Comment le freinage par récupération affecte-t-il une batterie AGV ?

Le freinage régénératif peut s'étendre Batterie AGV l'autonomie en récupérant de l'énergie pendant la décélération, mais son effet sur la durée de vie de la batterie dépend de la façon dont le système contrôle la charge renvoyée. Lorsque la batterie ne peut pas accepter cette énergie, le contrôleur de moteur doit limiter la régénération ou gérer l'excès de puissance par un autre chemin.

Pour les robots d’entrepôt qui s’arrêtent et accélèrent des dizaines ou des centaines de fois par équipe, même de petites économies d’énergie peuvent s’accumuler. La clé est de savoir quelle quantité d’énergie peut être récupérée, ce que la batterie peut gérer et comment le BMS fonctionne avec le contrôleur de moteur.

Où va l’énergie lorsqu’un AGV ralentit ?

Lorsqu’un véhicule à guidage automatique (AGV) ralentit, une partie de son énergie cinétique peut être convertie en électricité au lieu d’être perdue sous forme de chaleur. Le fait que cette électricité atteigne la batterie dépend du contrôleur du moteur, du circuit d'alimentation et du stockage d'énergie disponible.

Le moteur devient générateur

En fonctionnement normal, le fournitures de batteries l'énergie électrique au moteur de traction, qui fait tourner les roues et déplace l'AGV. Le freinage régénératif inverse ce flux d’énergie.

Lorsque le robot décélère, ses roues peuvent entraîner le moteur. Le moteur fonctionne alors comme un générateur, produisant de l’énergie électrique tout en appliquant un couple qui ralentit le véhicule.

Le processus de base comprend trois étapes :

1. Le contrôleur AGV commande la décélération.
2. Le moteur de traction génère de l'énergie électrique lorsque le véhicule ralentit.
3. Le moteur dirige cette énergie vers le bus CC, où un système de stockage compatible peut l’absorber.

Le Département de l'énergie des États-Unis explique le même principe dans les véhicules électriques : un moteur peut récupérer de l'énergie qui autrement serait perdue lors du freinage.

Un AGV utilise des principes électriques similaires, bien que les paramètres de son contrôleur et ses exigences d'arrêt diffèrent de ceux d'un véhicule de tourisme.

La distinction importante est que la production d’énergie électrique ne garantit pas que la batterie la reçoive. Le courant a encore besoin d’un chemin sûr pour revenir dans le pack.

Récupération d'énergie vs perte de chaleur

Tous les AGV ne stockent pas l’énergie récupérée lors du freinage. Certains systèmes utilisent des résistances de freinage pour transformer l'énergie électrique excédentaire en chaleur.

Une résistance de freinage offre un moyen contrôlé de dissiper la puissance lorsqu'elle ne peut pas être stockée. Cela devient particulièrement utile lorsque la batterie est presque pleine, trop froide pour accepter le courant de charge ou temporairement déconnectée du chemin de charge.

D'autres modèles d'AGV utilisent des supercondensateurs pour capturer de courtes rafales d'énergie régénérée. Ces dispositifs peuvent absorber des changements rapides de puissance et libérer l’énergie stockée lors de la prochaine accélération.

Les trois approches répondent à des objectifs différents :

Chemin énergétique	Que se passe-t-il pendant le freinage	Objectif principal
Récupération de batterie	L'énergie électrique retourne à la batterie	Réutiliser l'énergie pendant le fonctionnement
Résistance de freinage	L'excès d'énergie électrique se transforme en chaleur	Contrôler la tension du bus et dissiper l'énergie
Supercondensateur	Une courte impulsion d'énergie est stockée pour une utilisation ultérieure	Gérer des transferts d’énergie rapides

La bonne conception dépend de la fréquence d'arrêt du robot, de la quantité d'énergie qu'il génère et de la capacité de la batterie AGV à accepter cette énergie au moment requis.

Ce que signifie le freinage régénératif pour l’autonomie de la batterie AGV

Le freinage régénératif peut réduire l'énergie nette consommée par un AGV, lui permettant ainsi d'effectuer davantage de travail entre les sessions de charge. Cependant, le gain réel d’autonomie dépend du mode de fonctionnement du véhicule, et pas seulement de l’activation du freinage par récupération.

