로봇에 적합한 배터리는 어떻게 선택하나요?

물류 및 창고부터 의료, 농업, 서비스 로봇까지. 모든 로봇의 중심에는 성능, 신뢰성, 내구성을 결정하는 중요한 구성 요소인 배터리가 있습니다. 로봇에 적합한 배터리를 선택하는 것은 단순한 기술적 결정이 아니라 운영 효율성, 유지보수 비용, 장기적인 지속 가능성을 결정하는 전략적 결정입니다.

이 문서에서는 로봇에 가장 적합한 배터리를 선택하는 방법, 고려해야 할 주요 요소 및 그 이유에 대해 살펴봅니다. 동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사) 는 전 세계적으로 고성능 로봇 배터리 솔루션의 신뢰할 수 있는 파트너가 되었습니다.

1. 로봇에서 배터리의 역할 이해하기

로봇의 배터리는 로봇의 생명줄과 같은 역할을 합니다. 배터리는 모터, 센서, 컨트롤러, 통신 모듈, 때로는 AI 프로세서와 같은 온보드 컴퓨팅 시스템에 전력을 공급하는 데 필요한 전기 에너지를 제공합니다. 고정식 시스템과 달리 로봇은 이동식인 경우가 많기 때문에 장시간 중단 없이 작동을 지원할 수 있는 휴대용 전원이 필요합니다.

창고에서 물건을 옮기는 자율 이동 로봇(AMR), 공장 현장을 탐색하는 AGV(무인 운반차), 호텔에서 고객을 맞이하는 서비스 로봇 등 어떤 로봇이든 올바른 배터리는 직접적인 영향을 미칩니다:

• 충전당 작동 시간
• 무게와 기동성
• 안전 및 열 성능
• 에너지 밀도 및 재충전 시간
• 로봇의 수명 주기 동안의 비용 효율성

배터리를 잘못 선택하면 작업 시간 단축, 잦은 다운타임, 과열 위험 또는 완전한 시스템 고장으로 이어질 수 있습니다.

2. 로봇용 일반적인 배터리 유형

배터리를 선택할 때는 사용 가능한 화학 물질을 이해하는 것이 필수적입니다. 다음은 로봇 애플리케이션에 사용되는 가장 일반적인 유형입니다:

(1) 납축 배터리

장점: 성숙한 기술, 저렴한 비용, 우수한 안정성.

단점: 무거운 무게, 낮은 에너지 밀도, 긴 충전 시간.

애플리케이션: 엔트리 레벨 AGV, 청소 로봇 또는 저전력 기계.

(2) 니켈수소(NiMH) 배터리

장점: 납산보다 안전하고 가벼우며 에너지 밀도가 적당합니다.

단점: 메모리 효과, 짧은 수명, 중간 정도의 충전 속도.

애플리케이션: 소형 서비스 로봇, 교육용 로봇

(3) 리튬 이온 배터리

장점: 높은 에너지 밀도, 가볍고 빠른 충전, 긴 사이클 수명.

단점: 더 높은 비용, 지능형 BMS(배터리 관리 시스템)가 필요합니다.

애플리케이션: 대부분의 산업용 로봇, AGV, AMR, 배송 및 순찰 로봇.

(4) 리튬 인산철(LiFePO₄) 배터리

장점: 뛰어난 안전성, 긴 사이클 수명(3000회 이상), 열 안정성.

단점: 표준 리튬 이온 전지에 비해 에너지 밀도가 약간 낮습니다.

애플리케이션: 애플리케이션: AGV, 창고 로봇, 서비스 로봇, 협동 로봇.

이 중 LiFePO₄ 및 리튬 이온 배터리는 안전성, 성능, 효율성의 균형으로 인해 최신 로봇 시스템에서 가장 널리 사용되고 있습니다.

3. 로봇 배터리 선택 시 고려해야 할 주요 요소 3.

