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f+h fördern und heben 7-8/2015

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BATTERIELADETECHNIK 02

BATTERIELADETECHNIK 02 Schematische Darstellung der Verlustleistung über den Innen widerstand bei konstantem Ladestrom – SOC = State of Charge 03 Schematische Darstellung der Anpassung des Ladestroms I an den Innenwiderstand R i und die Auswirkung auf die Verlustleistung P Verlust Der typische Ladefaktor L F liegt bei einem vollständigen Lade- und Entladezyklus mit einem gängigen IUI-Ladeverfahren etwa zwischen 1,12 und 1,25. Während der Lebenszeit der Batterie kann sich der Ladefaktor aber ändern. Ausschlaggebend für den geringen Ladewirkungsgrad respektive den hohen Ladefaktor bei Blei-Säure-Batterien ist die Elektrolyse von Wasser, die als Nebenreaktion auftritt. Diese Nebenreaktion trägt nicht zur Speicherung von Energie bei und steht in ständiger Konkurrenz zur Hauptreaktion, die für die Speicherung von Energie, also die Umwandlung von Bleisulfat in Blei und Bleioxid, zuständig ist. Der Ladefaktor ist somit vom Ladeprozess und der dadurch erzeugten Klemmenspannung abhängig. Da der Innenwiderstand aufgrund des Polarisationswiderstands ebenfalls ansteigt, erhöht sich bei gleichbleibendem Ladestrom I auch der Spannungsabfall U Ri an diesem. Das bedeutet, dass der zusätzliche Spannungsabfall U Ri bereits in der Hauptladephase zu einer frühzeitigen Steigerung der Nebenreaktion führt und dadurch unerwünschter Weise mehr Strom in die Nebenreaktion fließt. Dieser Anteil des Ladestroms wird nicht in Ladung umgewandelt und erhöht so den benötigten Ladefaktor zur Vollladung der Batterie. Während der Entwicklung des neuen Ri-Ladeprozesses wurde darauf Wert gelegt, die Nebenreaktion in der Hauptladephase so gering wie möglich zu halten, um so den größten Teil des Ladestroms für die Hauptreaktion zu verwenden. Das ist aber nur in der Hauptladephase sinnvoll, bei der die Elektrolyse von Wasser und die dadurch entstehende Gasung an den Elektroden der Batterie noch nicht erwünscht und auch nicht effektiv ist. In der Nachladephase, in der mit steigendem Ladezustand die Hauptreaktion zum größten Teil über den ständig wachsenden Polarisationswiderstand zum Erliegen kommt, wird der Ladestrom gezielt in die Nebenreaktion und damit in die Umwälzung des Elektrolyten verlagert. Auf diese Weise lässt sich der benötigte Ladefaktor auf ein Minimum reduzieren. Mit typischen Entladeprofilen in der Intralogistik sind mit dem neuen Ri-Ladeprozess Ladefaktoren zwischen 1,05 und 1,12 erreichbar, was wiederum einem Ladewirkungsgrad η Laden zwischen 88 und 95 Prozent entspricht. Die verringerte Verlustleistung P Verlust sowie der gesteigerte Ladewirkungsgrad η Laden beim Ri-Ladeprozess ergeben sich durch die Anpassung des Ladestroms in Abhängigkeit vom Innenwiderstand der Batterie. Das geschieht in der Weise, dass per Messung des Innenwiderstands die Ladespannung bestimmt wird. Diese sorgt dafür, dass sich der Ladestrom von selbst dem Verlauf der Innenwiderstands-Kurve der Batterie anpasst. Es wird also erstmalig nicht der Strom, sondern die Spannung vorgegeben. Daraus ergibt sich folgendes Ladeverhalten: Ist der Innenwiderstand höher und damit die Stromaufnahmefähigkeit der Batterie geringer als zu Beginn des Ladens, wird der Ladestrom geringer und die Ladeverluste vermieden. Verringert sich der Innenwiderstand im Verlauf des Ladens, steigt also die Stromaufnahmefähigkeit, erhöht sich der Ladestrom automatisch, um dann im weiteren Ladeverlauf wieder geringer zu werden, wiederum in Abhängigkeit vom ansteigenden Innenwiderstand. Die Batterie bekommt also in den jeweiligen Ladungsphasen nur den Ladestrom zugeführt, den sie wirklich benötigt. Zusammenfassung der Charakteristika des Ri-Ladeprozesses Der Wirkungsgrad der Batterieladesysteme mit Ri-Ladeprozess beträgt 93 Prozent, der Lade-Wirkungsgrad und somit der Prozesswirkungsgrad von der Steckdose bis zum Flurförderzeug steigen, im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, um jeweils bis zu zehn Prozent. Das heißt: Bei der Umwandlung des Wechselstroms aus der Steckdose in Gleichstrom (der für das Batterieladen benötigt wird) im Batterieladegerät und dem darauffolgenden elektrochemischen Prozess des Batterieladens wurde die Energienutzung optimiert. Zudem führt weniger Energieverbrauch zu geringerer Batterieerwärmung während des Ladeprozesses, damit zu längerer Lebensdauer der Batterie und zu weniger Wasserverbrauch aufgrund der geringeren Batterieerwärmung. Der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. mit Sitz in Frankfurt am Main stellte in einer Richtlinie fest: „Einen besonderen Schwerpunkt der Einflussfaktoren auf die Lebensdauer einer Batterie bildet die Ladetechnik. Es ist eine bekannte Tatsache, dass mehr Batterieschädigungen durch falsches Laden als durch Entladen entstehen.“ Es lohnt sich also, über die richtige Ladetechnologie nachzudenken. Bilder: Fronius www.fronius.com 24 f+h 7-8/2015

