1. AGV-ის საფუძვლები: შესავალი ავტომატიზირებულ მართვად მანქანებში

1.1 შესავალი

ავტომატიზირებული მართვადი სატრანსპორტო საშუალება (AGV) არის მობილური რობოტი, რომელსაც შეუძლია წინასწარ დაპროგრამებული მარშრუტის ან ინსტრუქციების ნაკრების შესრულება, ხოლო 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორი AGV-ში გამოყენებული პოპულარული აკუმულატორების სერიაა. ეს რობოტები, როგორც წესი, გამოიყენება წარმოებასა და ლოჯისტიკურ აპლიკაციებში, სადაც მათი გამოყენება შესაძლებელია მასალების, კომპონენტების და მზა პროდუქციის ტრანსპორტირებისთვის მთელ ობიექტში ან სხვადასხვა ადგილას.

AGV-ები, როგორც წესი, აღჭურვილია სენსორებით და სხვა ნავიგაციის აღჭურვილობით, რაც მათ საშუალებას აძლევს აღმოაჩინონ და უპასუხონ გარემოში ცვლილებებს. მაგალითად, მათ შეუძლიათ გამოიყენონ კამერები, ლაზერული სკანერები ან სხვა სენსორები გზაზე არსებული დაბრკოლებების აღმოსაჩენად და შესაბამისად შეცვალონ კურსი ან სიჩქარე.

AGV-ები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმისა და ზომის, კონკრეტული გამოყენებისა და მოთხოვნების მიხედვით. ზოგიერთი AGV შექმნილია ფიქსირებული ბილიკების ან ტრასების გასწვრივ გადასაადგილებლად, ზოგი კი უფრო მოქნილია და შეუძლია დაბრკოლებების გვერდის ავლა ან სხვადასხვა ბილიკის გავლა სიტუაციიდან გამომდინარე.

AGV-ების დაპროგრამება შესაძლებელია სხვადასხვა დავალებების ფართო სპექტრის შესასრულებლად, აპლიკაციის საჭიროებიდან გამომდინარე. მაგალითად, მათი გამოყენება შესაძლებელია ნედლეულის საწყობიდან საწარმოო ხაზზე გადასატანად ან მზა პროდუქციის საწარმოო ობიექტიდან სადისტრიბუციო ცენტრში გადასატანად.

AGV-ების გამოყენება ასევე შესაძლებელია სხვა დანიშნულებით, მაგალითად, საავადმყოფოებში ან სხვა ჯანდაცვის დაწესებულებებში. მაგალითად, მათი გამოყენება შესაძლებელია სამედიცინო მარაგების, აღჭურვილობის ან ნარჩენების მთელ დაწესებულებაში ტრანსპორტირებისთვის, ადამიანის ჩარევის გარეშე. მათი გამოყენება ასევე შესაძლებელია საცალო ვაჭრობის გარემოში, სადაც მათი გამოყენება შესაძლებელია საქონლის საწყობიდან საცალო მაღაზიაში ან სხვა ადგილას გადასატანად.

AGV-ებს მასალების დამუშავების ტრადიციულ, ხელით დამუშავების მეთოდებთან შედარებით, მრავალი უპირატესობა აქვთ. მაგალითად, მათ შეუძლიათ შეამცირონ ადამიანის შრომის საჭიროება, რაც ხელს შეუწყობს ხარჯების შემცირებას და ეფექტურობის გაზრდას. მათ ასევე შეუძლიათ ხელი შეუწყონ ტრავმების ან უბედური შემთხვევების რისკის შემცირებას, რადგან მათ შეუძლიათ იმუშაონ ისეთ ადგილებში, სადაც ადამიანებისთვის ამის გაკეთება შეიძლება უსაფრთხო არ იყოს.

AGV-ებს ასევე შეუძლიათ უზრუნველყონ უფრო მეტი მოქნილობა და მასშტაბირება, რადგან მათი ხელახლა დაპროგრამება ან რეკონფიგურირება შესაძლებელია საჭიროებისამებრ სხვადასხვა დავალების შესასრულებლად. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი შეიძლება იყოს წარმოების ან ლოჯისტიკის გარემოში, სადაც მოთხოვნის ან პროდუქტის მოთხოვნების ცვლილებებმა შეიძლება მოითხოვოს მასალების დამუშავების სხვადასხვა ტიპის აღჭურვილობა.

