1. AGV:n perusteet: Johdatus automaattiohjattuihin ajoneuvoihin

1.1 Johdanto

Automaattiohjattu ajoneuvo (AGV) on liikkuva robotti, joka pystyy seuraamaan ennalta ohjelmoitua polkua tai ohjeita, ja 24 V:n litiumakku on suosittu akkusarja, jota käytetään AGV:ssä. Näitä robotteja käytetään tyypillisesti valmistus- ja logistiikkasovelluksissa, joissa niitä voidaan käyttää materiaalien, komponenttien ja valmiiden tuotteiden kuljettamiseen laitoksessa tai eri paikkojen välillä.

AGV:t on tyypillisesti varustettu antureilla ja muilla navigointilaitteilla, joiden avulla ne voivat havaita ympäristönsä muutoksia ja reagoida niihin. Ne voivat esimerkiksi käyttää kameroita, laserskannereita tai muita antureita havaitakseen esteitä polullaan ja säätääkseen kurssiaan tai nopeuttaan vastaavasti.

AGV:itä on saatavilla eri muodoissa ja kokoisina käyttötarkoituksesta ja vaatimuksista riippuen. Jotkut AGV:t on suunniteltu liikkumaan kiinteitä polkuja tai raiteita pitkin, kun taas toiset ovat joustavampia ja voivat navigoida esteiden ympäri tai seurata eri polkuja tilanteesta riippuen.

AGV:t voidaan ohjelmoida suorittamaan monenlaisia ​​​​tehtäviä sovelluksen tarpeista riippuen. Niitä voidaan esimerkiksi käyttää raaka-aineiden kuljettamiseen varastosta tuotantolinjalle tai valmiiden tuotteiden siirtämiseen tuotantolaitoksesta jakelukeskukseen.

AGV-ajoneuvoja voidaan käyttää myös muissa sovelluksissa, kuten sairaaloissa tai muissa terveydenhuollon yksiköissä. Niitä voidaan esimerkiksi käyttää lääkintätarvikkeiden, laitteiden tai jätteen kuljettamiseen laitoksessa ilman ihmisen puuttumista asiaan. Niitä voidaan käyttää myös vähittäismyyntiympäristöissä, joissa niitä voidaan käyttää tavaroiden siirtämiseen varastosta vähittäismyymälään tai muuhun paikkaan.

AGV:t voivat tarjota useita etuja perinteisiin manuaalisiin materiaalinkäsittelymenetelmiin verrattuna. Ne voivat esimerkiksi vähentää ihmistyövoiman tarvetta, mikä voi auttaa vähentämään kustannuksia ja lisäämään tehokkuutta. Ne voivat myös auttaa vähentämään loukkaantumis- tai onnettomuusriskiä, ​​koska niitä voidaan käyttää alueilla, joilla ihmisten ei välttämättä ole turvallista tehdä niin.

AGV:t voivat myös tarjota suurempaa joustavuutta ja skaalautuvuutta, koska ne voidaan ohjelmoida tai konfiguroida uudelleen suorittamaan erilaisia ​​tehtäviä tarpeen mukaan. Tämä voi olla erityisen tärkeää valmistus- tai logistiikkaympäristöissä, joissa kysynnän tai tuotevaatimusten muutokset saattavat vaatia erityyppisiä materiaalinkäsittelylaitteita.

Kaiken kaikkiaan vihiajoneuvot ovat tehokas työkalu tehokkuuden ja tuottavuuden parantamiseen monilla eri toimialoilla ja sovelluksissa. Teknologian kehittyessä on todennäköistä, että tulevaisuudessa näemme entistä kehittyneempiä ja tehokkaampia vihiajoneuvoja, jotka parantavat entisestään näiden monipuolisten koneiden ominaisuuksia ja etuja.