Cookies am laufenden Band Wie man große und damit schwer zu positionierende Etiketten präzise anbringt, zeigen sechs Etikettierer vom Typ Herma 400 bei einem kanadischen Hersteller von Cookies. Die IPS International Packaging Systems GmbH hat dort eine Verpackungsstraße für Cookies in Betrieb genommen. Ein Bestandteil der Anlage ist der Case-Packer, in dem das Gebäck verpackt, etikettiert und in Versandkartons geladen wird. Hier galt es, eine Lösung für die Etikettierung der Plätzchen in Clamshell-Verpackungen zu finden. Die Etiketten stellen sicher, dass die Verpackungen geschlossen bleiben. Da die Cookies keine weitere Umverpackung haben, spielt die optisch perfekte Positionierung der Etiketten ebenfalls eine große Rolle. Weil die Baureihe Herma 400 für ihre Flexibilität bei unterschiedlichen Einbau- und Etikettiersituationen bekannt ist, setzte IPS an dieser Stelle auf die Zusammenarbeit mit dem Etikettierexperten Herma sowie mit dem auf Verpackungsmaschinen spezialisierten IPS-Mutterhaus, der Gerhard Schubert GmbH. Die Etikettenposition oben, stirnseitig und unten bei einer Etikettenlänge von 240 bzw. 290 mm und einer Breite von 69 bzw. 89 mm auf drei verschiedenen Clamshell- Formaten erforderte die Entwicklung einer auf servo-angetriebenen Vakuumbändern basierenden Lösung. Die Gesamtlösung bewältigt mehr als 140 Verpackungen in der Minute. www.herma.de Dieselmotoren als Benzin- und Gasmotoren verfügbar by A ertified Mit Vorstellung des Benzin-/Gasmotors WG3800 (Hubraum: 3,8 l) rundet das Unternehmen Kubota seine aus fünf Typen bestehende Gasmotorenreihe ab. Die WG-Baureihe basiert auf Dieselmotoren, welche nach Wahl für den Einsatz mit Treibgas (LPG), Benzin oder Erdgas (NG) verfügbar sind. Für spezielle Anwendungen steht auch eine kombinierte Variante (Dual Fuel) bereit, bei der während des Betriebs zwischen den Kraftstoffen Benzin und LPG gewechselt werden kann. Interessant sind diese Motoren u. a. für Hersteller von Flurförderzeugen. Der US-Bundesstaat Kalifornien ist dafür bekannt, die weltweit ambitioniertesten Anforderungen hinsichtlich Abgasemissionen zu fordern. Entsprechend galt für Kubota die Herausforderung, diesen Anforderungen zu entsprechen. Speziell auf die Kraftstoffarten abgestimmte Zündsysteme und Brennräume verleihen diesen Aggregaten eine weiche Verbrennung mit guten Werten bei Geräusch und Abgas. Auch die künftigen für die Europäische Union geplanten strengen Abgasrichtlinien werden mit den WG-Motoren erfüllt. www.kubota.de An Zukunftssicherheit gewinnen Die Collaborative-Supply-Chain-Suite inklusive der mo bilen Proof-of-Delivery-Lösung „Chronos“ aus dem Hause Zetes ermöglicht vollständige Transparenz über z. B. Warenbewegungen von der Beladung über die Lieferung bis hin zur Abholung in Echtzeit und sichert dadurch eine genaue Rückverfolgbarkeit. Die Software läuft im Zusammenspiel mit der cloudbasierten MCL-Mobility- Plattform, die das zentrale Management von mobilen Anwendungen, Geräten und Benutzern erlaubt. Dieser Ansatz reduziert Entwicklungszeit, Nutzungskosten und die Komplexität der Verwaltung. www.zetes.de Inserentenverzeichnis Heft 7-8/2015 AMI Förder-und Lagertechnik, Luckenbach7 ARNOLD Verladesysteme, Stuttgart35 Beumer Group, Beckum9 Combilift, Gallinagh (Irland)6 Evers, Oberhausen37 Fronius International, Wels, (Österreich)17 Galler Lager- u. Regaltechnik, Kulmbach8 Gruse Maschinenbau, Aerzen39 GSC Schwörer, Eisenbach31 Igus, Köln35 Jungheinrich, Hamburg 2.US KASTO Maschinenbau, Achern11 Koch, Ubstadt-Weiher8 Konecranes, Dreieich41 Logopak Systeme, Hartenholm25 Miller, Lahr11 NürnbergMesse, Nürnberg3 Pyroban Group, Horsham, West Sussex (Großbritannien)19 Schmalz, Glatten29 Volkswagen AG, Salzgitter5 Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser! Druckfrisch – kontrollierte Barcodequalität gemäss ISO/IEC Norm Der Logopak Vericoder

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