საერთო ჯამში, AGV-ები წარმოადგენენ ძლიერ ინსტრუმენტს ეფექტურობისა და პროდუქტიულობის გასაუმჯობესებლად სხვადასხვა ინდუსტრიასა და გამოყენებაში. ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, სავარაუდოა, რომ მომავალში კიდევ უფრო მოწინავე და მძლავრ AGV-ებს ვიხილავთ, რაც კიდევ უფრო გააუმჯობესებს ამ მრავალმხრივი მანქანების შესაძლებლობებსა და სარგებელს.

1.2 LIAO აკუმულატორი: AGV აკუმულატორების წამყვანი მწარმოებელი

LIAO-ს ბატარეაარის ჩინეთში წამყვანი აკუმულატორების მწარმოებელი, რომელიც გთავაზობთ საიმედო და პროფესიონალურ აკუმულატორების გადაწყვეტილებებს სხვადასხვა ინდუსტრიისთვის, როგორიცაა AGV, რობოტები და მზის ენერგია. კომპანია სპეციალიზირებულია LiFePO4 აკუმულატორების მიწოდებაში, რომლებიც ცვლის ტყვიმჟავა აკუმულატორებს მრავალ დანიშნულებაში. მათ პოპულარულ პროდუქციის სერიას შორისაა 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება AGV-ში. ხარისხისა და მომხმარებელთა კმაყოფილებისადმი ერთგულებით, Manly Battery არის სანდო პარტნიორი იმ ბიზნესებისთვის, რომლებიც ეძებენ საიმედო აკუმულატორულ გადაწყვეტილებებს.

2. AGV-ში 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის ტექნიკური მახასიათებლების ანალიზი

2.1 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის დენის მახასიათებლები

AGV ლითიუმის აკუმულატორების დამუხტვისა და განმუხტვის დენი ძირითადად მუდმივია, რაც განსხვავდება ელექტრომობილებისგან, რომლებშიც რეალურ სამუშაო პირობებში შეიძლება განიცადოს მომენტალური, მდგრადი მაღალი დენები. AGV ლითიუმის აკუმულატორი, როგორც წესი, იტენება 1C-დან 2C-მდე მუდმივი დენით, სანამ დაცვის ძაბვა არ მიაღწევს და დატენვა არ შეწყდება. AGV ლითიუმის აკუმულატორის განმუხტვის დენი იყოფა დატვირთულ და დაუტვირთავ დენებად, მაქსიმალური დატვირთული დენით, როგორც წესი, არ აღემატება 1C განმუხტვის სიჩქარეს. ფიქსირებულ სცენარებში, AGV-ის სამუშაო დამუხტვისა და განმუხტვის დენი ძირითადად ფიქსირებულია, თუ მისი დატვირთვის ტევადობა არ იცვლება. ეს დამუხტვისა და განმუხტვის რეჟიმი რეალურად სასარგებლოა24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორი,განსაკუთრებით ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეების გამოყენებისთვის, განსაკუთრებით SOC-ის გამოთვლის თვალსაზრისით.

2.2 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის სიღრმის მახასიათებლები

AGV სფეროში, 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის დატენვა და განმუხტვა, როგორც წესი, „ზედაპირული დატენვისა და ზედაპირული განმუხტვის“ რეჟიმში ხდება. რადგან AGV მანქანა ხშირად მუშაობს და დატენვისთვის ფიქსირებულ პოზიციაზე დაბრუნება სჭირდება, განმუხტვის პროცესში ელექტროენერგიის სრულად განმუხტვა შეუძლებელია, წინააღმდეგ შემთხვევაში, მანქანას დამუხტვის პოზიციაზე დაბრუნება არ შეუძლია. როგორც წესი, ელექტროენერგიის დაახლოებით 30% ინახება შემდგომი ელექტროენერგიის მოთხოვნილების თავიდან ასაცილებლად. ამავდროულად, შრომის ეფექტურობისა და გამოყენების სიხშირის გასაუმჯობესებლად, AGV მანქანები ჩვეულებრივ იყენებენ სწრაფ მუდმივი დენის დატენვას, ხოლო ტრადიციული ლითიუმის აკუმულატორები საჭიროებენ „მუდმივი დენი + მუდმივი ძაბვა“ დატენვას. AGV ლითიუმის აკუმულატორებში მუდმივი დენის დატენვა ხორციელდება დაცვის ძაბვის ზედა ზღვარამდე და მანქანა ავტომატურად ადგენს, რომ აკუმულატორი სრულად არის დატენილი. სინამდვილეში კი, „პოლარიზაციის“ პრობლემებმა შეიძლება გამოიწვიოს „ცრუ ძაბვის“ გაჩენა, რაც ნიშნავს, რომ აკუმულატორმა არ მიაღწია დამუხტვის ტევადობის 100%-ს.

