陽光下的新電池技術

陽光下的新電池技術

作者: TOBY GOOLEY

在過去的10年裡,叉車和移動設備的兩個產品類別都沒有發生太大的變化--電池和充電器，而現在正在經歷著變革。

如果接下來幾年，你的叉車和移動設備運行的電池和充電器,和以往十幾年沒有什麼兩樣的話,你最好坐下。我們有消息告訴你:這個幾十年沒有變化的產品正處在一場革命的邊緣。

技術的進步正在推動著充電器和電池的創新浪潮,這既有針對非常大的產品,比如電動叉車,也有針對非常小的像可移動的裝置,比如條形碼掃描儀、RFID閱讀器和印表機。有很多事情正在發生,我們不能在這篇短文中涵蓋所有最新進展。(例如,用於叉車的鋰電池,需要單獨的文章進行討論)。但我們可以提供將傳統技術變成二十一世紀的新工具一些例子,這裡有五個例子值得研究:

1.提醒用戶發生的問題。電子監測和診斷叉車電池的利用率,電壓輸入和輸出,和液位。早期的產品是在故障維修或計劃性維護期間需要維修人員連接電池和電腦或診斷儀。現在,感謝無線通信技術,實現數據的實時傳輸,當問題第一次出現時提醒車隊經理,而不是在事情發生幾天或幾周之後。這些無線電池監控系統持續收集、記錄和報告電池運行時的溫度、水位、充電間隔和充電狀態等信息。如果出現問題,他們將通過電子郵件或文本消息發送警報。這些信息也被傳送到一個在線門戶或基於雲計算的軟體平台,在那裡可以進行分析和管理,使叉車車隊能夠按照單獨車輛，車隊區域或者整個車隊網路來比較電池的運營情況。這些產品包括叉車製造商：雷蒙德公司的iBattery,科朗叉車公司的Battery Health Monitor,海斯特公司的Hyster Battery Tracker,和耶魯叉車的Yale Battery Vision products.來自獨立產品提供商的有：Advanced Charging Technologies(ACT)公司的Quantum和PowerDesigners USA的PowerCharge.NET綜合解決方案,

這兩個產品在監控,報告並管理電池的同時，也管理充電器。(市場上的許多其他產品遠程監控電池性能;大多數跟蹤功能的範圍更有限)。

2.超出電池本身的監控。傳統上,不屬於叉車電池的外部部件和組件在定期維護期間通過目視檢查和物理測試進行監測。現在,我們開始遠程和即時監控和數據收集。

一個例子是充電機的電纜,叉車在使用中會頻繁拔出和插入電纜線，這會造成電纜線的磨損。期待計劃的中的維護檢查顯然來不及。如果他們沒有得到適當的維護,電纜可能會斷裂,甚至融化,這可能會威脅到叉車和貨物,最重要的是危害司機的安全。

為防止此類事故，美國Aero Vironment公司開發了Connect RX給他們的PosiCharge

ProCore規格的充電機.此技術在充電期間監視電纜連接器,如果監測到異常則關閉充電,並提醒用戶。

3.變得更易於使用、控制和維護。倉庫和DCs面臨的兩個日益嚴重的挑戰是,需要在7天24小時的操作中盡量減少停機時間,以及僱用和留住合格設備技術人員,這都促使叉車電池充電機製造商用創造性的技術來解決這些問題。

這裡有三例子:早些時候的Modex貿易展的一個顯著趨勢是轉向更簡單,更直觀的控制物流搬運設備。目的是操作者更容易讀取、理解、編程和維護設備,而不需要專門的知識並且流程簡單。一個例子是AeroVironment公司的PosiCharge ProCore系列充電機。通過這第一個用於叉車充電機的APP應用--用戶使用智能手機運行iOS或Android來設置新設備、配置和更新設置、查看實時信息,以及從充電機下載數據。這個直觀設計的APP還具有保存和記憶設置的功能,不同的充電電池可以保持原有的充電設置。

