Время зарядки уличных беспилотных автоматизированных управляемых транспортных средств (AGV) является критическим фактором, который напрямую влияет на их эксплуатационную эффективность и общую производительность. Являясь ведущим поставщиком наружных беспилотных AGV, мы понимаем важность этого аспекта для наших клиентов. В этом блоге мы углубимся в различные факторы, влияющие на время зарядки этих AGV, и предоставим всесторонний анализ того, сколько времени обычно занимает зарядка их аккумуляторов.
Факторы, влияющие на время зарядки
Емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора является одним из основных факторов, определяющих время зарядки. Батареи большей емкости обычно требуют больше времени для зарядки. Наружные беспилотные AGV часто оснащаются аккумуляторами большой емкости для обеспечения работы на больших расстояниях и увеличения рабочего времени. Например, небольшой открытый AGV, используемый для легких задач, может иметь емкость аккумулятора около 100 Ач, а тяжелый контейнерный транспортер AGV может иметь емкость аккумулятора 500 Ач или более.
Зависимость между емкостью аккумулятора и временем зарядки в некоторой степени линейна. Если предположить постоянный зарядный ток, то аккумулятор емкостью 200 Ач будет заряжаться примерно в два раза дольше, чем аккумулятор емкостью 100 Ач. Однако в реальных сценариях процесс зарядки является более сложным из-за других факторов, таких как скорость зарядки и химический состав батареи.
Скорость зарядки
Скорость зарядки, также известная как ставка C, является еще одним решающим фактором. Он представляет собой отношение зарядного тока к номинальному току аккумулятора. Скорость зарядки 1C означает, что аккумулятор заряжается током, равным его номинальному току. Например, если номинальный ток аккумулятора составляет 100 А, скорость зарядки 1C составит 100 А.
Более высокие значения C приводят к более быстрому времени зарядки. Аккумулятор AGV, заряженный со скоростью 2C, будет заряжаться примерно в два раза быстрее, чем аккумулятор, заряженный со скоростью 1C. Однако зарядка при очень высоких скоростях C- может оказать негативное влияние на срок службы и производительность аккумулятора. При высокоскоростной зарядке выделяется больше тепла, что может вызвать термическую нагрузку на элементы батареи и ускорить их деградацию.
Химия батареи
Батареи разного химического состава имеют разные характеристики зарядки. Наиболее распространенными химическими составами аккумуляторов, используемых в уличных беспилотных транспортных средствах, являются литий-ионные (Li- ion) и свинцово-кислотные аккумуляторы.
Литий-ионные аккумуляторы известны своей высокой плотностью энергии, длительным сроком службы и возможностью относительно быстрой зарядки. Обычно их можно заряжать при более высоких показателях C по сравнению со свинцово-кислотными батареями. Например, некоторые литий-ионные аккумуляторы, используемые в AGV, можно заряжать со скоростью 1С или даже выше без существенного ухудшения качества.
С другой стороны, свинцово-кислотные аккумуляторы дешевле, но имеют меньшую плотность энергии и более медленное время зарядки. Обычно их заряжают при более низкой температуре C, часто от 0,2C до 0,3C, чтобы избежать перегрева и повреждения пластин батареи.
Состояние заряда (SOC)
Исходное состояние заряда аккумулятора также влияет на время зарядки. Если аккумулятор почти полностью разряжен, зарядка займет больше времени по сравнению с аккумулятором, который разряжен лишь частично. Процесс зарядки обычно состоит из нескольких этапов, включая зарядку постоянным током и зарядку постоянным напряжением.
На этапе постоянного тока аккумулятор заряжается относительно высоким током до тех пор, пока не достигнет определенного состояния заряда. По мере приближения аккумулятора к полной зарядке зарядный ток постепенно снижается, и зарядка переключается на стадию постоянного напряжения, чтобы предотвратить перезарядку.
Типичное время зарядки для различных типов наружных беспилотных AGV
Логистика в The Park AGV
Логистика в The Park AGVпредназначены для перевозки грузов в пределах индустриальных парков. Эти AGV обычно имеют умеренную емкость аккумулятора, обычно от 150 до 300 Ач.