로봇 애플리케이션에 가장 적합한 배터리를 선택하려면 몇 가지 중요한 매개 변수를 평가해야 합니다:

(1) 전압 및 용량 요구 사항

배터리 전압은 로봇의 모터 및 컨트롤러 사양과 일치해야 합니다. 일반적인 로봇 시스템은 24V, 36V, 48V 또는 그 이상의 전압을 사용합니다.
용량(Ah)은 로봇이 한 번 충전으로 얼마나 오래 작동할 수 있는지를 결정합니다. 예를 들어 창고 AGV의 경우 8시간 연속 작동을 위해 48V 50Ah 팩이 필요할 수 있습니다.

(2) 에너지 밀도

에너지 밀도는 단위 무게 또는 부피당 얼마나 많은 전력을 저장할 수 있는지를 정의합니다. 밀도가 높을수록 부피를 늘리지 않고도 더 오래 작동할 수 있으며, 이는 가볍고 민첩하게 유지해야 하는 모바일 로봇에 매우 중요합니다.

(3) 주기 수명

로봇은 매일 여러 교대 근무를 하는 경우가 많기 때문에 배터리를 자주 충전해야 합니다. LiFePO₄와 같이 사이클 수명이 긴 화학 물질을 선택하면 사용 시간이 길어지고 총소유비용이 낮아집니다.

(4) 충전 시간

다운타임은 생산성에 영향을 미칩니다. 특히 스마트 BMS가 장착된 고속 충전 리튬 배터리는 1~2시간 이내에 충전할 수 있어 유휴 시간을 최소화하고 효율적인 운영을 유지할 수 있습니다.

(5) 안전 및 안정성

로봇 공학에서 가장 중요한 것은 안전입니다. 고품질 BMS(배터리 관리 시스템)는 과충전, 과방전, 단락 및 열 폭주로부터 보호해야 합니다. LiFePO₄ 화학 물질은 열 및 화학적 안정성이 우수하여 연속 사용 로봇에 이상적입니다.

(6) 운영 환경

온도, 습도, 진동을 고려하세요. 산업용 로봇은 열악한 환경에서 작동하는 경우가 많습니다. 따라서 방수(IP65/IP67) 및 내진동성이 강화된 견고한 배터리 팩은 필수입니다.

(7) 스마트 배터리 관리

최신 로봇은 스마트 BMS와 CAN/RS485 통신, 실시간 모니터링 및 진단 기능을 통합합니다. 이러한 시스템은 전압, 온도 및 다음과 같은 실시간 데이터를 제공합니다.
충전하여 운영자가 유지보수 일정을 예약하고 예기치 않은 시스템 중단을 방지할 수 있도록 지원합니다.

4. LiFePO₄ 배터리가 로봇에 이상적인 이유 4.

기존 리튬 이온 배터리와 비교하여 LiFePO₄(리튬 철 인산염)는 여러 가지 이유로 로봇 공학에서 선호되는 배터리입니다:

높은 안전성: 고온에서도 매우 안정적이며 폭발 위험이 없습니다.

긴 수명: 표준 리튬 이온의 경우 800-1000회인 것에 비해 3000-5000회입니다.

고효율: 95% 이상의 충전/방전 효율.

친환경: 무독성 및 재활용 가능한 소재 구성.

넓은 온도 범위: 20°C ~ +60°C에서 안정적으로 작동합니다.

일관되고 장기적인 작동이 필요한 자율 로봇의 경우 LiFePO₄는 까다로운 조건에서도 안심할 수 있고 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.

5. 사례 연구: 로봇 배터리 솔루션 동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사)

중국의 선도적인 리튬 배터리 제조업체입니다, 동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사) 는 12년 이상 산업 장비, 로봇, AGV, e모빌리티 기기를 위한 맞춤형 리튬 배터리 솔루션을 제공해 온 경험을 보유하고 있습니다.

맞춤형 배터리 설계

이잔의 엔지니어링 팀은 전력 요구 사항, 공간 제약, 통신 프로토콜에 따라 각 로봇 배터리 팩을 맞춤 제작합니다. 24V 20Ah 소형 디자인이든 72V 50Ah 고전력 솔루션이든 모든 팩은 최적의 성능을 발휘하도록 설계됩니다.

