Chinesischer Hersteller von Lithium-Batterien für fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV), autonome mobile Roboter (AMR) und Agrarroboter

Dongguan Yizhan Electronics Technology Co, Ltd. bietet maßgeschneiderte Lithium-Akkupacks für fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV), autonome mobile Roboter (AMR), Lagerroboter und Agrarroboter an. Die Akkulösungen können unter Berücksichtigung der Gerätespannung, Kapazität, Entladestromstärke, des Einbauraums, der Betriebsumgebung, der BMS-Anforderungen und der Kommunikationsprotokolle entwickelt werden.

Da automatisierte Anlagen in Lagern, Fabriken, Logistikeinrichtungen und landwirtschaftlichen Betrieben immer häufiger zum Einsatz kommen, ist die Batterieleistung zu einem wichtigen Aspekt bei der Konstruktion mobiler Roboter geworden. Verschiedene Roboterplattformen haben unterschiedliche Leistungsanforderungen, weshalb die Batteriekonfiguration und die Systemintegration wichtige Bestandteile des Entwicklungsprozesses sind.

Lithium-Batterielösungen für AGV und AMR

FTS (fahrerlose Transportfahrzeuge) und AMR (autonome mobile Roboter) werden häufig für den Materialtransport und die automatisierte Handhabung eingesetzt.

Die Batterieanforderungen für AGVs und AMRs können je nach Nutzlast, Motorleistung, Betriebsstunden, zurückgelegter Strecke, Ladehäufigkeit und Arbeitsumgebung variieren.

Ein maßgeschneiderter Lithium-Akku für AGVs oder AMRs kann Folgendes umfassen:

• Individuell angepasste Spannung und Kapazität
• LiFePO₄- oder Lithium-Ionen-Batteriezellen
• Intelligentes Batterie-Management-System (BMS)
• CAN, RS485, UART oder andere Kommunikationsschnittstellen
• Maßgeschneiderte Steckverbinder und Verkabelung
• Konstruktion eines Batteriegehäuses
• Überwachung der Temperatur
• Schutz vor Überladung und Überentladung
• Überstrom- und Kurzschlussschutz
• Maßgeschneiderte Abmessungen und Befestigungskonstruktion

Bei Robotern, die mehrere Lade- und Entladezyklen durchlaufen, kann die LiFePO4-Batterietechnologie entsprechend dem Strombedarf und den Betriebsbedingungen des Geräts bewertet werden.

Lithium-Batterien für landwirtschaftliche Roboter

Landwirtschaftliche Roboter kommen in Umgebungen zum Einsatz, die sich erheblich von denen industrieller Roboter in Innenräumen unterscheiden können. Geräte für den Außeneinsatz können Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen, Temperaturschwankungen und längere Betriebszeiten ausgesetzt sein.

Bei der Konzeption von Batterien für Landwirtschaftsroboter sollten daher folgende Aspekte berücksichtigt werden:

• Betriebsdauer und Energieverbrauch
• Motorleistung und Spitzenstrom
• Einbauraum für die Batterie
• Betriebstemperatur
• Anforderungen an den Staub- und Wasserschutz
• Ladeverfahren
• BMS-Überwachung und -Schutz
• Mechanische Schwingungen
• Gewicht der Batterie und Systemausgleich

Akku-Packs können für landwirtschaftliche Transportroboter, Feldinspektionsroboter, Sprühroboter, autonome landwirtschaftliche Fahrzeuge und andere mobile landwirtschaftliche Geräte konfiguriert werden.

Die Spezifikation des Akkus sollte entsprechend den tatsächlichen elektrischen, mechanischen und umgebungsbedingten Anforderungen des Roboters festgelegt werden.

Entwicklung maßgeschneiderter Akkupacks für AGVs und AMRs

Bei der Auswahl eines Roboterakkus geht es um mehr als nur die Wahl der Spannung und der Kapazität.

Der Akku muss mit dem Motor, der Steuerung, dem Ladegerät, dem BMS und anderen elektrischen Komponenten des Roboters kompatibel sein. In der Konstruktionsphase berücksichtigen Akkuingenieure möglicherweise die folgenden Faktoren:

Auswahl der Batteriezellen

Die Chemie der Zellen und ihre technischen Spezifikationen beeinflussen die Spannung, Kapazität, Strombelastbarkeit, das Gewicht und die Betriebseigenschaften der Batterie.

LiFePO₄ und andere Lithium-Ionen-Chemien können je nach Anwendungsanforderungen ausgewählt werden.

Batteriekonfiguration

Die Anzahl der in Reihe und parallel geschalteten Zellen bestimmt die Nennspannung und die Kapazität des Akkupacks.

Bei der Konfiguration sollten außerdem der Dauerstrom, der Spitzenstrom, der verfügbare Einbauraum und die voraussichtliche Betriebsdauer berücksichtigt werden.

BMS-Konfiguration

Das BMS überwacht den Betriebszustand der Batterie und bietet Schutzfunktionen.