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充電機的模塊化設計提供了高靈活,同時消除停機時間。這種方法有許多好處,事實上,它正迅速成為常態。其中一個例子就是美國Power Designers公司Revolution系列的"高頻充電機"。充電器的多個"即插即用"電源模塊允許用戶按所需的功率輸出來設定模塊數。而且因為每個模塊獨立運作,如果一個停止工作,其他的繼續充電,充電不會被中斷。根據Power Designers公司的說法,更換一個模塊是一個簡單的問題,只需轉動幾個螺絲,重新激活充電器,然後在控制面板上輸入幾個設定。其他製造商現在也提供模塊化充電器，包括Hawker公司的Power source, Advanced Charging Technologies公司, Eagle Eye Power Solutions, and Enatel/DCPower Technologies等等。

技術的進步也可以使用一個充電器為多種類型和大小的電池充電。傳統上,使用不同類型電池的操作不僅必須與正確的充電器相匹配,而且還必須正確地手動對充電器進行編程。但現在,一些充電器能夠識別不同類型的電池,並自動調整充電的設置。例如, Prestolite電源開發了它的Eclipse II充電器的自動跟蹤曲線軟體,它允許充電器辨認單體的數量,並且接受單體需要的極小值和最大值安培小時容量。使用該軟體,充電器評估電池對充電電流的響應,並在整個充電周期中正確調整曲線。

其他可以自動識別所有類型的鉛酸和鋰電池充電曲線充電機公司還Power Designers』的Revolution充電機和包括PowerTrac公司的電池監控器和AeroVironment公司的ProCore充電機。

4.檢測到以前未提供的信息。對於像掃描儀和RFID (射頻識別)這樣的移動設備中非常小的電池來說,從一個"壞"的"好"電池中快速準確地辨別出"良好"的電量總是很難的。例如,用戶可能會認為快速充電的電池是很好的,但可能是電池老化容量變小可能很快就被「虛假性「的充滿。因此,他們可能不得不在班次之間更換電池，或以為是設備本身故障而不必要地去送修掃描儀或讀卡器。為了解決這些問題, GTS開發了一個測試系統,它能在不到五秒內告訴操作員電池是否有足夠的能量來工作。測試儀大約一副牌的大小,有兩個探針接觸電池的兩極。它充一點電給電池,然後反射給測試儀;該信息然後通過藍牙下載到智能手機應用程序。

5.相同大小電池，獲得更多能量。當涉及到移動設備的電池,一方面,小電池讓設備輕量化並符合人體工程學舒適的使用。另一方面,需要在輪班之間提供足夠的能量。由於當今的許多設備都包含了更多功能,因此它們往往會消耗更多的能量。從相同大小的電池獲得更多的電能和更長的運行時間。兩個因素將決定這是否可行。第一個是電化學角度,這是依賴不同的電池製造商。第二種是電池管理系統,它對電池充電時的電量和使用時產生的量進行調節。在輸入和輸出之間找到完美的平衡,電池會持續更長的時間。由日本製造的鋰電池,它們的雜質最少,加上專用的電池管理系統,防止電池被過充或過放。

電池的下一步? WHAT』S NEXT?

專家預計電池將會有更多的創新。一些人提到特斯拉的研究和開發工作可能會對工業動力電池產生影響。事實上,我們已經看到了從乘用電動汽車到工業方面的概念融合。這就是Aero Vironment公司在這兩個領域都有產品線的原因,比如它的ProCore移動應用的想法。

進步也可能來自意料之外的方向。比如在太空中運行多年的電池就是一例。研究人員正在研究一種由鹽水激活的電池,它可以使海洋浮標傳輸數據長達五年。他說: "你不知道科學家們將會遇到什麼問題,或者在未來會有哪些奇特的金屬組合會有用。"遲早,有人會碰到一個會使鋰電池比現在運行的時間長得多的東西。高容量鋰聚合物電池也具有很好的潛力。美國GTS公司也在關注無線充電,用戶不用觸摸電池就能充電。專家們認為移動設備電池的最大改進可能"不是來自電池技術的任何突破,而是來自更好的電源管理"。

人們普遍認為,數據管理在將來的一段時間內將成為一個熱門的發展領域。充電機將成為車隊管理的數據分析工具。最大的問題是如何將先進的電池管理系統中的大量數據與叉車車隊管理系統相結合。這個行業中也存在著更多的合作,因為數據收集和分析非常重要,大數據可以預先提高車隊性能和主動識別問題的機會。

更緊密的整合叉車跟蹤系統和電池信息是一個合乎邏輯的未來,電池管理工具將成為未來總倉庫數據管理中更有價值的一部分。

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