3. AGV ეფექტურობის გაზრდა 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორებით ტყვიის მჟავას აკუმულატორების ნაცვლად

AGV აპლიკაციებისთვის აკუმულატორის შერჩევისას, გასათვალისწინებელია რამდენიმე ფაქტორი. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გადაწყვეტილებაა, გამოვიყენოთ თუ არა 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორი თუ 24 ვოლტიანი ტყვიის მჟავა აკუმულატორი. ორივე ტიპს აქვს თავისი უპირატესობები და ნაკლოვანებები და არჩევანი დამოკიდებული იქნება აპლიკაციის კონკრეტულ მოთხოვნებზე.

24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორების, მაგალითად, 24 ვოლტიანი 50 ამპერსაათიანი lifepo4 აკუმულატორის, ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა მათი ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობაა. ლითიუმის აკუმულატორების დატენვა და განმუხტვა ტყვიის მჟავას აკუმულატორებთან შედარებით გაცილებით მეტჯერ შეიძლება, რაც მათ იდეალურ არჩევნად აქცევს AGV აპლიკაციებისთვის, სადაც აკუმულატორი, სავარაუდოდ, ინტენსიურად გამოიყენება ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.

ლითიუმის აკუმულატორების კიდევ ერთი უპირატესობა მათი მსუბუქი წონაა. AGV-ებს სჭირდებათ აკუმულატორი, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს საკმარისი სიმძლავრე სატრანსპორტო საშუალებისა და მასზე გადასატანი ნებისმიერი ტვირთის გადასაადგილებლად, თუმცა აკუმულატორი ასევე მსუბუქი უნდა იყოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული სატრანსპორტო საშუალების მანევრირების შეზღუდვა. ლითიუმის აკუმულატორები, როგორც წესი, გაცილებით მსუბუქია, ვიდრე ტყვიის მჟავას აკუმულატორები, რაც მათ AGV-ებისთვის შესანიშნავ არჩევნად აქცევს.

წონის გარდა, დატენვის დრო კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გასათვალისწინებელია. ლითიუმის აკუმულატორების დატენვა გაცილებით სწრაფად შეიძლება, ვიდრე ტყვიის მჟავას აკუმულატორების, რაც იმას ნიშნავს, რომ AGV-ები უფრო მეტ დროს ხარჯავენ გამოყენებაში და ნაკლებ დროს დატენვაში. ამან შეიძლება გააუმჯობესოს პროდუქტიულობა და შეამციროს შეფერხების დრო.

განმუხტვის მრუდი კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გასათვალისწინებელია AGV აპლიკაციებისთვის აკუმულატორის შერჩევისას. განმუხტვის მრუდი ეხება აკუმულატორის ძაბვას განმუხტვის ციკლის განმავლობაში. ლითიუმის აკუმულატორებს აქვთ უფრო ბრტყელი განმუხტვის მრუდი, ვიდრე ტყვიის მჟავას აკუმულატორებს, რაც ნიშნავს, რომ ძაბვა უფრო სტაბილური რჩება განმუხტვის ციკლის განმავლობაში. ამან შეიძლება უზრუნველყოს უფრო სტაბილური მუშაობა და შეამციროს AGV-ის ელექტრონიკის დაზიანების რისკი.

და ბოლოს, მოვლა-პატრონობა კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი საკითხია. ტყვიის მჟავას აკუმულატორები უფრო მეტ მოვლას საჭიროებენ, ვიდრე ლითიუმის აკუმულატორები, რამაც შეიძლება გაზარდოს საკუთრების ღირებულება აკუმულატორის სიცოცხლის განმავლობაში. მეორეს მხრივ, ლითიუმის აკუმულატორები, როგორც წესი, არ საჭიროებენ მოვლა-პატრონობას, რაც ზოგავს დროსა და ფულს.