1.2 LIAO-akku: Johtava AGV-akkujen valmistaja

LIAO-akkuon johtava akkuvalmistaja Kiinassa, joka tarjoaa luotettavia ja ammattimaisia ​​akkuratkaisuja eri teollisuudenaloille, kuten AGV-ajoneuvoille, roboteille ja aurinkoenergialle. Yritys on erikoistunut toimittamaan LiFePO4-akkuja lyijyakkujen korvaamiseksi monissa sovelluksissa. Yksi heidän suosituista tuotesarjoistaan ​​on 24 V:n litiumakku, jota käytetään laajalti AGV-ajoneuvoissa. Manly Battery on sitoutunut laatuun ja asiakastyytyväisyyteen, ja se on luotettava kumppani yrityksille, jotka etsivät luotettavia akkuratkaisuja.

2. AGV:n 24 V:n litium-akun teknisten ominaisuuksien analyysi

2.1 24 V:n litiumpariston lataus- ja purkausvirran ominaisuudet

AGV-litium-akkujen lataus- ja purkausvirta on periaatteessa vakio, mikä eroaa sähköajoneuvoista, joissa todellisissa käyttöolosuhteissa voi esiintyä hetkellisiä, korkeita virtoja. AGV-litium-akkua ladataan yleensä 1–2 C:n vakiovirralla, kunnes suojajännite saavutetaan ja lataus lopetetaan. AGV-litium-akun purkausvirta jaetaan kuormitettuun ja kuormitettuun virtaan, eikä suurin kuormitettu virta tyypillisesti ylitä 1 C:n purkausnopeutta. Kiinteissä tilanteissa AGV:n käyttölataus- ja purkausvirta on periaatteessa vakio, ellei sen kuormituskapasiteetti muutu. Tämä lataus- ja purkaustila on itse asiassa hyödyllinen24 V:n litiumparisto,erityisesti litiumrautafosfaattiparistojen käyttöä varten, erityisesti SOC-laskennan kannalta.

2.2 24 V:n litiumpariston lataus- ja purkaussyvyysominaisuudet

AGV-alalla 24 V:n litiumakun lataus ja purkaminen tapahtuvat tyypillisesti "matalalatauksen ja matalapurkauksen" tilassa. Koska AGV-ajoneuvo toimii usein ja sen on palattava kiinteään asentoon latausta varten, kaikkea sähköä ei voida purkaa purkausprosessin aikana, muuten ajoneuvo ei voi palata latausasentoon. Tyypillisesti noin 30 % sähköstä varataan myöhempien sähköntarpeiden estämiseksi. Samalla työvoiman tehokkuuden ja käyttötiheyden parantamiseksi AGV-ajoneuvot käyttävät yleensä nopeaa vakiovirran latausta, kun taas perinteiset litiumakut vaativat "vakiovirran + vakiojännitteen" latausta. AGV-litiumakuissa vakiovirran lataus suoritetaan ylärajasuojajännitteeseen asti, ja ajoneuvo määrittää automaattisesti, että akku on täyteen ladattu. Todellisuudessa "polarisaatio"-ongelmat voivat kuitenkin johtaa "väärän jännitteen" esiintymiseen, mikä tarkoittaa, että akku ei ole saavuttanut 100 %:a latauskapasiteetistaan.

3. AGV-ajoneuvojen tehokkuuden parantaminen 24 V:n litiumakuilla lyijyakkujen sijaan

Kun valitaan akkua AGV-sovelluksiin, on otettava huomioon useita tekijöitä. Yksi tärkeimmistä päätöksistä on, käytetäänkö 24 V:n litiumakkua vai 24 V:n lyijyakkua. Molemmilla tyypeillä on omat etunsa ja haittansa, ja valinta riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista.

Yksi 24 V:n litiumakkujen, kuten 24 V:n 50 Ah:n lifepo4-akun, merkittävimmistä eduista on niiden pidempi käyttöikä. Litiumakut voidaan ladata ja purkaa paljon useammin kuin lyijyakut, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan AGV-sovelluksiin, joissa akkua todennäköisesti käytetään paljon pitkän aikaa.

Litium-akkujen toinen etu on niiden keveys. AGV:t vaativat akun, joka pystyy tuottamaan riittävästi tehoa ajoneuvon ja sen kuljettaman kuorman liikuttamiseen, mutta akun on myös oltava kevyt, jotta ajoneuvon ohjattavuus ei vaarannu. Litium-akut ovat tyypillisesti paljon kevyempiä kuin lyijyakut, mikä tekee niistä erinomaisen valinnan AGV:ille.

