Výdrž elektrického vozíku: proč samotná kapacita nestačí

Při výběru elektrického vysokozdvižného nebo paletového vozíku je důležité vědět, zda jeho baterie zvládne plánovanou práci. Rozhoduje přitom nejen její velikost, ale také skutečné vytížení stroje a možnosti doplňování energie. Stejné souvislosti je potřeba posoudit při přechodu z dieselového nebo LPG vozíku na elektrický pohon.

Co skutečně říká kapacita baterie

Při porovnávání elektrických vozíků se často sleduje kapacita baterie v ampérhodinách, označovaná jako Ah. Tento údaj je potřeba číst společně s napětím ve voltech. Dvě baterie se stejnou hodnotou Ah a rozdílným napětím mají rozdílné jmenovité množství uložené energie.

Pro základní orientaci lze jmenovitou energii v kilowatthodinách vypočítat jako součin jmenovitého napětí a kapacity v Ah, dělený tisícem. Například baterie s jmenovitými parametry 48 V a 200 Ah odpovídá přibližně 9,6 kWh. Jde o ilustrační výpočet. Použijte skutečné jmenovité údaje konkrétní baterie, nikoli pouze označení napěťové třídy vozíku.

Samotná hodnota v kWh však dobu provozu neurčuje. Záleží také na využitelné části energie, aktuálním stavu baterie, teplotě a nastavení řízení vozíku a případně také baterie. Pro posouzení výdrže je proto potřeba spojit parametry baterie se spotřebou konkrétního stroje při skutečné práci.

Délka směny a skutečné vytížení vozíku

Osmihodinová směna může znamenat několik krátkých převozů mezi delšími odstávkami, ale také téměř nepřetržitou manipulaci. Požadavky na energii se v těchto situacích liší.

Při výběru je potřeba znát délku tras, četnost jízd, hmotnost převážených nákladů, počet zdvihů a pracovní výšku. Do posouzení patří také sklon tras, stav povrchu a případné další elektrické spotřebiče vozíku. Časté rozjezdy a opakované zakládání do regálů vytvářejí jiný pracovní profil než převážně vodorovná přeprava.

Dobrým podkladem je záznam několika reprezentativních pracovních dnů. Vedle běžného provozu má smysl zachytit i špičky, například ranní příjem materiálu nebo odpolední expedici. Výběr podle průměrného dne by mohl přehlédnout období, ve kterých je dostupnost techniky nejdůležitější.

Průběžné dobíjení musí zapadnout do práce

U vhodně navržené Li-ion sestavy lze energii doplňovat také během přestávek a dalších odstavení vozíku. Přínos takového režimu závisí na tom, kolik času je pro nabíjení skutečně k dispozici a jaké množství energie lze během něj do baterie dodat.

Pro plánování má význam skutečná doba připojení k nabíječce. Čas využitelný pro nabíjení může být kratší než přestávka obsluhy. Část dostupného času zabere přejezd na nabíjecí místo, zaparkování nebo předání stroje. Tyto okolnosti je vhodné zohlednit předem.

Důležité je i umístění nabíjecího místa. Pokud jeho využití znamená dlouhou zajížďku nebo kolizi s ostatním provozem, nemusí se plánované dobíjení v praxi dodržovat. Umístění a vybavení místa musí zároveň odpovídat podmínkám konkrétního nabíjecího systému a bezpečnostním požadavkům provozu.

Baterie a nabíječka tvoří jeden celek

Nabíječku je potřeba vybírat jako součást konkrétní sestavy. Rozhoduje schválená kompatibilita s baterií, nabíjecí charakteristika, přípustný proud a případná komunikace mezi baterií a nabíječkou. Shodný konektor nebo stejné jmenovité napětí samy o sobě kompatibilitu nepotvrzují.

Vyšší maximální nabíjecí proud může u odpovídající baterie pomoci využít krátké přestávky. Skutečný průběh nabíjení však závisí také na stavu nabití, teplotě a omezeních baterie. Jmenovitý výkon nabíječky proto nelze automaticky považovat za výkon dodávaný po celou dobu nabíjení.

