Suluzzioni pràtichi: o mèttiri zoni di càrrica fora di l'aria fridda (li màchini nesciunu pi càrricarisi, turnanu quannu sunnu fatti), o usari sistemi di batterii cu pririscaldamentu (cèlluli caudi supra lu ghiacciu prima di accittari la currenti di càrrica).
Si li vostri AGV travàgghianu pi pirìudi longhi sutta menu 25 gradi, lu LFP standard prubbabbirmenti nun lu tagghia. Cunzidira LTO o batterii spicializzati a catina fridda. Li cèlluli LMFP di SVOLT rivinnicanu upirazzioni a menu 30 gradi. Custruìru 'na posizzioni dicenti nnâ luggìstica dâ catina fridda. Si va a fari n'indagini pi l'applicazzioni dû cungelaturi.
Eseguiri li nùmmari
Cifri cuncreti. Nu AGV a 48V, upirazzioni a dui turni (16 uri ô jornu), urizzunti di cinc'anni.
Approcciu àcitu di chiummu
Battirìi (2 pâ rutazzioni): $4.000
Caricaturi: $1.500
Elittricità annuali (5 anni): $9.000
Manutinzioni annuali (5 anni): $3.000
Sustituzzioni (Annu 3): $4.000
Pèrditi di tempu di inattività (5 anni): $12.000
Cinque-anni:tutali$33.500
Approcciu LFP
Batteria (sulu una): $12.000
Caricaturi viloci: $3.500
Elittricità annuali (5 anni): $5.750
Manutinzioni:$0.
Sustituzzioni:$0.
Pèrditi di tempu di inattività (5 anni): $2.000
Cinque-anni:tutali$23.250
Risparmiu: $10.250, circa lu 31%
Chistu nun cunta mancu li costi di smaltimentu di l'àcitu di chiummu o lu valuri residuali dû litiu doppu cinc'anni.
Quannu lu litiu nun àvi senzu? Opirazzioni a turnu sìngulu (sutta 8 uri ô jornu), vasciu utilizzu. Lu costu anticipatu cchiù vasciu di l'àcitu di chiummu ci volunu di 7 a 8 anni pi supirari. Si lu tò urizzunti dû pruggettu è sulu di 3 a 5 anni e facissi sulu nu turnu, l'àcitu di chiummu putissi èssiri megghiu.
BMS: cchiù di circuiti di prutizzioni
Assai genti trattanu li BMS comu sulu circuiti di prutizzioni. Tagghia la battirìa duranti la suvraccarica, la supra-scarica, la currenti supra-, la timpiratura supra-. Travagghiu fattu. Lu BMS mudernu fa assái cchiù assai.
Stima SOC
Nu bonu BMS arriva a n'accuratizza ntra cchiù o menu l'1% e lu 3% (li ducumenti tècnici di Infineon affìrmanu cchiù o menu l'1% pî so suluzzioni). Picchì l’accuratizza è mpurtanti? Lu vostru sistema di spidizzioni pò assignari compiti 'n basi â carica riali ristanti di ogni veiculu. Li màchini a granni-carica ànnu compiti a longa-distanza, li màchini a vascia-carica ànnu corsi curti o si diriggiunu â càrrica. Si l’erruri di stima SOC è dû 10%, chista uttimizzazzioni addiventa mpussìbbili.
Monitoraggiu SOH
Monitoraggio dû Statu dâ Salute. Lu bonu BMS rintraccia li curbi di digradazzioni dâ capacità pi ogni battirìa, avvirti mesi 'n avanti quannu nu pacchettu nun funziona. È megghiu ca aspittari nu veiculu mortu e affruntari li tempi di inattività d'emergenza.
Gistioni dâ timpiratura
Munitoraggiu dû tempu riali-ntra cchiù punti dû pacchettu. Punti li zoni caudi prima, arridduci lu putiri prima ca li prubblemi aumentunu.
Ntirfacci di cumunicazzioni
CAN bus o RS485 ca si cunnetti ô vostru sistema di gistioni dû magazzinu. Pirmetti a WMS di vìdiri lu statu dâ battirìa pi ogni màchina.