Pourquoi la charge utile, la vitesse et la fréquence d'arrêt sont importantes

Un AGV chargé traversant un entrepôt très fréquenté a un profil de récupération d'énergie différent de celui d'un robot déchargé se déplaçant le long d'une allée droite.

La quantité d’énergie cinétique disponible lors du freinage dépend principalement de la masse totale en mouvement et de la vitesse du véhicule.

Un robot plus lourd transporte plus d’énergie cinétique à la même vitesse. Un robot plus rapide transporte également plus d’énergie, et la vitesse a une influence particulièrement forte car l’énergie cinétique augmente avec le carré de la vitesse.

Considérons deux robots ayant la même masse. Si l’un se déplace deux fois plus vite que l’autre, il possède quatre fois plus d’énergie cinétique à cette vitesse.

Bien entendu, une énergie supplémentaire est nécessaire en premier lieu pour accélérer le robot jusqu’à une vitesse plus élevée. Récupérer une partie de cette énergie réduit les pertes ; il ne crée pas d'énergie gratuite.

La fréquence d’arrêt compte également. Un AGV suivant un itinéraire avec des stations de ramassage, des intersections et des points de livraison fréquents peut avoir plus de possibilités de récupérer de l'énergie qu'un AGV se déplaçant à une vitesse constante.

Pour les exploitants de flotte, les questions pertinentes sont la quantité d'énergie disponible à chaque arrêt et la fréquence à laquelle ces arrêts se produisent au cours d'un quart de travail normal.

Calcul de la récupération d'énergie à partir d'un seul arrêt

L'énergie cinétique d'un AGV en mouvement peut être estimée à l'aide d'une formule de base :

E = ½ × m × v²

Où:

• E = énergie cinétique en joules
• m = masse mobile totale en kilogrammes, y compris la charge utile
• v = vitesse du véhicule en mètres par seconde

Supposons qu'un AGV d'entrepôt ait une masse totale en mouvement de 1 000 kg et ralentisse de 1,5 m/s jusqu'à un arrêt complet.

Le calcul est :

E = 0,5 × 1 000 × 1,5²

E = 1,125 J = 0,3125 Wh

Cela signifie que l'AGV dispose initialement de 0,3125 Wh d'énergie cinétique disponible pour être éliminée pendant l'arrêt.

Il s’agit d’une valeur énergétique théorique, et non de la quantité que la batterie recevra.

Une partie de l'énergie est perdue à cause de la résistance au roulement, des pertes du moteur, de l'électronique de puissance et d'autres parties du processus de freinage. La régénération peut également diminuer à basse vitesse.

À titre d'illustration, supposons que le système renvoie 50% de cette énergie cinétique initiale à la batterie.

L’énergie stockée serait :

0,3125 Wh × 50% = 0,15625 Wh par arrêt

Imaginez maintenant que l'AGV effectue 200 arrêts comparables en une heure.

0,15625 Wh × 200 = 31,25 Wh récupérés par heure

Sur huit heures, cela équivaudrait à 250 Wh d’énergie récupérée dans les mêmes hypothèses.

Ces chiffres sont un exemple de calcul, et non un résultat de test de batterie MANLY ou un taux de récupération garanti.

Les systèmes réels nécessitent des mesures d'énergie aux bornes de la batterie pour déterminer la quantité d'électricité réellement renvoyée au pack.

Durée de fonctionnement plus longue et moins d'arrêts de charge

L'énergie récupérée réduit la quantité d'électricité stockée utilisée par l'AGV sur un cycle de fonctionnement complet. Cela peut aider à prolonger le temps entre les sessions de charge.

L’amélioration est plus utile lorsque la régénération compense une partie significative de la consommation totale d’énergie.

Par exemple, un AGV d'entrepôt consomme de l'énergie non seulement lors de sa conduite, mais également lors de l'alimentation de ses capteurs de navigation, de son électronique de commande, de ses équipements de communication et de ses mécanismes de manutention. Le freinage régénératif ne peut pas récupérer toutes ces charges électriques.

