f+h fördern und heben 10/2019

PERSPEKTIVEN TIPPS ZUR

PERSPEKTIVEN TIPPS ZUR VERBESSERUNG DER EINSATZEFFIZIENZ VON ELEKTRO- FLURFÖRDERZEUGEN – TEIL II 01 Wie funktioniert ein Powermanagement-System? Schritt 4: Diese Berichte werden über Bluetooth an das „Truck iQ-Smart Battery“ Dashboard übermittelt. Die Fahrer sehen diese Berichte in Echtzeit und können unmittelbar darauf reagieren. Schritt 1: Wi-iQ® Batteriecontroller erfassen Nutzungs- und Ladedaten von Fahrzeugbatteriesensoren. Im Teil I unserer Serie (s. f+h 9/2019) sind wir auf die Faktoren eingegangen, die die Effizienz von Traktionsbatterien negativ beeinflussen und haben ferner den Begriff Leistungsmanagement erläutert. Der vorliegende zweite und abschließende Teil geht auf den Nutzen des Leistungsmanagementsystems von Enersys für den Flottenbetreiber ein. Schritt 2: Die Daten werden automatisch vom Cloudbasierten Batteriebetriebsmanagementsystem Xinx erfasst und analysiert. Schritt 3: Ausführliche Informationen werden in leicht lesbaren Berichten bereitgestellt, auf die über PC, Tablet oder Smartphone zugegriffen wird. Die an jeder Fahrzeugbatterie installierten drahtlosen Wi-iQ-Batteriecontroller melden den Batteriestatus in Form von Temperatur, Wasserstand, Entladestrom, Ladestrom, Zellenspannungs-Asymmetrie und Ladezustand. Sofern vorhanden, werden diese Informationen an das Truck iQ-Smart Battery Dashboard übermittelt. Die Fahrer sehen diese Informationen während der Nutzung des Flurförderzeugs und können unmittelbar darauf reagieren. Außerdem kann das Cloud-basierte Batteriebetriebs- Managementsystem Xinx den Flottenmanager auf Batterien hinweisen, bei denen Probleme aktuell anstehen oder drohen. Noch wichtiger ist, dass der Fahrer vor dem potenziellen Ausfall einer Batterie eine Warnung erhält. Protokolle, die Nutzer auf Batterien aufmerksam machen, bei denen Maßnahmen erforderlich sind, haben an sich schon ei- nen hohen Wert, aber der Wi-iQ-Batteriecontroller kann noch mehr. So macht der Controller auf die zugrundeliegende Ursache der Probleme aufmerksam und gibt Hinweise zu deren Beseitigung und künftiger Vermeidung. Durch Angabe des optimalen Zeitpunkts für einen Batteriewechsel kann das System z. B. Doppelzyklen ganz vermeiden. Dies trägt zu einer gleichmäßigen Auslastung aller Batterien bei. Außerdem gibt das System Hinweise zum optimalen Laden der Batterien. Die Software hält die Bediener an, den Ladevorgang nicht während der Ausgleichsladung zu unterbrechen, was eine Tiefentladung vermeidet. Auf Lagerebene kann das System den besten Standort für Laderäume und Zwischenladestationen festlegen. Darüber hinaus zeigt das System auf, wie sich Schnell- und Zwischenlademöglichkeiten und ein Teilentladebetrieb optimal nutzen lassen. Auch kleine Veränderungen der Laderoutinen und -profile können große Auswirkungen auf die Gesamtenergieeffizienz und damit die Produktivität der Flurförderzeuge haben. Ferner erkennt das System, ob eine Batterie für eine Anwendung falsch bemessen ist und aus diesem Grund zu häufig oder zu selten entladen und wieder neu geladen wird. Somit werden die Voraussetzungen geschaffen, Batterien aufgrund ihrer tatsächlichen Betriebsstunden zu ersetzen. Aber auch in puncto Optimierung der Wartungsabläufe kann das System seine Wirkung entfalten. So zeigt das System z. B. bei konventionellen Blei-Säure-Nassbatterien die optimalen Intervalle zum Auffüllen von Wasser sowie Informationen zur Aufrechterhaltung des richtigen Wasserstands zur Sicherstellung eines korrekten Ladungsausgleichs an. Das Leistungsmanagementsystem liefert darüber hinaus Daten zum Energieverbrauch eines Flurförderzeugs: Über die Anzahl der verbrauchten kWh während des Betriebs und der aufgenommenen kWh beim Laden lässt sich der Gesamtenergieverbrauch der Flotte bewerten. Sofern das Flurförderzeug mit dem „Truck iQ-Smart Battery Dashboard“ ausgestattet ist, erhält der Fahrer Informationen über den Ladezustand der Batterie, deren Temperatur und die verbleibende Batterielaufzeit. Außerdem gibt das Gerät akusti- 22 f+h 2019/10 www.foerdern-und-heben.de

