カスタム AGV リチウム バッテリ パックの指定: 統合するかどうかを決定するフィールド

48V 無人搬送車が試運転に入ります。セルはグレード-Aで、容量は許容範囲内で測定され、サンプルは数週間前にベンチに受け入れられました。その後、車両はリフトステーションで停止し始めます。これは毎サイクルではなく、予測可能ではありませんが、インテグレーターがバッテリーサプライヤーに対して品質要求を開始するほど頻繁に停止します。

パックは大丈夫ですよ。失敗したのは仕様です。

カスタム AGV リチウム バッテリ パックは、トラクション インバータ、充電器、フリート スケジューラ、安全コントローラ、車両独自の制御ロジックを含む電気、機械、およびソフトウェア チェーンの内部に配置されています。公称電圧とアンペア時間では、そのことはほとんど説明されません。-したがって、この記事では化学の比較や、リチウムが鉛酸に勝るかどうかについては再検討しません。{3}}すでに定義されている AGV プラットフォームの場合、より有益な質問は、納品されたパックがボルトで固定されて実行されるように、どのフィールドを正確に書き留める必要があるかということです。

2 つの習慣が以下のすべてを形作ります。

公称容量は、車両の電流と充電プロファイルを理解した後にのみ役立ちます。容量は、どれだけのエネルギーが蓄えられているかを示します。パックがリフト過渡現象を供給できるか、充電期間中に回復できるか、-高電流イベント中にコントローラーの電圧制限内に留まることができるかどうかはわかりません。-

だからこそ、AGVバッテリー選択ガイドAh を中心に構築されたものだけでは、間違った問題が解決されます。代表的なシフトから開始します。移動エネルギー、リフトまたはアクチュエータの負荷、アイドル消費量、オンボードのコンピューティング負荷、およびタスク間で利用可能な実際の充電ウィンドウを記録または推定します。シフト需要をkWhに変換し、その数値を連続電流およびピーク電流と組み合わせて、必要なバッテリー構成を決定します。

充電時間もシステムの制約として扱う必要があります。パックは 1C の充電を受け入れますが、充電器が充電できない場合、BMS が実際のセル温度で電流を下げる場合、またはフリート スケジューラが十分な長い滞留時間を提供しない場合、プロジェクトは失敗する可能性があります。 Polinovel の標準 AGV プラットフォームは 0.5C ～ 5C の構成をサポートしますが、選択した速度は、データシート上の最速の数値を優先するのではなく、測定された動作プロファイルに従う必要があります。

ピーク電流は、購入者が定期的に指定する 2 番目の入力です。-加速、マストリフト、および油圧作動は、1 日あたりの kWh にほとんど影響を与えない短いイベントを引き起こす可能性がありますが、バッテリーがオンラインのままであるかどうかを決定します。自動倉庫内の車両については、デューティ サイクル、充電戦略、および車両制御の間の相互作用については、当社の記事で個別に説明しています。AGVバッテリー選択ガイド.

したがって、実際的な順序は、シフトごとのエネルギーを測定し、連続電流を取得し、ピーク電流とその継続時間を取得し、実際の充電ウィンドウを特定し、その後で容量と充電速度を選択することです。このシーケンスにより、バッテリーは Ah の購入からサブシステムの仕様に変わります。

A 無人搬送車用カスタムバッテリーパックサプライヤーが以下の 9 つのフィールドを解決できるまで、use を引用しないでください。 48V プロジェクトでは、これらは次の作業セットを形成します。48V AGV バッテリーパック仕様;同じ構造が他の電圧プラットフォームにも当てはまります。

最も重要な追加は、別の名目上の数字ではありません。電圧低下を受け入れるには、RFQ でサプライヤーに次の情報を開示するよう要求する必要があります。-実際の BMS 不足電圧しきい値と提案されたモデルの設定された遅延、次に、合意された電流パルスの下で結果を実証します。有用な承認ラインは次のようになります。