C'est pourquoi un pourcentage d'augmentation de l'énergie de traction récupérée ne se traduit pas directement par le même pourcentage d'augmentation de la durée de fonctionnement totale.

Les constructeurs doivent comparer l’énergie utilisée sur un parcours complet avec et sans régénération, en utilisant la même charge utile et les mêmes conditions d’exploitation.

Pour les flottes qui dépendent d’une recharge programmée ou d’une recharge d’opportunité entre les tâches, une réduction de la consommation nette d’énergie peut également offrir plus de flexibilité dans les calendriers de recharge.

Une batterie de robot bien adaptée contribue à rendre cet avantage utilisable. La capacité détermine la quantité d'énergie que l'AGV peut stocker, tandis que l'acceptation de la charge détermine la quantité d'énergie régénérée qu'il peut capter pendant son fonctionnement.

Quand une batterie AGV ne peut pas prendre la charge

Un Batterie AGV ne peut pas accepter un courant régénératif illimité. Un état de charge élevé, des températures basses et une puissance de charge excessive peuvent réduire sa capacité à absorber de l'énergie, même lorsque le moteur de traction est capable de la générer.

Surtension élevée du SOC et du bus DC

Une batterie presque pleine laisse peu de place à l’énergie supplémentaire.

Pendant le freinage par récupération, le courant de retour peut augmenter la tension aux bornes de la batterie. L'augmentation de la tension devient plus importante à mesure que le courant de charge augmente et que le pack s'approche de sa limite de charge supérieure.

Si la tension atteint le seuil de protection du contrôleur, le variateur peut réduire le courant régénératif. Le BMS peut également restreindre la charge ou déconnecter le chemin de charge pour protéger les cellules.

Une déconnexion soudaine pendant une régénération active peut entraîner une forte augmentation de la tension du bus CC si le système ne dispose d'aucun moyen approprié pour gérer l'énergie restante.

Documentation sur le freinage régénératif d'Accelerated Systems explique pourquoi les limites de tension du contrôleur et les paramètres de protection de la batterie doivent être coordonnés.

Une stratégie d’exploitation d’AGV devrait donc conserver une marge de charge suffisante pour les événements de freinage attendus.

Cela ne signifie pas que chaque AGV doit fonctionner dans une plage d’état de charge fixe. La fenêtre SOC appropriée dépend de la chimie de la batterie, des limites de tension des cellules, des exigences d'itinéraire et du système de gestion de l'énergie du robot.

Pour un AGV qui quitte sa station de recharge presque à pleine capacité, le contrôleur doit également gérer la possibilité que la régénération soit restreinte lors de ses premiers arrêts.

Batteries froides et limites de courant de charge

Les températures froides peuvent réduire la capacité de charge d’une batterie au lithium, même si elle peut encore fournir de l’énergie au moteur.

À basse température, les réactions électrochimiques ralentissent et la résistance interne augmente. Une charge trop agressive peut stresser les cellules et, dans certaines conditions, provoquer un placage au lithium.

Ceci est particulièrement important pour les AGV travaillant dans des entrepôts réfrigérés ou des installations de stockage frigorifique.

Un robot peut être capable de conduire à une température où sa batterie n'est pas autorisée à accepter une charge régénérative.

Par exemple, les spécifications standard de la batterie du robot MANLY Battery indiquent une plage de températures de charge de 0°C à 45°C (32°F à 113°F). Cette plage de charge doit être distinguée de la plage plus large de températures de décharge.

Dans une application de stockage frigorifique, le système devra peut-être limiter la régénération de la batterie jusqu'à ce que les cellules atteignent une température de charge acceptable.

Une solution de batterie correctement conçue peut intégrer une gestion thermique appropriée ou un chemin d'énergie alternatif pour les événements de freinage. Ces fonctions doivent être spécifiées et vérifiées pour l'installation réelle.

Les recharges régénératives fréquentes raccourcissent-elles la durée de vie de la batterie ?

Un freinage régénératif fréquent ne réduit pas automatiquement la durée de vie de la batterie. Le vieillissement de la batterie dépend du courant de charge, de la température, de l’état de charge, de la durée de fonctionnement et de l’énergie totale traversant les cellules.