a. reduzieren die Akkulaufzeit. b. können zu vorzeitigem Ausfall führen. a. Batterien werden nicht zum optimalen Zeitpunkt gewechselt b. zu wenig Ladezeiten Grafiken: Enersys Teil II der Serie erscheint in f+h 10/2019 MLR.indd 1 19.08.2019 13:15:14 FUH_SO_K_Enersys_Energiemanagement FFZ_2019_09_2495070.indd 34-35 19.09.2019 14:38:57 sche und visuelle Warnungen aus, wenn die Batterie geladen werden muss, oder eine zu hohe Temperatur, einen zu niedrigen Elektrolytstand oder einen mangelhaften Zellenausgleich aufweist. Die Entscheidung, ob das Flurförderzeug zur Wartung muss, basiert auf präzisen, zeitnahen Informationen. Die Produktivität steigt, und gleichzeitig sinkt das Risiko eines Batterieschadens. WIE DAS SYSTEM SEINEN NUTZEN ENTFALTET 02 Worin liegen die Effekte eines Energiemanagements für Flurförderzeuge? Sie möchten Teil I des Artikels lesen? Nichts einfacher als das. Geben Sie den u. s. Link ein und schon können Sie in unserem E-Paper den Beitrag studieren. Viel Spaß bei der Lektüre! 01 PERSPEKTIVEN TIPPS ZUR VERBESSERUNG DER EINSATZEFFIZIENZ VON ELEKTRO- FLURFÖRDERZEUGEN – TEIL I Der Gedanke, die Leistungsfähigkeit von Traktionsbatterien durch sorgfältiges Management zu verbessern, ist überaus attraktiv. Die Frage ist aber, wie sich dies bei einer Flurförderzeugflotte mit hoher Geräteanzahl in der Praxis bewerkstelligen lässt. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Potenziale des Energiemanagementsystems von Enersys. Das System bietet eine umfassende Abdeckung, angefangen von einem Batterie-Dashboard, das Informationen für den Gabelstaplerfahrer bereitstellt, bis hin zum Batteriebetriebsmanagementsystem, das eine flottenübergreifende Statusüberwachung bietet ie Leistungsfähigkeit der Energieversorgung eines Flurförderzeugs kann durch mehrere Faktoren ne- beeinträchtigt werden. So Dgativ können z. B. zu hohe Temperaturen die Lebensdauer der Batterie reduzieren oder einen kompletten Ausfall hervorrufen. Auch wenn der Elektrolytstand zu niedrig wird, weil zu wenig Wasser nachgefüllt wird, kann dies die Batterie schädigen. Ein weiteres Problem ist ein schlechter Ladungsausgleich, bei dem die einzelnen Batteriezellen unterschiedlich geladen werden. 34 f+h 2019/09 www.foerdern-und-heben.de $ und eine strategische Entscheidungsfindung ermöglicht. Faktoren, die die Effizienz von Traktionsbatterien negativ beeinflussen 1. Zu hohe Betriebstemperaturen 2. Zu wenig Wassernachfüllung führt zu Elektrolytabfall und Batterieschäden. 3. Schlechtes Bedienverhalten: 4. Schlechter Ausgleich: Wenn verschiedene Zellen innerhalb einer Batterie eine ungleichmäßige Ladung erhalten. Einige dieser Probleme äußern sich zwar als Batterieprobleme, werden aber eigentlich durch ein nicht optimal arbeitendes Ladegerät verursacht. Auch das Verhalten des Bedieners spielt in diesem Bereich eine wichtige Rolle, da die Ursachen der zuvor genannten Probleme auch in einer unzureichenden Ladung und unangemessenen Handhabung liegen können. Ohne ausreichende Schulung kann es passieren, dass Batterien nicht zum richtigen Zeitpunkt gewechselt oder nicht lange genug geladen werden. Dies kann entweder zu einer zu bit.ly/enersys_teil_01 Produktivitätssteigerung reduziertes Risiko und Komplexität während der Nutzung geringere Installations- und Betriebskosten besseres Bedienerverhalten ist passwortgeschützt. Über einen Benutzer-Login werden die Zugriffsebenen gesteuert. Die per ENS