すべてのバッテリー仕様にコピーできる、責任のある普遍的な遅延値はありません。ケーブル抵抗、コネクタ抵抗、セルのインピーダンス、コントローラーのカットオフ、機械的負荷の持続時間はすべて結果を変化させます。この数値は、測定された負荷イベントと受け入れトレースに関連付けられている場合にのみ役立ちます。

充電温度と放電温度も別々に保つ必要があります。標準パックは、氷点下のセル温度で充電をブロックしながら、氷点下で放電できる場合があります。-コールド ストレージ プロジェクトで自己加熱が必要な場合は、充電を開始する前に、最低ドック温度、ヒーター有効化ロジック、充電-ロック解除温度、および許容可能な最大ウォームアップ時間を指定します。-サプライヤーが提案された構成のテスト レポートを提供できない限り、別のパック ファミリから -20 度または -40 度の容量パーセンテージを転送しないでください。

バラストも同じ仕様に属します。より重いバッテリーに代わるリチウムパックは、車両の設計に基づいて設計された質量を変える可能性があります。 Polinovel は、トヨタ BT 機器の 300Ah NCA パックを置き換える 48V 315Ah ビルドを公開し、必要なバランスを回復するために追加された統合カウンターウェイトを備えています。この教訓は、すべての車両にバラストが必要というわけではありません。それは、エンクロージャがリリースされる前に、交換用の質量が機械的インターフェイスに含まれていることです。

 

侵入保護は、プレステージ番号として選択するのではなく、展開条件にマッピングする必要があります。乾燥した屋内倉庫の場合、IP54 が適切な開始要件となる可能性があります。通常、粉塵、湿気、飛沫への曝露により、議論は IP65 に向けて進みます。冷蔵倉庫の結露境界を繰り返し通過する洗浄エリアまたはルートは、明示的な結露制御要件とともに IP67 付近で評価する必要があります。-サプライヤーは、正確なエンクロージャとコネクタの構成を確認する必要があります。

「CAN互換」は完全な通信要件ではありません。バッテリー システムには、物理​​配線、ビット レート、プロトコル実装、メッセージ セマンティクスという検証対象の少なくとも 4 つの通信層があります。

正しい順序でデバッグすると、最初に物理層、次にビット レート、プロトコル バージョン、セマンティクスという無駄な時間のほとんどが節約されます。正しく終端されていない CAN バス (トランクの両端に 1 つずつある 2 つの 120 オーム抵抗) は、断続的なプロトコル障害に似た反射を生成する可能性があります。トランクからの長いスタブも同じ症状を引き起こす可能性があります。どちらの問題もソフトウェアでは見られません。

次の候補はビットレートで、その後にピンアサインが来ます。 CAN High と CAN Low が逆転すると、意味のあるプロトコル エラーではなく沈黙として現れ、統合チームがシステムの間違った部分に送り込まれる可能性があります。

次に、導通テストでは明らかにできない部分が発生します。バッテリは、車両が正常に受信した値を報告しても、単位、スケーリング係数、メッセージ識別子、有効性フラグ、または更新間隔が両端間で異なるため、誤って解釈する可能性があります。電気接続は機能しますが、コントローラーはルーティングや充電について決定的な決定を下すことができません。

仕様の修正は、通信成果物に名前を付けることです。インターフェース、ボーレート、プロトコル/バージョン、コントローラまたはフリートのソフトウェア名、必要な信号、更新レートを書き込みます。{1}その後、プロトタイプの承認前に、対応する DBC ファイル、CANopen オブジェクト ディクショナリ、または同等のプロトコル ドキュメントが必要になります。 「CAN をサポートする」ということが受け入れ基準となるべきではありません。

過去のコントローラのブランド リストは、現在のファームウェアがコントローラのバージョンやフリート ソフトウェアと一致することを証明するものではありません。{0}重要なのは、サプライヤーが実際のマシンに必要なすべてのメッセージをマッピングし、インテグレーターがテストできるファイルを提供できるかどうかです。基礎となる監視アーキテクチャについては、記事を参照してください。AGV リチウム電池パック CAN バス通信.