Un malentendu courant est que chaque événement de freinage compte comme un cycle complet de batterie.

Un cycle équivalent complet représente généralement un débit cumulé de charge ou de décharge égal à la capacité utilisable de la batterie. Une petite impulsion régénératrice ne représente qu’une fraction de cette quantité.

Par exemple, restituer 10 Wh à une batterie avec 2 000 Wh de capacité utilisable ne signifie pas que la batterie a terminé un cycle de charge complet.

Cependant, les transferts d’énergie répétés contribuent toujours à l’utilisation de la batterie.

Des courants de charge élevés peuvent augmenter l’échauffement interne. Le fonctionnement à proximité des limites de tension affecte également le stress de la batterie. Ces conditions deviennent plus importantes lorsqu'un AGV accélère et freine à plusieurs reprises tout au long d'un quart de travail.

La recherche sur le vieillissement des batteries lithium-ion prend en compte à la fois la dégradation liée au cycle et le vieillissement calendaire, y compris les effets de la température et de l'état de charge.

Un système de régénération bien conçu gère ces facteurs plutôt que de simplement maximiser la quantité d'électricité renvoyée dans la batterie.

Pour les opérateurs industriels, l’objectif est d’atteindre un équilibre entre récupération d’énergie, performances constantes et santé de la batterie à long terme.

Packs de batteries MANLY pour différentes demandes de puissance AGV

MANLY Battery fournit des batteries LiFePO4 pour les véhicules à guidage automatique, les robots mobiles et les équipements robotiques industriels. Ses configurations de batteries robotisées 24 V et 48 V répondent à différentes architectures électriques, charges de fonctionnement et besoins énergétiques.

Lors de la sélection d'un Batterie AGV, les fabricants doivent évaluer ensemble la tension nominale, le courant de décharge continu, l'énergie stockée et le courant de charge autorisé. La compatibilité du freinage régénératif nécessite également la confirmation de la configuration réelle du BMS et des paramètres du contrôleur de moteur.

Batterie LiFePO4 24 V 30 Ah pour AGV compacts

Caractéristiques principales : 25,6 V nominal | 30 Ah | 768Wh | Courant de charge maximum 15A | Décharge continue 30A

Pour les véhicules automatisés compacts avec un espace batterie limité, MANLY Batterie LiFePO4 24V 30Ah pour robot fournit une configuration énergétique pratique de 768 Wh. Il convient aux plates-formes robotiques où les concepteurs doivent équilibrer la capacité de la batterie embarquée avec l'espace disponible pour l'électronique de navigation, les composants d'entraînement et d'autres équipements.

La batterie prend en charge jusqu'à 30 A de courant de décharge continu et utilise un BMS intégré pour la protection électrique. Sa configuration axée sur les robots prend également en charge des interfaces de communication en option, notamment le bus CAN et RS485, permettant aux OEM de discuter des exigences d'intégration avec MANLY.

Pour les AGV compacts opérant sur des itinéraires définis, une architecture électrique 24 V peut constituer un point de départ simple. Le moteur d'entraînement et le BMS ont toujours besoin de limites de charge coordonnées si le robot renvoie l'énergie de freinage au pack.

Batterie LiFePO4 24 V 100 Ah pour AGV d'entrepôt

Caractéristiques principales : 25,6 V nominal | 100 Ah | 2 560 Wh | Courant de charge maximal de 50 A | Décharge continue 100A

Les AGV d'entrepôt passent souvent de longues périodes de travail entre les étagères de stockage, les zones de production et les stations de chargement. de MANLY Batterie LiFePO4 24V 100Ah pour robot fournit 2,56 kWh d'énergie nominale stockée pour les systèmes robotiques 24 V avec des besoins de fonctionnement quotidiens substantiels.

Sa décharge continue de 100 A est pertinente lorsque les ingénieurs calculent les charges de traction et les besoins en puissance des équipements. La spécification de charge maximale de 50 A fournit une autre référence importante lors de la définition du profil de charge côté batterie.