Nun ti scantari supra BMS. Vidìamu li clienti risparmiari na para ri cintinara ri dollari supra unità BMS dû budget, e quinni scopriri erruri ri stima SOC accussì ranni ca u sistema ri ‘nviazzioni nun pò usari li dati. Putissi puru nun aviri la funziunalità.
Cirtificazzioni: nun sulu ducumenti
Du’ cirtificazzioni sunnu cchiù ‘mpurtanti: UN38.3 e IEC 62619.
UN38.3
Copri la sicurizza dê trasporti. Prova la simulazzioni di l'autizza, lu ciclu dâ timpiratura, li virbazzioni, li scossi, lu curtu circuitu, la suvraccarica, la scarica furzata. Nicissariu pi qualegghiè battirìa a litiu ca attravirsa li cunfini. No UN38.3, li cumpagnìi luggìstichi non lu toccanu.
IEC 62619
Copri la sicurizza di l'usu dâ battirìa a litiu nnustriali. Li voci di prova si suvrapponnu cu UN38.3 ma si cuncìntranu cchiù assai ncapu li scinari upirativi: pinnitrazzioni dî chiodi, test di goccia, virìfica dâ funzioni BMS. L'IEC 62619 furma la basi tècnica pâ marcatura CE nta l’Europa, la cirtificazzioni AS/NZS nta l’Australia, l’approvazzioni PSE nta lu Giappuni.
Puntu mpurtanti: li certificazzioni s’applicanu a mudelli di prudutti spicìfici e no ê produtturi. Quarchi produtturi certifica nu modellu e poi metti lu certificatu ncapu a tuttu chiḍḍu ca vìnni. Quannu accattati, virìficati ca lu nùmmaru dû mudeḍḍu dû certificatu currispunni esattamenti a chiḍḍu ca stai accattànnu. Li certificati nun abbinati nun valunu nenti.
Noti dû furnituri
Na para di cui avemu trattatu:
Ntra li furnitura cinisi, BYD havi na quota di mircatu mpurtanti ntê battirìi a litiu pî carrelli elevaturi elèttrici, ca si dici ca è circa lu 60% ‘n Cina. Li so batterii a lama vennu cu na garanzia di 10 anni. CATL e Hangcha furmaru na JV chiamata Pengcheng New Energy apposta pî carrelli elevaturi e li batterii AGV. Si stai già usannu veiculi Hangcha, chiḍḍu canali putissi èssiri cchiù liscia.
Ntra li furnitura uccidintali, la seri EnerSys NexSys è sòlida. Lu so sistema di carica senza fila NexSys AIR supporta l'àcitu di chiummu, lu TPPL e lu litiu nnâ stissa nfrastruttura. Utili si la tò flotta passa di l'àcitu di chiummu ô litiu e voli prutèggiri lu tò nvestimentu nta l'attrizzatura di carica.
Dumanni a fari quannu si valutanu li furnitura:
Quali prudutturi di cèlluli, quali gradu (gradu A- o B-gradu)? Ponnu furniri dati di test di vita dû ciclu pî pacchi, no sulu cèlluli nudi? La capacità dâ cupirtura dâ garanzia sbiadisci o sulu nu guastu cumpletu? Comu gèstinu li richiesti di garanzia (li spidizzioni dî batterii 'ntirnazziunalmenti sunu cari e lenti)?
Pinseri finali
La scigghiuta dâ battirìa nun è na dicisioni di acquistu na vota-. Chiḍḍu ca scegghi oggi additermina li costi upirativi e la cumplessità dâ manutinzioni pê prossimi 5 o 10 anni. Nun taliari sulu lu prezzu d'acquistu nizziali. Calcula cinc'anni di TCO prima di dicìdiri.
Si hai nu pruggettu spicìficu 'n travagghiu e hai bisognu di cunvalidari li spicificazzioni dâ battirìa, manna li paràmitri upirativi, l'intervallu dû budget, li riquisiti spiciali (archiviazzioni a friddu, a prova di esplusioni-, grannizzi nun solitu). Avemu calciatu supra na para di chisti minieri prima e ti putemu aiutari a evitàrili.