Painon lisäksi latausaika on toinen kriittinen huomioon otettava tekijä. Litium-akut voidaan ladata paljon nopeammin kuin lyijyakut, mikä tarkoittaa, että vihiajoneuvot voivat olla käytössä enemmän aikaa ja latauksessa vähemmän aikaa. Tämä voi parantaa tuottavuutta ja vähentää seisokkiaikoja.

Purkauskäyrä on toinen tärkeä huomioon otettava tekijä akkua valittaessa AGV-sovelluksiin. Purkauskäyrä viittaa akun jännitteeseen purkausjakson aikana. Litiumakuilla on loivempi purkauskäyrä kuin lyijyakuilla, mikä tarkoittaa, että jännite pysyy tasaisempana koko purkausjakson ajan. Tämä voi tarjota tasaisemman suorituskyvyn ja vähentää AGV:n elektroniikan vaurioitumisriskiä.

Lopuksi, huolto on toinen tärkeä näkökohta. Lyijyakut vaativat enemmän huoltoa kuin litium-akut, mikä voi lisätä akun käyttökustannuksia. Litium-akut taas ovat tyypillisesti huoltovapaita, mikä voi säästää aikaa ja rahaa.

Kaiken kaikkiaan 24 V:n litiumpariston käytöllä on monia etuja, kuten24 V 60 Ah lifepo4-akku,AGV-sovelluksissa. Niillä on pidempi käyttöikä, ne ovat kevyempiä, latautuvat nopeammin, niillä on tasaisempi purkauskäyrä ja ne vaativat vähemmän huoltoa. Nämä edut voivat parantaa suorituskykyä, tuottavuutta ja kustannussäästöjä akun käyttöiän aikana, mikä tekee niistä erinomaisen valinnan AGV-sovelluksiin.

”Matala lataus ja matala purkaus” -lataus- ja purkaustila on hyödyllinen litiumioniakkujen käyttöiän pidentämiseksi. Litiumrautafosfaattiakkujärjestelmässä on kuitenkin myös huono SOC-algoritmin kalibrointiongelma.

2.3 24 V:n litiumpariston käyttöikä

Litiumrautafosfaattiakuilla on pitkä käyttöikä, ja akkukennojen täysien lataus- ja purkaussyklien määrä on yli 2000 kertaa. Akkuyksikön syklien määrä kuitenkin lyhenee johtuen esimerkiksi akkukennojen tasaisuudesta ja virran lämmönhukkamäärästä, jotka liittyvät läheisesti jännitteeseen ja rakenteeseen sekä akkuyksikön prosessiin. AGV-litium-akuissa syklien kesto "matala lataus- ja purkaus" -tilassa on huomattavasti pidempi kuin täyden lataus- ja purkaustilassa. Yleisesti ottaen, mitä matalampi lataus- ja purkaussyvyys on, sitä suurempi on syklien määrä, ja syklien kesto liittyy myös läheisesti SOC-syklien väliin. Tiedot osoittavat, että jos akkuyksikön täysi lataus- ja purkaussykli on 1000 kertaa, syklien määrä 0–30 % SOC-välillä (30 % DOD) voi olla yli 4000 kertaa ja syklien määrä 70–100 % SOC-välillä (30 % DOD) voi olla yli 3200 kertaa. Voidaan nähdä, että syklin käyttöikä liittyy läheisesti SOC-aikaan ja purkaussyvyyteen DOD, ja litiumioniakkujen syklin käyttöikä liittyy myös läheisesti lämpötilaan, lataus- ja purkausvirtaan sekä muihin tekijöihin, joita ei voida yleistää.

Yhteenvetona voidaan todeta, että AGV-litium-akut ovat yksi mobiilirobottien ydinkomponenteista, ja meidän on analysoitava ja ymmärrettävä niitä perusteellisesti, erityisesti yhdistettynä eri robottien erilaisiin käyttötilanteisiin, jotta voimme määrittää niiden toimintaominaisuudet ja vahvistaa ymmärrystämme litium-akkujen käytöstä, jotta litium-akut voivat paremmin palvella mobiilirobotteja.