스마트 BMS 통합

모든 이잔 로봇 배터리에는 CANBus 또는 RS485 통신을 지원하는 지능형 BMS가 장착되어 있어 로봇과 전력 시스템 간의 실시간 모니터링 및 데이터 교환이 가능합니다.

향상된 안전성 및 내구성

각 배터리는 단락, 진동, 열, 방수 테스트를 포함한 엄격한 안전 테스트를 거칩니다. 많은 모델이 IP65 이상의 등급을 획득하여 열악한 산업 환경에서도 장기간 안정성을 보장합니다.

인증 및 글로벌 표준

Yizhan의 배터리는 UL2271, IEC62133, UN38.3, CE, RoHS를 비롯한 주요 국제 안전 및 품질 인증을 충족합니다. 이러한 규정 준수는 글로벌 로봇 시스템과의 원활한 통합과 해외 수출 준비를 보장합니다.

광범위한 애플리케이션

AGV 및 AMR 배터리: 물류 및 창고용 24V/36V/48V 리튬 및 LiFePO₄ 팩.

서비스 로봇: 스마트 통신 기능을 갖춘 작고 가벼운 팩.

순찰 및 배송 로봇: 고속 충전 기능을 갖춘 장시간 지속되는 배터리.

협동 로봇(Co-bot): 정밀도와 안전성을 보장하는 안정적인 전압 공급.

이잔은 표준화된 모듈과 완전 맞춤형 배터리 솔루션을 모두 제공함으로써 글로벌 로봇 제조업체가 더 높은 효율성, 더 긴 가동 시간, 더 스마트한 전력 관리를 달성할 수 있도록 지원합니다.

6. 로봇 배터리의 미래

로봇이 계속 진화함에 따라 배터리 기술도 빠르게 발전하고 있습니다. 몇 가지 트렌드가 미래를 형성하고 있습니다:

솔리드 스테이트 배터리: 훨씬 더 높은 에너지 밀도와 향상된 안전성을 제공합니다.

고속 충전 기술: 충전 시간을 30분 이내로 단축합니다.

모듈형 배터리 시스템: 지속적인 작동을 위해 쉽게 교체할 수 있습니다.

AI 통합 BMS: 데이터 분석을 통해 유지 관리 요구 사항을 예측합니다.

재활용 및 지속 가능성: 친환경 소재와 재사용성에 중점을 둡니다.

이잔은 R&D와 차세대 리튬 기술에 지속적으로 투자하여 로봇 배터리가 지능형 자동화의 계속 증가하는 전력 수요를 충족할 수 있도록 노력하고 있습니다.

7. 결론 미래를 움직이는 로봇에 동력 공급

로봇에 적합한 배터리를 선택하려면 에너지 밀도, 안전성, 수명, 비용 효율성 간의 균형을 맞춰야 합니다. 자동화가 전 세계 산업에 필수적인 요소가 되면서 안정적이고 지능적인 배터리 시스템에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다.

10년이 넘는 제조 경험과 첨단 생산 시설, 품질에 대한 세계적인 명성을 보유하고 있습니다, 동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사)는 로봇 전력 솔루션의 선두를 지키고 있습니다.

설계부터 배송까지 모든 Yizhan 배터리는 제조, 물류, 스마트 생활의 미래를 만들어가는 로봇에 동력을 공급하여 혁신에 활력을 불어넣을 수 있도록 제작되었습니다.

정보 동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사)

동관 이잔 전자 기술 유한 공사(동관 이잔 전자 기술 유한 공사) 는 AGV, AMR, 로봇, 골프 카트, 전자 자전거, 산업용 장비 등의 애플리케이션을 위한 LiFePO₄ 및 리튬 이온 배터리 팩을 전문으로 생산하는 리튬 배터리 전문 제조업체입니다.
강력한 R&D 역량, 완벽한 품질 관리 시스템, 국제 인증을 갖춘 이잔은 전 세계 고객에게 신뢰할 수 있고 안전한 고성능 에너지 솔루션을 제공합니다.