Servus, Roboter!
Die neue Generation
der Logistik.

Ein anspruchsvolles Upgrade für die bestehende Batterie.

 

Die Servus ARCs sind kleine fahrende Einheiten im Warehouse-System und erobern gerade die Lager- und Produktionsräume vieler Unternehmen. Wofür die Robotunits auch gebraucht werden, sie passen sich ihrem Auftrag an und liefern eine Menge Einsparungspotenzial. Kurzum: Sie versorgen die Kommissionierstationen und Produktionslinien mit Material. Das spart Zeit und Geld.

 

Was die kleinen fahrerlosen Transportsysteme (FTS) so agil und flexibel macht, ist die intelligente Robotik und die verlangt nach einer zuverlässigen Energieversorgung. Bei einer Ladezeit von 6 bis 8 Sekunden, mehrere hundert Mal am Tag wird vom Batteriepack einiges abverlangt und die Lebenszeit wird enorm strapaziert. Weil bei den alten Akkus der fahrerlosen Transportsysteme mehrere Probleme auftreten, holt Servus e.battery systems ins Boot. Der Optimierungskatalog ist lang, die Aufgabe klar: Die Entwicklung eines intelligenten Battery Management Systems (BMS), um die bestehende Akkutechnologie der Robotunits zu ersetzen und trotzdem die komplexen Voraussetzungen zu erfüllen:

  • Fahrzeug und Steuerung der Servus Robounits müssen unverändert bleiben
  • Ladegerät muss weiterhin nutzbar sein (trotz anderer Zellchemie)
  • mechanisches Gehäuse mit einfachem Einführmechanismus
  • korrekte Berechnung des State of Health (Kapazität)
  • bis auf 0,5 % genaue Berechnung des State of Charge (Ladezustands)
  • Intelligente Steuerung des Batteriemonitors und der Schutzschaltung
  • Aktualisierung über HP-Akkulader muss möglich sein
  • bidirektionale Kommunikation zwischen Akku und HP-Akkulader (für Updates und Checks)

Ziel

  • Stabilität des Akkus verbessern
  • Funktion des Akkus verbessern
  • Komplettes Konzept neu ausrichten (neue Funktionen)

Aufgaben

  • Richtige Berechnung des Ladezustands und der Kapazität
  • Intelligente Steuerung des Batteriemonitors und der Schutzschaltung
  • Aktualisierung über HP-Akkulader ermöglichen
  • Mechanisches Gehäuse mit einfachem Einführmechanismus

Entwicklung von Batteriemanagementsystem mit dem Ziel die bestehende Akkutechnologie zu ersetzen ohne dabei das Fahrzeug sowie die Fahrzeugsteuerung anpassen zu müssen. Die Schwierigkeit dabei war, das das Ladegerät weiterhin benutzt werden muss, dies jedoch für eine andere Zellchemie entwickelt wurde.

Zusätzlich wurde eine bidirektionale Kommunikation gefordert sowie etliche Verbesserungen wie zum Beispiel die Berechnung des SOC (STate of Charge) auf 0,5% genau oder eine SOH (State of Health) Anzeige.

Hohe Anforderungen an Batteriepack Lebenszeit bei Ladezeit 6-8 Sek.
100 fach täglich.

Neu die Akku-Technologie, unverändert das Umfeld.

 

Hauptpunkt der Neugestaltung liegt auf der neuen Steuerkarte mit dem integrierten BMS. Sie muss gleichzeitig mit 12S1P- und 12S2P-Paketen funktionieren sowie Leistung, Lebensdauer und Ladezyklus verbessern. Christopher Schöpf, Projektleiter und Geschäftsführer von e.battery systems, erklärt:

 

Wir haben es geschafft, eine grundverschiedene Lithiumtechnologie (LiFePo4) auf eine passendere Lithiumtechnologie (NMC) anzupassen. Und das ohne die bestehende Infrastruktur von Ladegerät, Fahrzeugsteuerung, etc. ändern zu müssen.“

 

Die neue Technologie hat eine bemerkenswerte Ladeakzeptanz und eignet sich daher speziell für die Rückgewinnung und Einsparung von Energie.

 

Die Akkutechnologie für die fahrerlosen Transportsysteme wurde auf Langlebigkeit getrimmt. Die Batterien der Servus ARCs sind nun in der Lage, sich präzise selbst zu überwachen, ihre Effizienz zB durch Tiefschlafphasen zu optimieren und den exakten Ladezustand anzuzeigen. Die neuen Features machen die Batterie des Transportfahrzeugs leistungsfähiger, indem sie die Ladezyklen während des Betriebs maximieren und die Selbstentladung während der Pausen minimieren.

Die überwachten und konfigurierbaren Parameter der Servus ARCs:

Überwachte Werte:

  • Tensión de la batería (mV)
  • Zellspannung jeder Einzelzelle (mV)
  • Diferencia de tensión de la célula (mV)
  • Corriente de carga (mA)
  • Corriente de descarga (mA)
  • Interne Impedanz des Packs (mΩ)
  • Temperatura (°C)
  • SoC (%)
  • Anzahl der Batteriezyklen
  • Capacidad (mAh)

Konfigurierbare Werte:

  • Corriente de carga (mA)
  • Maximale Temperatur bei Ladung (°C)
  • Maximale Temperatur bei Entladung (°C)
  • SoC (%)
  • Entladungs-Abschaltspannung (mV)
  • Ausgleichspannung, Kapazität, V-Differenz
  • Protección de corriente máx. (mA)
  • Protección máx. tensión (mV)
  • Max. zulässige Zellspannungsdifferenz (mV)
  • Reserveenergie (mAh)

Wir machten es möglich eine grundverschiedene Lithiumtechnologie (LiFePo4) auf eine
passendere Lithiumtechnolgie (NMC) anzupassen OHNE die bestehende Infrastruktur
(Ladegerät, Fahrzeug(-steuerung)) mitändern zu müssen.

Bildrechte: Servus Intralogistics