Je nach Anwendungsfall können die Funktionen des BMS Folgendes umfassen:

• Überwachung der Zellspannung
• Überwachung der Pack-Spannung
• Stromüberwachung
• Überwachung der Temperatur
• Schutz vor Überladung
• Schutz vor Überentladung
• Überstromschutz
• Kurzschlussschutz
• Kommunikationsfunktionen

Bei AGV- und AMR-Anwendungen kann zudem eine Kommunikation zwischen der Batterie und dem Fahrzeugsteuerungssystem erforderlich sein.

Batteriekommunikation für mobile Roboter

Bei einigen AGV- und AMR-Systemen müssen Informationen zum Batteriestatus an die Fahrzeugsteuerung übertragen werden.

Je nach Gerätearchitektur können die Kommunikationsprotokolle Folgendes umfassen: CAN, CANFD, RS485, UART oder Modbus-RTU.

Die Batteriekommunikation kann folgende Informationen liefern:

• Ladezustand (SOC)
• Batteriespannung
• Aktuell
• Temperatur
• Akkustatus
• Fehlerinformationen
• Ladezustand

Das Kommunikationsprotokoll und die Datenstruktur sollten bereits in der Entwicklungsphase der Batterie auf das Robotersteuerungssystem abgestimmt werden.

Batterieprüfung und Qualitätskontrolle

Die Herstellung von Lithium-Akkupacks umfasst mehrere Schritte, darunter die Zellprüfung, die Zellsortierung, die Montage des Akkupacks, das Schweißen, den Einbau des BMS, die elektrische Prüfung, die Alterung und die Endkontrolle.

Bei Batterien für AGVs, AMRs und landwirtschaftliche Roboter können folgende Prüfungen durchgeführt werden:

• Spannungsprüfung
• Prüfung der Kapazität
• Lade- und Entladetests
• Prüfung des BMS-Schutzes
• Überwachung der Temperatur
• Kommunikationstests
• Isolationsprüfung
• Alterungsprüfung
• Prüfung des Aussehens und der Montage

Die konkreten Prüfverfahren hängen von der Bauart der Batterie, dem Einsatzzweck, den Kundenanforderungen und den geltenden Normen ab.

Zertifizierungen für Lithium-Batterien in Roboteranwendungen

Wenn Lithium-Batterien für internationale Märkte geliefert werden, sollten bereits in der Entwicklungsphase die geltenden Transport- und Produktanforderungen berücksichtigt werden.

Je nach Batterietyp, Anwendungsbereich und Zielmarkt müssen Hersteller möglicherweise folgende Normen und Zertifizierungen berücksichtigen:

• UN38.3
• IEC 62133-2
• CE
• RoHS
• UL-bezogene Anforderungen
• Anforderungen der EU-Batterieverordnung

Die Zertifizierungsanforderungen können je nach Produktkategorie und Markt variieren. Daher sollte die Zertifizierungsplanung bereits im Rahmen der Batterieentwicklung berücksichtigt werden und nicht erst als abschließender Produktionsschritt behandelt werden.

OEM- und ODM-Fertigung von Lithium-Batterien

Roboterhersteller können unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Abmessungen, der Spannung, der Kapazität, der Anschlüsse, der Kommunikationsschnittstellen und der Einbaumethoden von Akkus haben.

Die Entwicklung von Batterien im Rahmen von OEM- und ODM-Projekten kann maßgeschneiderte Anforderungen erfüllen, wie zum Beispiel:

• Batteriespannung
• Akkukapazität
• Abmessungen der Batterie
• Batteriegehäuse
• Zellkonfiguration
• BMS-Funktionen
• Kommunikationsprotokoll
• Steckverbinder
• Kabelbaum
• Ladeschnittstelle
• Betriebstemperaturbereich

Dieser Ansatz ermöglicht es, den Akku so zu entwickeln, dass er sich nahtlos in das bestehende elektrische und mechanische System des Roboters einfügt.

Anwendungsbereiche von Lithium-Akkus für Roboter

Maßgeschneiderte Lithium-Akkus können in verschiedenen Roboter- und Automatisierungsanlagen eingesetzt werden, darunter:

• AGV – fahrerlose Transportfahrzeuge
• Autonome mobile Roboter (AMR)
• Lagerroboter
• Materialtransportroboter
• Inspektionsroboter
• Autonome Transportfahrzeuge
• Landwirtschaftsroboter
• Sprühroboter für die Landwirtschaft
• Ausrüstung für Inspektionen vor Ort
• Autonome landwirtschaftliche Fahrzeuge

Jede Anwendung stellt unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Stromverbrauch, Betriebsdauer, Umgebungsbedingungen und Installation.

Wie wählt man einen Hersteller für AGV- oder AMR-Batterien aus?

Bei der Bewertung eines Herstellers von Batterien für fahrerlose Transportfahrzeuge (AGV), autonome mobile Roboter (AMR) oder landwirtschaftliche Roboter können Maschinenhersteller verschiedene Faktoren berücksichtigen:

1. Kompetenz in der Batterieentwicklung

Prüfen Sie, ob der Hersteller Akkupacks gemäß den elektrischen und mechanischen Anforderungen entwickeln kann.