結論は簡単です。単に電気的な接続だけでなく、信号の意味について双方が合意するまで、CAN の統合は完了しません。プロジェクトのスケジュールを変更する変数は、それらのメッセージ定義がどれくらい早くテスト可能になるかです。物理的なプロトタイプが到着した後でのみ発見することで、バッテリーの構築がソフトウェア デバッグ プログラムに変わります。-

A 産業車両用カスタムリチウムバッテリーパックバッテリー自体のコンプライアンス範囲と、それが動作する無人車両の安全要件の両方に対して指定する必要があります。 CE および UN38.3 ロゴを含むフォルダーだけでは、完成車の適合ファイルが完全であることを確認するのに十分な情報ではありません。

車両レベルでは、ISO 3691-4AGV や AMR を含む無人産業用トラックおよびシステムをカバーします。バッテリー自体も該当する可能性がありますIEC 62619:2022産業用二次リチウム電池およびバッテリー用。これらを、1 つの証明書がコンプライアンス評価の次の部分を自動的に満たすものと仮定するのではなく、スコープを実際のマシンにマッピングする必要がある標準として扱います。

この区別は、サプライヤーを認定する際に重要です。文書がセル、類似のバッテリー ファミリ、または提案されたパックそのものに適用されるかどうかを尋ねます。証明書またはレポート番号、モデル/ファミリーの範囲、関連するリビジョンおよび構成の制限を尋ねます。有用な証拠は、インテグレータまたは適合性評価者が目の前の製品と照合できる文書です。

EU 電池規制により、2 番目の調達層が追加されます。規制 (EU) 2023/1542 では、充電式産業用バッテリーに影響を与えるいくつかの義務に対して 2 kWh のしきい値を使用しています。このしきい値は、一般的な AGV 構成をすぐに検出します。

この表を、将来の規制 (EU) 2023/1542 のすべての義務がすでに完全に適用されることを意味すると解釈しないでください。いくつかの要件は段階的に行われます。調達チームがすでに計画しておくべき日付の 1 つは、関連するしきい値を超える産業用バッテリーに対するバッテリーパスポート要件が規制により導入される 2027 年 2 月 18 日です。{6}

AGV プロジェクトの場合、仕向国は出荷の詳細ではなくエンジニアリングの入力になります。工具や生産が凍結されると、BOM ID、モデル情報、製造現場のデータ、技術記録の再構築がより困難になります。{1}サプライヤーが出荷前にどの文書が存在する必要があるかを特定できるように、RFQ に仕向け先の市場を記載します。

証明書のタイミングもプロジェクト計画に含まれます。 Polinovel は現在、MSDS で約 1 週間、CE で 2 週間、UN38.3 で 4 週間、新しい構成の UL または IEC 作業で約 10 週間のリードタイムを公表しています。これらの数値は、法定の処理時間ではなく、サプライヤーの計画の見積もりとして扱います。実際の要件は、提案されたビルドを正当にカバーしている既存のレポートによって異なります。

カスタム AGV リチウム バッテリー パックは、通常、インターフェースでの統合に失敗します。これは、グレード A のセルが突然不良セルになったことが原因ではありません。{0}}繰り返される故障モードは、それぞれが RFQ 受入項目に変換できるため、重要です。

1. 証明書は、購入者がカバーしていると考えている内容をカバーしていません。コンポーネントの認識、セル証明書、完成したパックの評価には互換性がありません。{0}購入前に、ロゴの壁を証拠として受け入れるのではなく、証明書またはテストレポートを正確な構成および対象市場と照合してください。

2. 充電器は電圧のみのアクセサリとして扱われます-。マッチング公称電圧はほとんど安定しません。出力電圧、充電電流、CC/CV プロファイル、コネクタ、温度制限、および充電器-から-BMS への通信はすべて一致する必要があります。充電器が一致しないと、正常に充電しているように見えても耐用年数が短くなったり、保護が作動したりする可能性があります。私たちの記事のカバーAGV バッテリー パックの設計要件充電器の互換性について詳しく説明します-。