საერთო ჯამში, 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის გამოყენებას ბევრი უპირატესობა აქვს, მაგალითად24 ვოლტიანი 60 ამპერიანი lifepo4 აკუმულატორი, AGV აპლიკაციებში. მათ აქვთ უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, უფრო მსუბუქია, უფრო სწრაფად იტენება, აქვთ უფრო ბრტყელი განმუხტვის მრუდი და ნაკლებ მოვლას საჭიროებენ. ამ უპირატესობებმა შეიძლება გამოიწვიოს გაუმჯობესებული მუშაობა, პროდუქტიულობა და ხარჯების დაზოგვა ბატარეის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში, რაც მათ შესანიშნავ არჩევნად აქცევს AGV აპლიკაციებისთვის.

„ზედაპირული დატენვისა და განმუხტვის“ რეჟიმი სასარგებლოა ლითიუმ-იონური აკუმულატორების მომსახურების ვადის გასახანგრძლივებლად. თუმცა, ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორის სისტემისთვის ასევე არსებობს ცუდი SOC ალგორითმის კალიბრაციის პრობლემა.

2.3 24 ვოლტიანი ლითიუმის აკუმულატორის მომსახურების ვადა

ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორებს ხანგრძლივი მომსახურების ვადა აქვთ, აკუმულატორის უჯრედების სრული დატენვისა და განმუხტვის ციკლების რაოდენობა 2000-ჯერ აღემატება. თუმცა, აკუმულატორის ბლოკში ციკლების რაოდენობა მცირდება ისეთი საკითხების გამო, როგორიცაა აკუმულატორის თანმიმდევრულობა და დენის სითბოს გაფრქვევა, რომლებიც მჭიდრო კავშირშია ძაბვასთან და სტრუქტურულ დიზაინთან, ასევე აკუმულატორის ბლოკის დამუშავების პროცესთან. AGV ლითიუმის აკუმულატორებში, ციკლის ხანგრძლივობა „არაღრმა დატენვისა და არაღრმა განმუხტვის“ რეჟიმში მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე სრული დატენვისა და განმუხტვის რეჟიმში. ზოგადად, რაც უფრო მცირეა დატენვისა და განმუხტვის სიღრმე, მით მეტია ციკლების რაოდენობა და ციკლის ხანგრძლივობა ასევე მჭიდრო კავშირშია SOC ციკლის ინტერვალთან. მონაცემები აჩვენებს, რომ თუ აკუმულატორს აქვს 1000-ჯერ სრული დატენვისა და განმუხტვის ციკლი, 0-30% SOC ინტერვალში (30% DOD) ციკლების რაოდენობა შეიძლება აღემატებოდეს 4000-ს, ხოლო 70%-დან 100%-მდე SOC ინტერვალში (30% DOD) ციკლების რაოდენობა შეიძლება აღემატებოდეს 3200-ს. ჩანს, რომ ციკლის სიცოცხლე მჭიდრო კავშირშია SOC ინტერვალთან და განმუხტვის სიღრმესთან (DOD), ხოლო ლითიუმ-იონური ბატარეების ციკლის სიცოცხლე ასევე მჭიდრო კავშირშია ტემპერატურასთან, დატენვისა და განმუხტვის დენთან და სხვა ფაქტორებთან, რომელთა განზოგადება შეუძლებელია.

დასკვნის სახით, AGV ლითიუმის ბატარეები მობილური რობოტების ერთ-ერთი ძირითადი კომპონენტია და ჩვენ უნდა გავაანალიზოთ და გავიგოთ ისინი სიღრმისეულად, განსაკუთრებით სხვადასხვა რობოტების გამოყენების სხვადასხვა სცენართან ერთად, რათა განვსაზღვროთ მათი მუშაობის მახასიათებლები და გავაძლიეროთ ჩვენი გაგება ლითიუმის ბატარეების გამოყენების შესახებ, რათა ლითიუმის ბატარეებმა უკეთ მოემსახურონ მობილურ რობოტებს.