MANLY prend également en charge les ajustements des dimensions de la batterie, des paramètres actuels du BMS et des dispositions de connexion pour les projets OEM. Cette flexibilité est utile pour les fabricants de robots d’entrepôt travaillant avec des boîtiers de véhicules et des systèmes de contrôle établis.

Dans les opérations d’entrepôt intermittentes, l’énergie utilisable de la batterie et l’acceptation de la charge régénérative doivent être évaluées en tant qu’exigences techniques distinctes.

Batterie LiFePO4 48 V 100 Ah pour AGV de plus grande puissance

Caractéristiques principales : Configurations 48 V/51,2 V | 100 Ah | Courant de charge maximal de 50 A | Décharge continue 100A

Les AGV industriels conçus autour d'un système électrique de classe 48 V ont besoin d'une batterie qui correspond à la tension de fonctionnement de leurs entraînements de traction et de leur équipement d'alimentation embarqué.

MANLY's Batterie au lithium 48V 100Ah pour robot sert ce type d’application robotique industrielle. La famille de produits comprend des configurations 48 V et 51,2 V, permettant d'adapter les spécifications électriques à la conception du système prévu.

Avec une spécification de décharge continue de 100 A, la batterie peut être évaluée pour les robots ayant des demandes importantes de traction ou de puissance auxiliaire. Sa spécification de charge maximale de 50 A est également pertinente pour la conception des limites de courant régénératif.

La batterie prend en charge des interfaces de communication en option et des connexions mécaniques configurables. Pour les constructeurs OEM développant des AGV de plus grande puissance, ces options permettent de coordonner le boîtier de la batterie, les connexions électriques et les exigences de contrôle lors de la conception du système.

La configuration exacte de la tension et le profil de courant régénératif autorisé doivent être confirmés avant l'intégration.

Faire fonctionner ensemble le BMS et le contrôleur de moteur

La charge régénérative sûre dépend de la coordination entre le système de gestion de la batterie (BMS) et le contrôleur de moteur. Le moteur détermine la manière dont le couple de freinage est produit, tandis que le système de batterie définit la quantité d'énergie électrique renvoyée que les cellules peuvent accepter en toute sécurité.

Définition de limites de charge régénératives sûres

La limite de courant régénératif doit être basée sur les conditions de charge autorisées de la batterie, et pas simplement sur la capacité de freinage maximale du contrôleur de moteur.

Pendant la décélération, le variateur peut produire une brève impulsion de puissance électrique. Cette impulsion peut être bien supérieure à la puissance moyenne récupérée sur un parcours complet.

Pour évaluer le courant atteignant la batterie, les ingénieurs peuvent utiliser la relation :

Courant de charge de la batterie ≈ Puissance régénérative ÷ Tension de la batterie

Par exemple, une entrée de charge électrique de 1 000 W à 25 V correspond à environ 40 A.

Il s'agit d'un calcul électrique simplifié. La tension et le courant réels changent tout au long de l'événement de freinage.

Le BMS et le contrôleur de moteur doivent prendre en compte :

• Courant de charge maximum autorisé
• Courant de pointe et durée d'impulsion
• Température de la batterie et tension des cellules
• État de charge
• Courant de charge déjà fourni par une autre source
• Limites de tension pendant la régénération

Une distinction importante dans les spécifications est que le courant de décharge maximal n'établit pas le courant de charge maximal.

Une batterie capable de fournir un courant élevé lors de l'accélération peut avoir une limite différente pour accepter l'énergie régénérative lors du freinage.

Pour la sélection OEM, le fournisseur de batterie doit confirmer indépendamment les deux sens du flux de courant.

Communication BMS et réponse du contrôleur de moteur

Un BMS intelligent surveille les conditions de la batterie telles que la tension, le courant et la température. Selon la conception, il peut également signaler les limites de charge disponibles au contrôleur du véhicule.

La communication est particulièrement utile lorsque ces limites changent pendant le fonctionnement.

Par exemple, si un AGV s'approche d'une station de recharge avec un SOC de batterie élevé, le BMS peut réduire son courant de charge autorisé. Le contrôleur de moteur peut alors réduire la puissance régénérative avant que la batterie n'atteigne un seuil de protection.

