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Batterieladetechnologie

Das richtige Batterie-Management ist deutlich wirtschaftlicher

| Autor/ Redakteur: Wolfgang Degenhard / Ines Stotz

Ein Überwachungs-System für Batterien, wie es Daimler in seinem Werk in Sindelfingen bei 94 fahrerlosen Transportfahrzeugen einsetzt, optimiert die Leistungsfähigkeit der Energiespeicher - und verlängert ihre Lebensdauer um ein erhebliches Maß.

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Insgesamt 94 fahrerlose Transportfahrzeuge befördern bei Daimler in Sindelfingen Pressteile in Gestellen. (Bilder: EVM – Gesellschaft für Energieversorgungssysteme)
Insgesamt 94 fahrerlose Transportfahrzeuge befördern bei Daimler in Sindelfingen Pressteile in Gestellen. (Bilder: EVM – Gesellschaft für Energieversorgungssysteme)

Die Transportwege zwischen den einzelnen Betriebsteilen in einem Automobilwerk sind mitunter sehr lang. Wenn es sich dann um immer wiederkehrende Transportvorgänge handelt, die jederzeit pünktlich und kalkulierbar sein müssen, empfiehlt sich ein fahrerloses Transportsystem (FTS). Genau das hatte Daimler in Sindelfingen erkannt und sich deshalb im Jahr 2000 von der Firma Eisenmann ein solches innerbetriebliches, automatisches Fördersystem mit 94 fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) installieren lassen, das ein älteres FTS ersetzte.

Diese Fahrzeuge, ausgelegt für Lasten bis zwei Tonnen, bringen die im Presswerk produzierten Pressteile in Gestellen zu einem Hochregal-Lager und später von dort zum so genannten Rohbau im Bau 5, das heißt: zur Karosseriefertigung. Die gesamte Länge der Strecke, auf der die FTF mit Geschwindigkeiten mit bis zu 60 m/min unterwegs sind, beträgt rund 5,5 km, wobei die Fahrstrecken – je nach Gebäude – auf zwei respektive drei Geschossen angeordnet sind. Den erforderlichen Vertikaltransport der FTF übernehmen 12 Aufzüge. Geführt werden die Fahrzeuge über eine Leitfrequenz entlang einer Führungslinie im Boden. Für die Kommunikation zwischen den ortsfesten Einrichtungen und den FTF nutzt man das heute übliche drahtlose lokale Netzwerk (WLAN).

Kurze Zwischenladungen entlang des Parcours

Zur Energieversorgung der automatischen Fahrzeuge verfügt jedes über eine Nickel-Cadmium-Batterie (NiCd) mit 45,6 V / 100 Ah. Sie versorgt den Elektroantrieb, die Fahrzeug-Steuerung sowie die Elektrik, Elektronik und Sensorik.

NiCd-Batterien sind zwar in der Anschaffung teurer als Blei-Akkumulatoren, aber sie sind kleiner, wartungsarm, reduzieren die Betriebskosten und bieten die Möglichkeit der schnellen Zwischenladungen – ein Umstand, der bei dem Rund-um-die-Uhr-Betrieb dieser Anlage im Sindelfinger Werk von besonderer Bedeutung ist. Bei den rund 6.000 Transporten am Tag bliebe gar keine Zeit für die Batteriewechsel.

Damit die FTF immer rechtzeitig Energie „nachtanken“ können, sind entlang des Parcours 35 Ladegeräte mit seitlichen Andockstationen platziert. An diese docken die Fahrzeuge während des Arbeitsprozesses kurz an, um die entnommene Energie in etwa 20 bis 40 s wieder nachzuladen. Da die FTF gelegentlich pausieren, also nicht zwischengeladen werden können, übernehmen 15 Ladegeräte die so genannte „Vollladung“.

Werden nach Jahren neue Batterien in die Fahrzeuge eingebaut, unterzieht man diese ungeladenen Batterien einer Inbetriebsetzungs-Ladung. Diesen Vorgang übernehmen zwei Lade-/ Entladegeräte. Die Geräte eignen sich auch zur Kapazitätsbestimmung von Batterien.

Batterien von EVM aus dem Nordschwarzwald

Geliefert hat die Batterien, die Ladegeräte und weitere Komponenten wie das Wasser-Befüllsystem ein Spezialist aus Baden-Württemberg: EVM – Gesellschaft für Energieversorgungssysteme mit Sitz in Schömberg im Nordschwarzwald. Seit über 20 Jahren berechnet sie die Energieversorgungs-Systeme für fahrerlose Transportsysteme und liefert hierfür alle erforderlichen Komponenten.

Batterie-Überwachungs-System übernimmt wichtige Aufgaben

Eine wesentliche Besonderheit dieser Systeme ist das Batterie-Überwachungs-System, kurz BÜS. Es ist so groß wie die jeweilig eingesetzte Batteriezelle und wird – wie eine Zelle – im Batterietrog untergebracht. Das BÜS hat wichtige Aufgaben: Es misst unter anderem die Batteriespannung, den Ladestrom, die eingebrachte und entnommene Kapazität, die Anzahl der Vollladungen, den Wasserfüllstand und die Temperatur der Batterie.

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