Při návrhu je vhodné zjistit, kolik energie sestava doplní během dostupné přestávky. Tato informace pomáhá posoudit připravenost vozíku na další pracovní úsek. Obecný údaj o rychlém nabíjení je pro takové rozhodnutí potřeba doplnit parametry konkrétní baterie a nabíječky.

Co musí zvládnout elektrická infrastruktura

Před pořízením nabíjecího systému je potřeba ověřit dostupné napájení a příkon. Výkon dodávaný do baterie a elektrický příkon odebíraný z rozvodu jsou odlišné hodnoty. Část energie se při přeměně ztrácí, proto se elektrická instalace posuzuje podle vstupních parametrů nabíječky.

U většího počtu vozíků je důležitý souběh. Pokud se několik strojů připojí během stejné přestávky, jejich odběry se sčítají. Dostupný příkon navíc sdílejí s dalšími zařízeními v objektu.

Řešením může být změna harmonogramu nebo vhodný systém řízení nabíjecího výkonu. Omezení společného příkonu je však nutné promítnout do času potřebného pro doplnění energie. Nabíjecí plán musí odpovídat pracovnímu režimu vozíků i možnostem elektrické infrastruktury.

Teplota a stav baterie patří do návrhu

Při posuzování výdrže je potřeba zohlednit prostředí, ve kterém vozík pracuje a nabíjí se. Teplota může ovlivnit využitelnou energii i přípustný nabíjecí výkon. Provozní a nabíjecí podmínky se mohou u stejné baterie lišit.

Pozornost si zaslouží venkovní provoz, nevytápěné haly a přechody mezi různými teplotními prostředími. Rozhoduje konkrétní provedení baterie, včetně případného teplotního řízení.

Do dlouhodobého návrhu patří také postupný pokles kapacity během používání. Provozní rezerva má odpovídat vytížení vozíku, jeho významu pro práci firmy a možnostem doplnění energie během dne.

Dva podobné provozy, odlišné požadavky

Následující modelový příklad ukazuje, proč samotná délka směny pro výběr baterie nestačí. Nejde o výpočet výdrže konkrétního vozíku.

Posuzovaná oblast	Provoz A	Provoz B
Délka směny	8 hodin	8 hodin
Využití vozíku	Kratší pracovní úseky s pravidelným odstavením	Navazující manipulace po většinu směny
Charakter práce	Převážně vodorovná přeprava	Časté jízdy a opakované zakládání do regálů
Možnost dobíjení	Několik dostupných přestávek	Omezený čas pro připojení k nabíječce
Co ověřit	Spotřebu mezi přestávkami a energii doplněnou během nich	Spotřebu dlouhého pracovního úseku a potřebnou rezervu

Oba provozy mohou používat vozík stejné nosnostní třídy, přesto potřebovat jinou kapacitu baterie nebo jiný nabíjecí systém. Při posouzení je potřeba ověřit nejen celkovou energii za den, ale také to, zda vozík zvládne každý pracovní úsek do další možnosti nabíjení.

Současně je třeba ověřit, zda se během dostupných dob nabíjení doplní energie potřebná pro opakování pracovního režimu a zda každá další směna začne s plánovaným stavem nabití.

Co si připravit pro návrh vhodného řešení

Pro první posouzení provozu pomohou konkrétní informace o každodenní práci:

• hmotnost a rozměry obvyklých i nejtěžších nákladů,

• délka tras, pracovní výšky a četnost manipulace,

• počet směn a skutečné vytížení vozíku,

• délka a rozložení přestávek využitelných pro nabíjení,

• prostředí a teplotní podmínky,

• dostupné napájení a počet současně nabíjených strojů.

Pokud již elektrický vozík používáte, užitečné jsou také údaje o současné baterii, nabíječce a průběhu stavu nabití během směny. Pomohou ukázat, kdy se energie nejrychleji spotřebovává a kde lze nabíjení přizpůsobit.

Pokud je dostupnost vozíku závislá na krátkých nabíjecích přestávkách nebo má návrh malou energetickou rezervu, je vhodné vybranou sestavu ověřit v reprezentativním provozu.

V AKIR vám pomůžeme sladit vozík, baterii a nabíjení s konkrétními podmínkami vašeho provozu. Pošlete nám základní údaje o manipulaci a pracovním režimu. Společně posoudíme vhodnou konfiguraci i možnosti jejího každodenního využití.