Le bus CAN et RS485 sont des interfaces de communication courantes dans les systèmes de batteries industriels. Cependant, disposer d’une connexion physique CAN ou RS485 n’établit pas automatiquement la compatibilité.

Le contrôleur et le BMS doivent utiliser des définitions de messages, des formats de données, des taux de mise à jour et des procédures de gestion des pannes compatibles.

Certains systèmes utilisent des limites de tension et de courant prédéterminées plutôt que des rapports continus sur la puissance du BMS. L’acceptabilité de cette approche dépend de l’architecture électrique et des conditions de fonctionnement validées.

MANLY Battery prend en charge les BMS configurables et les arrangements de communication pour les applications OEM. Les fabricants peuvent utiliser ces capacités lors du développement d’une spécification de batterie de robot qui reflète leur contrôleur de moteur et leur stratégie de charge.

La principale exigence est simple : le variateur ne doit pas continuer à introduire du courant régénératif dans une batterie qui ne peut pas l'accepter en toute sécurité.

Quand des résistances de freinage ou des supercondensateurs sont nécessaires

Un système électrique AGV a besoin d’un moyen de gérer l’énergie de freinage lorsque la batterie ne peut pas la stocker.

Une résistance de freinage peut dissiper l'énergie excédentaire tout en aidant à contrôler la tension du bus CC. Cela peut être nécessaire lors d'un fonctionnement à SOC élevé ou lorsque la température de la batterie limite la régénération.

Les supercondensateurs offrent une autre approche. Ils peuvent absorber des impulsions courtes et de grande puissance et libérer cette énergie lors d’une accélération ultérieure.

Pour les robots avec des démarrages et des arrêts fréquents, un supercondensateur peut également réduire la demande de courant à court terme sur la batterie principale.

Le Documentation technique Synapticon décrit comment l'énergie régénérative peut être stockée ou dissipée pour gérer la tension du bus CC. Conseils pour le système d'alimentation AGV de Panasonic discute également des supercondensateurs comme tampons pour des transferts d'énergie rapides.

Ces composants ne remplacent pas la nécessité d'une batterie LiFePO4 correctement adaptée. Au lieu de cela, ils peuvent faire partie d’un système de gestion de l’énergie plus large.

La conception appropriée dépend de la fréquence de freinage, de la puissance de pointe, de l'espace disponible, des conditions thermiques et du comportement d'arrêt requis.

Que vérifier avant de mettre en œuvre le freinage par récupération

Avant de déployer le freinage par récupération sur une flotte d'AGV, les fabricants doivent vérifier le comportement de l'ensemble du système électrique dans des conditions de fonctionnement normales et exigeantes.

Une spécification de batterie compatible est le point de départ. Les performances réelles dépendent de l'interaction entre la batterie, le contrôleur, le moteur de traction et le système de freinage.

Test avec une batterie pleine ou froide

Le freinage par récupération doit être évalué dans des conditions qui limitent l'acceptation de la charge de la batterie.

Un test important est la décélération répétée lorsque la batterie est proche de sa tension de charge supérieure. Le contrôleur de moteur doit réduire la régénération ou rediriger l'énergie excédentaire avant que le système de protection de la batterie n'atteigne une condition de fonctionnement dangereuse.

Les tests à froid sont tout aussi importants.

Un AGV fonctionnant dans une installation réfrigérée peut disposer d'une puissance de batterie suffisante pour déplacer une charge tandis que la température de sa batterie reste inférieure à la plage de charge approuvée.

Le système doit gérer cette condition sans compter sur la batterie pour absorber un courant de charge inapproprié.

Les ingénieurs doivent également vérifier le comportement de freinage lorsque le BMS signale un défaut ou que le chemin de charge devient indisponible.

Le freinage par récupération ne doit pas être considéré comme un substitut aux fonctions d’arrêt requises par la sécurité de l’AGV.

Mesure de l'énergie récupérée et des performances de freinage

Un test de freinage par récupération utile mesure ce qui atteint réellement la batterie, et pas seulement ce que génère le moteur de traction.

Cela nécessite d’enregistrer la tension et le courant côté batterie au fil du temps.

