El tiempo de carga de los vehículos guiados automatizados (AGV) no tripulados para exteriores es un factor crítico que afecta directamente su eficiencia operativa y productividad general. Como proveedor líder de AGV no tripulados para exteriores, entendemos la importancia de este aspecto para nuestros clientes. En este blog profundizaremos en los diversos factores que influyen en el tiempo de carga de estos AGV y proporcionaremos un análisis exhaustivo de cuánto tiempo suele tardar en cargarse sus baterías.
Factores que afectan el tiempo de carga
Capacidad de la batería
La capacidad de la batería es uno de los factores principales que determinan el tiempo de carga. Las baterías de mayor capacidad generalmente requieren más tiempo para cargarse. Los AGV no tripulados para exteriores suelen estar equipados con baterías de alta capacidad para garantizar un funcionamiento a larga distancia y jornadas de trabajo prolongadas. Por ejemplo, un AGV exterior de pequeña escala utilizado para tareas livianas podría tener una capacidad de batería de alrededor de 100 Ah, mientras que un AGV transportador de contenedores de servicio pesado podría tener una capacidad de batería de 500 Ah o más.
La relación entre la capacidad de la batería y el tiempo de carga es lineal hasta cierto punto. Si asumimos una corriente de carga constante, una batería con una capacidad de 200 Ah tardará aproximadamente el doble en cargarse que una batería de 100 Ah. Sin embargo, en escenarios del mundo real, el proceso de carga es más complejo debido a otros factores como la velocidad de carga y la química de la batería.
Tasa de carga
La tasa de carga, también conocida como tasa C, es otro factor crucial. Representa la relación entre la corriente de carga y la corriente nominal de la batería. Una tasa de carga de 1C significa que la batería se está cargando a una corriente igual a su corriente nominal. Por ejemplo, si una batería tiene una corriente nominal de 100 A, una tasa de carga de 1C sería de 100 A.
Las tasas C más altas dan como resultado tiempos de carga más rápidos. Una batería AGV cargada a una velocidad de 2C se cargará aproximadamente dos veces más rápido que una cargada a una velocidad de 1C. Sin embargo, cargar a tasas C muy altas puede tener impactos negativos en la vida útil y el rendimiento de la batería. La carga de alta velocidad genera más calor, lo que puede provocar estrés térmico en las celdas de la batería y acelerar su degradación.
Química de la batería
Las diferentes químicas de las baterías tienen diferentes características de carga. Las químicas de baterías más comunes utilizadas en AGV no tripulados para exteriores son las baterías de iones de litio (Li-ion) y de plomo-ácido.
Las baterías de iones de litio son conocidas por su alta densidad de energía, su largo ciclo de vida y sus capacidades de carga relativamente rápidas. Por lo general, se pueden cargar a tasas de C más altas en comparación con las baterías de plomo-ácido. Por ejemplo, algunas baterías de iones de litio utilizadas en AGV se pueden cargar a velocidades de 1 C o incluso superiores sin una degradación significativa.
Por otro lado, las baterías de plomo-ácido son menos costosas pero tienen menor densidad de energía y tiempos de carga más lentos. Por lo general, se cargan a una tasa de C más baja, a menudo entre 0,2 C y 0,3 C, para evitar el sobrecalentamiento y daños a las placas de la batería.
Estado de carga (SOC)
El estado inicial de carga de la batería también afecta al tiempo de carga. Si la batería está casi completamente agotada, tardará más en cargarse en comparación con una batería que sólo está parcialmente descargada. El proceso de carga generalmente consta de múltiples etapas, incluida la carga con corriente constante y la carga con voltaje constante.
Durante la etapa de corriente constante, la batería se carga a una corriente relativamente alta hasta que alcanza un cierto estado de carga. A medida que la batería se acerca a la carga completa, la corriente de carga se reduce gradualmente y la carga cambia a la etapa de voltaje constante para evitar la sobrecarga.
Tiempos de carga típicos para diferentes tipos de AGV no tripulados para exteriores
Logística en El Parque AGVs
Logística en El Parque AGVsEstán diseñados para el transporte de mercancías dentro de parques industriales. Estos AGV suelen tener una capacidad de batería moderada, que suele oscilar entre 150 Ah y 300 Ah.