Connect angezeigten Informationen umfassen u. a. die Anzahl der Batteriecontroller und Ladegeräte am Standort, Batterietechnologien und Kapazitäten, Kennnummern und Revisionsstände, Ladezustände und Warnungen, Warnungen zur Entladetiefe, Elektrolytstände und Zellenausgleich sowie Zyklendaten. Die Darstellung der Daten findet in Form einer Grafik, mit Filtern für Tag, Woche oder Jahr statt. Schließlich bietet das Dashboard eine zusätzliche, fahrerorientierte Sicht auf den Batteriestatus auf der Ebene des einzelnen Staplers. (Ende) Grafiken: Enersys Teil I des Beitrags ist in f+h 9/2019 erschienen www.enersys.com/de E-PAPER niedrigen oder zu hohen Zyklenzahl und zu einer ungleichmäßigen Nutzung führen. LEISTUNGSMANAGEMENT ODER FLOTTENMANAGEMENT? Der Gedanke des „Flottenmanagements“ ist nicht neu. Der Begriff wird weithin von OEMs im Flurförderzeugbereich verwendet, die Systeme anbieten, die Informationen zum Fahrzeugstandort sowie Hinweise zum sicheren Einsatz der Geräte liefern. Außerdem melden solche Systeme typischerweise Ereignisse wie das Einwirken von Kräften, z. B. wenn das Flurförderzeug gegen ein Hindernis stößt. Die Protokollierung des Batteriestatus ist i. Allg. ebenfalls in diesem Service enthalten, aber als Teil des kompletten Fahrzeugmanagement-Pakets und nicht als eine Dienstleistung mit Fokus auf den Batterien. Als Spezialist für Leistungs- und Energiespeichervorrichtungen verfolgt das Unternehmen Enersys in diesem Zusammenhang einen anderen Ansatz, der auf das Energie- und Leistungsmanagement ausgerichtet ist. Vor diesem Hintergrund bietet das Unternehmen eine integrierte Lösung, zu deren Bausteinen Batterien und Ladegeräte mit IoT-Funksensoren und cloudbasierte Software gehören. Mithilfe von Funktechnologien werden von dem kombinierten System Sensordaten automatisch erfasst und analysiert. In übersichtlichen Protokollen stehen dem Flottenmanager via PC, Tablet oder Smartphone jederzeit und an jedem beliebigen Ort darauf basierende Informationen zur Verfügung, um entsprechende Maßnahmen einleiten zu können. Außerdem lassen sich die Daten drahtlos auf ein im Armaturenbrett integriertes Anzeigemodul des Flurförderzeugs übertragen. Somit kann der Fahrer unmittelbar auf den Batteriestatus reagieren. Über die Technologie zu verfügen, mit der Batterie- und Ladegerätedaten erfasst und angezeigt werden können ist aber nur ein Teil der Lösung. Diese Informationen müssen ergänzt werden durch ein Verständnis des Verhaltens der Batterien und ein Verständnis der Art und Weise, wie die Messwerte das zukünftige Verhalten der Batterien beeinflussen. Darüber hinaus muss solch ein Service auch Informationen darüber bereitstellen, wie sich eine Batterieflotte verwalten und deren Leistungsfähigkeit optimieren lässt. (Wird fortgesetzt) www.enersys.com/de AUF EINEN BLICK n In unserer zweiteiligen Serie wollen wir Ihren Blick auf die Energie- und Leistungseffizienz bei Elektro-Flurförderzeugen schärfen. n Dazu gehen wir zunächst ein auf mögliche Probleme bei Traktionsbatterien und Batterieladegeräten. n Anschließend führen wir den Begriff Leistungsmanagement ein und belegen dessen Sinnhaftigkeit. n In Teil II, erscheint in f+h 10/2019, beschreiben wir den Nutzen eines Leistungsmanagementsystems. 02 Wie funktioniert ein Powermanagement-System? Schritt 4: Diese Berichte werden über Bluetooth an das „Truck iQ-Smart Battery“ Dashboard übermittelt. Die Fahrer sehen diese Berichte in Echtzeit und können unmittelbar darauf reagieren. 