L’énergie électrique restituée peut être calculée en intégrant la puissance de charge :

Énergie récupérée (Wh) = ∫ Puissance de charge de la batterie (W) × Temps (heures)

Étant donné que la puissance change lors d'un freinage, des mesures fréquentes fournissent un résultat plus précis que la multiplication d'une lecture de courant de pointe par le temps de freinage total.

Les ingénieurs doivent enregistrer plusieurs mesures associées pendant les tests :

Mesure	Pourquoi c'est important
Courant de charge de la batterie	Confirme le retour actuel dans le pack
Tension aux bornes de la batterie	Identifie l'augmentation de tension pendant la régénération
Batterie SOC	Montre comment la récupération change à mesure que le pack se remplit
Température de la batterie	Confirme le fonctionnement dans les limites de charge
Tension du bus CC	Aide à détecter les conditions de surtension
Vitesse du véhicule et distance d'arrêt	Confirme des performances de décélération acceptables
Événements de panne du BMS et du contrôleur	Révèle des problèmes de protection et de communication

Une comparaison doit utiliser la même charge utile, le même itinéraire, le même profil de vitesse et les mêmes charges auxiliaires dans la mesure du possible.

En testant un seul événement de freinage, vous risquez de ne pas remarquer des différences importantes qui apparaissent après des cycles répétés ou un fonctionnement prolongé.

Spécifications de la batterie à confirmer avec votre fournisseur

Avant de finaliser l’achat d’une batterie AGV, les ingénieurs OEM doivent fournir au fabricant de la batterie les exigences électriques et le profil de fonctionnement du robot.

Une demande de devis utile comprend les informations suivantes :

Spécification	Informations à fournir
Tension de la batterie	Plage de tension nominale et de fonctionnement requise
Capacité de la batterie	Ah requis et Wh utilisable
Courant de décharge continu	Traction normale et charges auxiliaires
Courant de décharge maximal	Courant maximum et durée pendant l'accélération
Courant de charge régénératif	Courant de retour de pointe et continu attendu
Durée d'impulsion	Durée et fréquence des événements de freinage
Température de fonctionnement	Température de la batterie pendant la décharge et la régénération
Communication	CAN, RS485, détails du protocole et signaux requis
Stratégie de recharge	Chargement sur quai, chargement d'opportunité ou chargement programmé
Exigences mécaniques	Dimensions du boîtier, connecteurs et disposition de montage
Coordination des protections	Limites du contrôleur, réponses du BMS et gestion de l'énergie excédentaire

Ces informations permettent à un fournisseur de batteries d’évaluer plus que la tension et la capacité nominales du pack.

MANLY Battery fournit des configurations de batterie LiFePO4 pour les robots industriels et prend en charge les ajustements OEM des spécifications électriques et mécaniques.

Pour un AGV utilisant le freinage par récupération, l'approche la plus utile consiste à partager le profil de courant réel, les exigences du contrôleur de moteur et les conditions de fonctionnement dès le début du processus de sélection. Cela permet de déterminer la configuration de batterie appropriée avant le déploiement de la flotte.

FAQ

Le freinage régénératif peut-il remplacer les freins mécaniques d’un AGV ?

Le freinage régénératif peut fournir une décélération contrôlée et récupérer de l’énergie, mais il ne doit pas remplacer les fonctions de freinage liées à la sécurité requises par la conception de l’AGV.

Les performances de freinage par récupération peuvent diminuer à faible vitesse du moteur ou lorsque la batterie ne peut pas accepter le courant de charge. Le robot doit toujours répondre à ses exigences d'arrêt dans ces conditions.

Les fabricants doivent valider l'architecture de freinage complète, y compris son comportement en cas de perte de puissance, de pannes de contrôleur et de conditions d'arrêt d'urgence.

Un AGV a-t-il besoin d'une communication par bus CAN pour le freinage par récupération ?

Tous les AGV ne nécessitent pas une communication CAN pour récupérer l'énergie de freinage. Certains contrôleurs de moteur peuvent fonctionner avec des limites fixes de courant de charge et de tension.