При использовании литий-ионных аккумуляторов и скорости зарядки от 0,5C до 1C время зарядки этих AGV может составлять от 1,5 до 3 часов. Например, литий-ионному аккумулятору емкостью 200 Ач, заряженному током 1С (200 А), потребуется примерно 1 час для зарядки от 0% до 100%. Однако на практике время зарядки может быть больше из-за многоступенчатого процесса зарядки и необходимости избегать перезарядки.
Если используются свинцово-кислотные аккумуляторы со скоростью зарядки от 0,2°С до 0,3°С, время зарядки может быть значительно дольше, обычно от 5 до 10 часов.
Портовый транспорт
Портовый транспортиспользуются для тяжелых задач в портах, таких как транспортировка больших контейнеров. Этим AGV требуются аккумуляторы большой емкости, часто в диапазоне от 400 до 600 Ач.
Для литий-ионных аккумуляторов, заряженных при температуре от 0,5C до 1C, время зарядки может составлять от 4 до 6 часов. Литий-ионный аккумулятор емкостью 500 Ач, заряженный при токе 0,8C (400 А), займет примерно 1,25 часа в идеальном сценарии зарядки постоянным током. Но учитывая весь процесс зарядки, он может занять около 4 – 5 часов.
При использовании свинцово-кислотных аккумуляторов время зарядки может составлять от 10 до 15 часов и даже больше, в зависимости от скорости зарядки и исходного состояния заряда.
Контейнерные транспортеры AGV
Контейнерные транспортеры AGVспециализируются на перемещении больших контейнеров. Обычно они имеют самую большую емкость аккумуляторов среди уличных беспилотных AGV, часто превышающую 600 Ач.
Для полной зарядки литий-ионных батарей в этих AGV при температуре от 0,5C до 1C может потребоваться от 6 до 8 часов. Литий-ионный аккумулятор емкостью 700 Ач, заряженный током 0,7С (490 А), при постоянном токе займет около 1,43 часа, однако фактическое время зарядки с учетом всех этапов может составлять до 7–8 часов.
Свинцово-кислотные аккумуляторы в контейнерных транспортных средствах AGV могут заряжаться от 15 до 20 часов и более, что делает их менее подходящими для применений, требующих частой и быстрой подзарядки.
Стратегии сокращения времени зарядки
Технологии быстрой зарядки
Достижения в области технологий быстрой зарядки могут значительно сократить время зарядки аккумуляторов AGV. Например, некоторые новые конструкции литий-ионных аккумуляторов включают усовершенствованные материалы электродов и составы электролитов, которые обеспечивают более высокую скорость зарядки без ущерба для срока службы батареи.
Также могут быть установлены станции быстрой зарядки для обеспечения сильноточной зарядки. Эти станции оснащены сложными системами управления для контроля температуры аккумулятора, состояния заряда и других параметров в процессе зарядки, чтобы обеспечить безопасную и эффективную зарядку.
Замена батареи
Другая стратегия — замена батареи. Вместо того, чтобы ждать, пока батарея AGV зарядится, разряженную батарею можно быстро заменить полностью заряженной. Такой подход может минимизировать время простоя AGV и обеспечить непрерывную работу.
Замена батарей требует хорошо организованной системы управления батареями и достаточного запаса запасных батарей. Тем не менее, это может быть экономически эффективным решением для приложений, где AGV должен работать непрерывно в течение длительного времени.
Контакт для покупки и переговоров
Если вы заинтересованы в наших уличных беспилотных автоматических транспортных средствах и хотите узнать больше об их возможностях зарядки, вариантах аккумуляторов и общей производительности, мы рекомендуем вам связаться с нами. Наша команда экспертов готова предоставить вам подробную информацию и помочь вам выбрать наиболее подходящую AGV для ваших конкретных потребностей. Занимаетесь ли вы логистикой в парке, портовыми перевозками или контейнерными перевозками, у нас есть подходящие решения для вас.
Ссылки
- «Системы управления аккумуляторами для электромобилей» П.Г. Брюса, С.А. Фройнбергера, Л.Дж. Хардвика и Ж.-М. Тараскон.
- «Технологии и приложения автоматизированных управляемых транспортных средств», М.А. ЭльМараги и У.Х. ЭльМараги.
- Отраслевые отчеты о технологиях уличных беспилотных транспортных средств и стандартах зарядки аккумуляторов.