Si se utilizan baterías de iones de litio y una velocidad de carga de 0,5 °C a 1 °C, el tiempo de carga de estos AGV puede oscilar entre 1,5 y 3 horas. Por ejemplo, una batería de iones de litio de 200 Ah cargada a una velocidad de 1 C (200 A) tardaría aproximadamente 1 hora en cargarse del 0% al 100%. Sin embargo, en la práctica, el tiempo de carga puede ser mayor debido al proceso de carga de varias etapas y a la necesidad de evitar la sobrecarga.
Si se utilizan baterías de plomo-ácido, con una velocidad de carga de alrededor de 0,2 °C a 0,3 °C, el tiempo de carga puede ser significativamente mayor, normalmente de 5 a 10 horas.
AGV de transporte portuario
AGV de transporte portuarioSe utilizan para tareas pesadas en los puertos, como el transporte de grandes contenedores. Estos AGV requieren baterías de alta capacidad, a menudo en el rango de 400 Ah a 600 Ah.
Para baterías de iones de litio cargadas a una velocidad de 0,5 °C a 1 °C, el tiempo de carga puede ser de entre 4 y 6 horas. Una batería de iones de litio de 500 Ah cargada a una velocidad de 0,8 C (400 A) tardaría aproximadamente 1,25 horas en un escenario de carga de corriente constante ideal. Pero considerando todo el proceso de carga, puede tardar entre 4 y 5 horas.
Cuando se utilizan baterías de plomo - ácido, el tiempo de carga puede ser de 10 a 15 horas o incluso más, dependiendo de la velocidad de carga y del estado inicial de carga.
AGV transportadores de contenedores
AGV transportadores de contenedoresestán especializados en el movimiento de contenedores de gran tamaño. Por lo general, tienen la mayor capacidad de batería entre los AGV no tripulados para exteriores, superando a menudo los 600 Ah.
Las baterías de iones de litio de estos AGV, cuando se cargan a una velocidad de 0,5 °C a 1 °C, pueden tardar de 6 a 8 horas en cargarse por completo. Una batería de iones de litio de 700 Ah cargada a una velocidad de 0,7 C (490 A) tardaría aproximadamente 1,43 horas en una situación de corriente constante, pero el tiempo de carga real considerando todas las etapas puede ser de hasta 7 a 8 horas.
Las baterías de plomo-ácido en los AGV de transporte de contenedores pueden tardar de 15 a 20 horas o más en cargarse, lo que las hace menos adecuadas para aplicaciones que requieren recargas frecuentes y rápidas.
Estrategias para reducir el tiempo de carga
Rápido - Tecnologías de carga
Los avances en las tecnologías de carga rápida pueden reducir significativamente el tiempo de carga de las baterías AGV. Por ejemplo, algunos diseños nuevos de baterías de iones de litio incorporan materiales de electrodos avanzados y formulaciones de electrolitos que permiten velocidades de carga más altas sin sacrificar la vida útil de la batería.
También se pueden instalar estaciones de carga rápida para proporcionar carga de alta corriente. Estas estaciones están equipadas con sofisticados sistemas de control para monitorear la temperatura de la batería, el estado de carga y otros parámetros durante el proceso de carga para garantizar una carga segura y eficiente.
Cambio de batería
Otra estrategia es el cambio de batería. En lugar de esperar a que se cargue la batería del AGV, la batería agotada se puede sustituir rápidamente por una completamente cargada. Este enfoque puede minimizar el tiempo de inactividad del AGV y garantizar un funcionamiento continuo.
El cambio de baterías requiere un sistema de gestión de baterías bien organizado y un suministro suficiente de baterías de repuesto. Sin embargo, puede ser una solución rentable para aplicaciones en las que el AGV necesita funcionar de forma continua durante largos períodos.
Contacto para Compra y Negociación
Si está interesado en nuestros AGV no tripulados para exteriores y desea obtener más información sobre sus capacidades de carga, opciones de batería y rendimiento general, le recomendamos que se comunique con nosotros. Nuestro equipo de expertos está listo para brindarle información detallada y ayudarlo a elegir el AGV más adecuado para sus necesidades específicas. Ya sea que se dedique a la logística en el parque, al transporte portuario o al transporte de contenedores, tenemos las soluciones adecuadas para usted.
Referencias
- "Sistemas de gestión de baterías para vehículos eléctricos" por PG Bruce, SA Freunberger, LJ Hardwick y J.-M. Tarascón.
- "Tecnología y aplicaciones de vehículos guiados automatizados" por MA ElMaraghy y WH ElMaraghy.
- Informes de la industria sobre tecnologías AGV no tripuladas para exteriores y estándares de carga de baterías.