2. BMS und Kommunikationsfähigkeit

Bei intelligenten mobilen Robotern kann die BMS-Kommunikation ein wichtiger Bestandteil der Systemintegration sein.

3. Zellenauswahl und Batteriekonfiguration

Der Hersteller sollte in der Lage sein, geeignete Zellen auszuwählen und die Batterie entsprechend der Spannung, Kapazität, Stromstärke und den Betriebsbedingungen zu konfigurieren.

4. Prüfung und Qualitätskontrolle

Prüfen Sie das Verfahren des Herstellers zur Batterieprüfung, die Alterungsprüfungen und das Qualitätsmanagementsystem.

5. Unterstützung bei der Zertifizierung

Prüfen Sie, welche Zertifizierungen und Prüfunterlagen für den Zielmarkt und die jeweilige Anwendung vorliegen.

6. OEM-/ODM-Fähigkeiten

Für Gerätehersteller kann die Möglichkeit zur individuellen Anpassung wichtig sein, wenn Standard-Akkupacks nicht in den Einbauraum oder das elektrische System des Roboters passen.

Über Dongguan Yizhan Electronics Technology Co, Ltd.

Die Dongguan Yizhan Electronics Technology Co., Ltd. hat sich auf die Entwicklung und Herstellung maßgeschneiderter Lithium-Akkupacks spezialisiert.

Die Batterielösungen des Unternehmens umfassen AGV, AMR, Roboter, landwirtschaftliche Maschinen, Industrieanlagen, Elektrofahrzeuge, medizinische Geräte und weitere Anwendungsbereiche.

Das Unternehmen bietet OEM- und ODM-Dienstleistungen im Bereich Batterien an, wobei die Anpassungsmöglichkeiten Spannung, Kapazität, Batteriestruktur, BMS, Steckverbinder, Kommunikationsprotokolle und weitere Spezifikationen des Akkupakets umfassen.

Für Hersteller von AGVs, AMRs und Agrarrobotern sollte die Auswahl der Batterien auf den tatsächlichen Anforderungen des gesamten Anlagensystems basieren. Die Bewertung von Batteriezellen, elektrischen Parametern, BMS-Funktionen, mechanischem Aufbau, Betriebsumgebung sowie Prüf- und Zertifizierungsanforderungen bereits in der Entwicklungsphase kann dazu beitragen, eine geeignete Batterielösung zu finden.

Häufig gestellte Fragen

Welcher Batterietyp eignet sich für AGVs und AMRs?

LiFePO4 und andere Lithium-Ionen-Batterietechnologien können für AGV- und AMR-Anwendungen eingesetzt werden. Die geeignete Batteriechemie hängt von Faktoren wie Spannung, Kapazität, Entladestrom, Betriebstemperatur, Zyklusanforderungen, Gewicht und Einbauraum ab.

Können AGV- und AMR-Batterien individuell angepasst werden?

Ja. Akkupacks können hinsichtlich Spannung, Kapazität, Abmessungen, Anschlüssen, BMS-Funktionen, Kommunikationsprotokollen und Einbauanforderungen individuell angepasst werden.

Welche BMS-Kommunikationsprotokolle können für Roboterakkus verwendet werden?

Je nach Akku und Robotersteuerungssystem können die Kommunikationsoptionen CAN, CANFD, RS485, UART und Modbus-RTU umfassen.

Welche Zertifizierungen sind für Lithium-Batterien erforderlich?

Die Anforderungen hängen von der jeweiligen Batterieanwendung und dem Zielmarkt ab. UN38.3 ist in der Regel für den Transport von Lithiumbatterien relevant, während weitere Produkt- und Marktanforderungen unter anderem die Normen IEC, UL, CE, RoHS sowie die Anforderungen der EU-Batterieverordnung umfassen können.

Welche Informationen werden benötigt, um eine Batterie für ein AGV oder AMR individuell anzupassen?

Zu den nützlichen Informationen gehören die erforderliche Spannung, die Kapazität, der Dauer- und Spitzenstrom, die Betriebsdauer, die Lademethode, die Abmessungen der Batterie, die Einbaulage, der Steckertyp, das Kommunikationsprotokoll, die Betriebstemperatur sowie weitere Anforderungen an die Ausrüstung.

Schlussfolgerung

AGV, AMR und landwirtschaftliche Roboter haben je nach Betriebsumgebung und Funktionen unterschiedliche Leistungsanforderungen. Bei der Auswahl eines geeigneten Lithium-Akkus müssen nicht nur Spannung und Kapazität berücksichtigt werden, sondern auch die Auswahl der Zellen, die Konfiguration des BMS, die Kommunikation, die mechanische Konstruktion, die thermischen Bedingungen, die Prüfung sowie die geltenden Zertifizierungsanforderungen.

Für Roboterhersteller und Systemintegratoren kann die Zusammenarbeit mit einem Batteriehersteller, der die Entwicklung maßgeschneiderter Batterien unterstützt, dazu beitragen, das Batteriepaket auf das Gesamtdesign der Anlage abzustimmen.