03 Schritt 1: Wi-iQ® Batteriecontroller erfassen Nutzungs- und Ladedaten von Fahrzeugbatteriesensoren. VOLLZEITFAHRER Unsere Fahrerlosen Transportsysteme laufen 24 Stunden am Tag. Egal ob Früh-, Spät- oder Nachtschicht. Schritt 2: Die Daten werden automatisch vom Cloudbasierten Batteriebetriebsmanagementsystem Xinx erfasst und analysiert. Schritt 3: Ausführliche Informationen werden in leicht lesbaren Berichten bereitgestellt, auf die über PC, Tablet oder Smartphone zugegriffen wird. Warum sollte ein Energiemanagementsystem in einem optimalen Zustand gehalten werden? Es ist aus zwei Gründen wirtschaftlich sinnvoll, die Energiemanagementsysteme in einem optimalen Zustand zu halten: 1. Gut gewartete Batterien und Ladegeräte halten länger und sind zuverlässiger. 2. Jeder Mangel an Batteriesicherheit wirkt sich auf die Flurförderzeugverfügbarkeit 2 und die Gesamtproduktivität aus. www.mlr.de MLR–Die FTS-Spezialisten. Fragen Sie besser uns! www.foerdern-und-heben.de f+h 2019/09 35 Um den erhofften Nutzwert für den Betreiber zu generieren, ist das Xinx-Batteriemanagementsystem auf eine hohe Qualität der erfassten Daten angewiesen. Die Batteriesensoren übertragen Daten mithilfe des Protokolls Bluetooth Low Energy (BLE) an einen im Batteriekabelstrang integrierten Wi-iQ-Batteriecontroller. Außerdem messen diese Geräte mithilfe einer Strommess- klemme den Strom. Eine CAN-Bus-Schnittstelle ermöglicht den Anschluss an den CAN-Bus des Fahrzeugs. Der Wi-iQ-Batteriecontroller kommuniziert über eine drahtlose Verbindung mit einem Verstärker/Empfänger und einem Gateway. Der drahtlose Ausgang des Geräts lässt sich vom Dashboard nutzen. Eine WLAN-Verbindung ist nicht erforderlich. Anschließend leitet das Gateway die Daten, wenn möglich über eine LAN-Verbindung, ansonsten über einen 3G/4G-Modem, an den Cloud-Server des Batteriemanagementsystems weiter. Für Nutzer, die ihre eigenen Analysen an einzelnen Batterien oder einer Batterieflotte durchführen wollen, werden die Rohdaten außerdem an die Protokoll-Suite des Batteriecontrollers übertragen. Das Online-Portal des Batteriemanagementsystems stellt umfassende Informationen zum Batteriestatus z. B. Spannungsbalance, tägliche Nutzung sowie Batterierotation und Wasserstand in einem leicht verständlichen Format bereit, das die Einleitung entsprechender Maßnahmen unterstützt. Ein dem jeweiligen Kunden- Account zugeordneter Analytiker kann diese Prozess- und Anlagendaten alle 30 Tage auswerten und Optimierungspotenziale sowie Ursachen eventueller Probleme aufzeigen. Für das Management werden an das Portal Pläne zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit übertragen. Vergleichende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen auf der Homepage des Portals bieten einen Überblick über die monatlichen Verbesserungen. Solch eine Analyse dient nicht nur der Prozessverbesserung, sondern vereinfacht darüber hinaus die Prognose. Schlecht funktionierende Batterien oder Batterien, die geprüft oder repariert werden müssen, erscheinen in 30-tägigen Abständen im Budget-Register des Portals in Verbindung mit inkrementellen Angaben zur Deckung des aktuellen Bedarfs. Der Analytiker steht den Kunden ferner zur Planung des jährlichen Batterie- Budgets zur Verfügung. Nutzer, die ähnliche Einsichten mit geringerem finanziellen Engagement gewinnen möchten, können einen entsprechenden Analyseprozess mithilfe der von der Protokoll-Suite des Wi-iQ-Batteriecontrollers gelieferten Daten durchführen. Mithilfe von Smartphones und Tablets können die Nutzer über ENS Connect (eine App für iOS- und Android-Geräte) direkt mit dem Batteriecontroller kommunizieren. Historische Daten lassen sich herunterladen und anzeigen und für eine weitergehende Analyse an einen Remote Server übertragen. Eine Share-Funktion ermöglicht per E-Mail die gemeinsame Nutzung von Daten mit anderen Anwendern. Außerdem verwaltet ENS Connect die in den Fahrzeugen installierten Batterieladegeräte. Der Zugriff auf die App www.foerdern-und-heben.de f+h 2019/10 23