Cependant, la communication CAN peut s'avérer utile lorsque le BMS doit signaler des conditions changeantes de la batterie, telles que le courant de charge disponible ou les restrictions liées à la température.

Pour les fabricants d'AGV, la question importante est de savoir si le contrôleur de moteur reçoit ou applique les informations nécessaires pour maintenir des limites de charge sûres.

MANLY Battery prend en charge les configurations optionnelles de bus CAN et RS485 pour ses applications de batterie de robots industriels. La compatibilité du protocole doit être confirmée lors de l'intégration.

Une batterie AGV plus grande peut-elle gérer davantage de courant régénératif ?

Pas nécessairement. Une plus grande capacité de batterie ne signifie pas automatiquement un courant de charge régénératif autorisé plus élevé.

L'acceptation de la charge dépend de la chimie des cellules, de la résistance interne, des limites du BMS, de la température et de la configuration électrique de la batterie.

Par exemple, une batterie de 100 Ah avec une charge nominale maximale de 50 A a un taux de charge spécifié de 0,5 C. Une autre batterie de 100 Ah peut avoir une autre limite.

Lorsque vous choisissez une batterie de robot, comparez les spécifications de courant de charge réelles du fournisseur et les conditions d'impulsion autorisées plutôt que de vous fier uniquement à la capacité Ah.

La recharge d’opportunité affecte-t-elle le freinage par récupération ?

Oui. La charge d'opportunité peut affecter la quantité d'énergie régénérative qu'une batterie AGV peut accepter par la suite.

Si un robot reçoit de courtes sessions de charge fréquentes et fonctionne à proximité de sa limite supérieure SOC, il peut avoir moins de capacité disponible pour l'énergie récupérée pendant le freinage.

La stratégie de recharge de l’AGV doit donc prendre en compte à la fois la recharge à quai et la récupération d’énergie à bord.

Les opérateurs de flotte peuvent évaluer si l'ajustement des objectifs ou des calendriers de recharge crée suffisamment de régénération supplémentaire pour justifier le changement, sans réduire la réserve d'énergie nécessaire pour accomplir les tâches assignées.

Un AGV existant peut-il être équipé d'un freinage régénératif ?

Un AGV existant peut prendre en charge le freinage par récupération si son moteur de traction, son système électronique d'entraînement, son système de batterie et son architecture de freinage peuvent prendre en charge un flux d'énergie bidirectionnel.

L'évaluation de la mise à niveau doit commencer par le contrôleur de moteur. Les ingénieurs doivent vérifier ses capacités de régénération, ses limites de tension et sa méthode de contrôle du courant côté batterie.

Ensuite, le fournisseur de batteries doit confirmer le profil de charge autorisé et le comportement du BMS.

MANLY Battery peut prendre en charge les discussions sur les spécifications des batteries OEM pour les projets de robots industriels, y compris la tension, la capacité, les paramètres BMS et les exigences de connexion. Une validation au niveau du système reste nécessaire avant l’exploitation.

Conclusion

Le freinage par récupération peut améliorer l'efficacité énergétique des AGV en transformant une partie de l'énergie normalement perdue lors de la décélération en électricité utilisable. Sa valeur réelle dépend de l’itinéraire du véhicule, de sa charge utile, de la fréquence d’arrêt et de sa capacité à stocker l’énergie récupérée.

Pour les fabricants de robots industriels, la sélection des batteries AGV ne se limite pas à la capacité et à la tension. Les limites de courant de charge, la température de la batterie, la communication BMS et les paramètres du contrôleur de moteur influencent tous l'efficacité du fonctionnement de la régénération.

Une batterie LiFePO4 soigneusement adaptée peut répondre aux demandes énergétiques des opérations d'entrepôt intermittentes tout en fournissant la base électrique d'un système de régénération correctement conçu.

MANLY Battery propose des batteries robotiques de classe 24 V et 48 V pour différentes applications industrielles, ainsi qu'une prise en charge de la configuration OEM. Explorez notre gamme de batterie de robot ou contactez MANLY Battery avec la tension, le profil de courant et les exigences de fonctionnement de votre AGV pour discuter d'une solution de batterie appropriée.

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