3. 電圧低下はパックの劣化と診断されます。車両が加速中またはリフト中にのみ停止する場合は、バッテリーを交換する前にイベントを通じて電流と端子電圧を取得します。ケーブルゲージ、コネクタ抵抗、コントローラーの低電圧設定、BMS 保護タイミングにより、弱いパックと同じ症状が発生する可能性があります。

4. チェーン内の 1 つのリンクが改善され、症状が単純に変化します。セル、BMS、バスバー、ケーブル、充電接点、充電器、コントローラ、フリート ソフトウェアが 1 つの電力{0}}および制御システムを形成します。- Ah を増やしても充電器の不一致は修復されません。また、BMS の電流を高くしてもコネクタのサイズが小さすぎる場合は修復できません。-仕様では、パス全体でマージンを確保する必要があります。

5. プロトタイプはプロトタイプを証明するものであり、生産の一貫性を証明するものではありません。サンプルは、製造部品表、セル スクリーニング基準、ファームウェア、組み立てプロセスが管理されている場合にのみ役立ちます。{0}セル グループ化の許容限界とその測定条件をリクエストします。- Polinovel が公開している内部 LFP テストでは、制御変数としてセル間許容誤差を使用しています。- RFQ の場合、実際的な要件は、サプライヤーが受け入れる最大容量/インピーダンスの広がりと、それが測定される SOC と温度を明記することです。

サプライヤーが「容量許容差 3% 以下」などの特定の数値を提示している場合は、その割合がどのように定義され検証されているかを尋ねてください。テスト条件のない数値は正確に見えますが、再現性がまったくありません。

カスタマイズは、実際の統合の制約を取り除くときにエンジニアリング コストを獲得します。標準プラットフォームが電気、機械、環境、通信の要件をすでに満たしている場合、カスタム エンジニアリングは NRE、検証作業、スケジュールを追加するだけで済みます。

正直なところ、普遍的な年間販売量の上限はありません。- Polinovel は現在、AGV プログラムの固定 MOQ を公開していません。重大なエンクロージャやプロトコルの問題がある 10 ユニットのプロジェクトではカスタマイズが正当化される可能性がありますが、100 ユニットのプロジェクトではカスタマイズがまったく必要ない可能性があります。-代わりに償却テストを使用します。

このユニットあたりの負担を、標準プラットフォームを適応させるコストとリスクと比較してください。{0}標準プラットフォームがすでに適合している場合、カスタム ビルドはそれ自体を正当化するために別の測定可能なリスクを除去する必要があります。

スケジュールによっては、プロジェクトがすぐに中止になってしまうこともあります。プロトタイプの作業、車両の検証、製品リリース、および新しいドキュメントのすべてにカレンダー時間がかかります。発売日が代表的な車両テストに対応できない場合、バッテリーは未検証の変数を導入する場所としては間違っています。

社内のエンジニアリングの所有権ももう 1 つの境界です。購入者側の誰かが、コントローラーの電圧制限、電流トレース、充電器情報、機械図面、およびフリート ソフトウェアによって読み取られる信号を提供する必要があります。サプライヤーはこれらの入力を仕様に変換するのに役立ちますが、「48V 100Ah、CAN が必要」からそれらを正確に推測することはできません。

供給側の制限もあります。- Polinovel の AGV パックは、爆発性雰囲気用の ATEX/IECEx ソリューションとしては提供されていません。その環境を必要とするプロジェクトは、機械設計の開始後に発見されるのではなく、見積もり前に拒否またはリダイレクトされる必要があります。

どの入力が優先されるかは、展開タイプによっても変わります。固定パスの周囲 AGV の場合、測定されたシフト エネルギーと検証されたピーク負荷イベントだけで、電気エンベロープを確立するのに十分な場合があります。-。 AMR の場合、加速、ルート再計画、オンボード コンピューティングの繰り返しにより、現在のトレースとスタンバイ負荷がより重要になる可能性があります。冷蔵車両の場合、充電ドックの位置によって自己加熱が必須かどうかが決まります。-

これらの仮定のいずれかが変更されると、結論も変わります。冷凍庫のしきい値を超える公称周囲環境の AGV、より大型の認識コンピュータを追加した AMR、またはリフト モジュールを備えた固定路線車両では、電圧と Ah が同じであっても、異なるバッテリー構成が必要になる場合があります。-そのため、車両の実際の動作トレースが仕様に含まれます。

次の入力では、引用の前にほとんどの統合ギャップが明らかになります。 7 つの具体的なエンジニアリング入力を送信することは、現在のトレースやコントローラーの制限がない長い一般的な調達文書を送信するよりも便利です。

同じ問い合わせに数量、仕向国、必要な認証を追加します。 2 kWh を超える EU プロジェクトの場合は、その義務が適用された後に市場に投入されるユニットのバッテリー パスポート データ プロセスを誰が所有するのかも特定します。-

電圧低下の場合は、「3C ピーク」だけを受け入れないでください。パックを引用する必要がありますアンペア + 継続時間 + 最小端子電圧なぜなら、100 ミリ秒で 300A と 3 秒で 300A では、セル、導体、BMS 保護にまったく異なる要件が課されるからです。

2 つの成果物には、暗示するのではなく名前を付ける必要があります。それは、プロトタイプの受け入れ前に提出する予定のコミュニケーション文書と、見積もられた構成に一致する保証文書です。の無人搬送車用カスタムバッテリーパック機能ページには、機械的、電気的、インターフェース、および環境のカスタマイズ オプションの現在の範囲がリストされています。

機能ページでは、何が構成可能であるかを知ることができます。車両の組み合わせを選ぶことはできません。答えは、コントローラーの電圧ウィンドウ、ピーク電流の持続時間、充電器の通信、エンクロージャの質量、目的地-市場の要件によって異なります。これらの変数は、引用をプロトタイプに移行する前に解決する必要があります。

サプライヤーは、注文前に 3 つのことを実証できる必要があります。それは、通信インターフェースが文書化されていること、コンプライアンスの証拠が提案された構成と一致していること、およびプロトタイプが生産 BOM を表していることです。これらはプレミアム特典ではなく、資格のゲートです。

次に条件の境界が重要になります。 DBC ファイルは、車両が実際に読み取るフィールドが含まれている場合にのみ役立ちます。証明書は、その範囲が購入する構成をカバーする場合にのみ役立ちます。生産ラインのサンプルは、セルのスクリーニング、ファームウェア、およびアセンブリの管理が承認後も同じままである場合にのみ役立ちます。-

ファーストパーティ規模のデータは慎重に使用する必要があります。- Polinovel は現在、12,000 を超えるバッテリー パック、3,000 を超えるカスタム バッテリー ソリューション、100+ の提携ブランドを公開し、80+ か国に輸出しています。これらの数値は製造経験を証明していますが、特定のバッテリーが特定のコントローラーと統合されることを証明するものではありません。プロジェクトの証拠は、車両固有の仕様と検証記録として残ります。{10}

車両がすでに存在するが仕様が存在しない場合、最も生産的な開始パッケージは、AGV モデル、既存のバッテリーのラベルまたは図面、コンパートメントの寸法、充電器のモデル、および測定された電流トレースです。公開されている電気範囲、通信オプション、環境構成、およびプロジェクト情報は、次の場所で入手できます。48V AGV バッテリーパック仕様および関連する AGV プラットフォーム情報。

プロジェクトが進行するにつれて、プロセスの検証が容易になるはずです。最初に RFQ で境界を定義し、次にサプライヤーがそれらを図面とファームウェア要件に変換し、最後にプロトタイプのテストで同じ分野に対する証拠を生成します。これらの段階間で受け入れ基準が変更された場合、統合リスクは延期されるだけです。