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- Batteriewechselstation / SWAP Station
Batteriewechselstation für Elektrofahrzeuge
Leitfaden für Produktanwendung und -auswahl
Sicherer, einfacher und intelligenter
Mit der rasanten Entwicklung neuer Energietechnologien tauchen immer mehr Elektrofahrzeuge in unserem Leben auf. Währenddessen wird die Frage der Energieversorgung von New Energy Vehicles (reine Elektroautos, Plug-in-Hybride und Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge) immer drängender.
Alle Beteiligten verfolgen das Ziel, das Thema Energienachspeisung für Elektrofahrzeuge sicher, einfach und intelligent zu gestalten. Eine effektive Lösung stellt dabei die Batteriewechselstation dar. Durch die Batteriewechseltechnologie kann die Energieverfügbarkeit eines Fahrzeug innerhalb von fünf Minuten auf 100 Prozent erhöht werden, was den Kunden erheblich Zeit spart. Dank des einheitlichen Standard-Lademodus kann die Batteriewechselstation zudem für einen sichereren und kontrollierbareren Ladevorgang sorgen und eine optimale Batterieleistung garantieren.
Als einer der führenden Hersteller von elektronischen Sensoren im Bereich der industriellen Automatisierung arbeitet ifm eng mit namhaften Automobilherstellern zusammen. Um unseren Kunden qualitativ hochwertige Produkte zu bieten, halten wir uns vor allem an das Qualitätsprinzip und gewähren auf jedes katalogisierte Produkt eine Garantie von 5 Jahren. Wir bedienen und pflegen stets engen Kontakt zu unseren Kunden gemäß unserem Slogan "ifm- close to you"!
Applikationen
- Sichere Ein- und Ausfahrt von Fahrzeugen
- Erkennung der Radposition und Anzeige der Karosseriepositionierung
- Positionierung des Shuttle-Fahrzeugs und Identifizierung der Batterie in Position
- Batteriepositionierung und Vermessung des Akkus
- Überwachung des Kühlmittelzustands und möglicher Wasseransammlungen
- Temperatur- und Feuchteüberwachung / Stromversorgung im Schaltschrank
- Vor-Ort-Verdrahtungs- und Anschlussmodul
- Grüne Zukunft
- Beratung durch unsere Experten
Applikationen
Sichere Ein- und Ausfahrt von Fahrzeugen
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
Wenn das Fahrzeug in die Batteriewechselstation einfährt, öffnet sich die untere Abdeckplatte der Batteriewechselstation, um den Lade- und Entladevorgang der Batterie zu starten.
Wenn zu diesem Zeitpunkt anderes Personal oder Tiere die Batteriewechselstation betreten oder wenn das Personal im Fahrzeug die Tür öffnet und aussteigt, stört es den Batteriewechselvorgang. Zudem können Fremdkörper in das Gerät eindringen, wodurch der sichere Prozessablauf ebenfalls gefährdet würde. Sicherheitsgerichtete Sensorik kann derlei Gefährdungen und Beeinträchtigungen von Personen verhindern.
ifm-Lösungen
Sicherheits-Lichtvorhang der OY-Serie
- Sicherheitsschutzbereich bis 1,8 m
- Wenn Personen oder Objekte den gesicherten Bereich der Batteriewechselstation während des Prozesses betreten, wird die Anlage unmittelbar in einen sicheren Zustand versetzt, um eine Gefährdung von Personen zu vermeiden.
- Das Produkt erfüllt die Sicherheitskategorien 2 und 4 nach IEC 61496
- Kann an verschiedenen Positionen der Batteriewechselstation verwendet werden; Mehrere Längen und Auflösungen verfügbar
- Optional können kleine Sicherheitssensoren für elektrische Betriebsmittel wie Schranktüren eingesetzt werden
Sicherheitsrelais G1502S
- Kann den Gerätebetrieb schnell unterbrechen, um potenzielle Gefahren zu vermeiden
- Mehrere optionale Betriebsmodi garantieren maximale Flexibilität und komfortable Bedienung vor Ort
- Selbstüberwachungsfunktionen und Kurzschlussschutz
Erkennung der Radposition und Anzeige der Karosseriepositionierung
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
Wenn das Fahrzeug vollständig zum Stillstand kommt, bewegt der Schiebemantel die Räder in die entsprechende Position. An dieser Stelle ist es besonders wichtig, die Position der Räder zuverlässig zu erkennen. Im Falle einer Abweichung in der Position der Räder kann die erzwungene Bewegung das Fahrzeug beschädigen und sogar die mechanische Ausrüstung in der Batteriewechselstation beschädigen.
Darüber hinaus ist es bei verschiedenen Arten von Batteriewechselstationen schwierig, die Karosserieposition allein durch mechanische Komponenten stabil einzustellen, wenn das Fahrzeug schwer und groß ist. In diesem Fall ist es besonders wichtig, dem Fahrer eine zuverlässige Richtungsführung zu bieten.
ifm-Lösungen
Reflexionslichtschranke der Serie O6P7
- Die Spotgröße kann Millimeter erreichen
- In engen Räumen kann die Reflexionslichtschranke zur Reifendetektion an Stellen installiert werden, an denen herkömmliche Rotlicht-Lichtschranken nicht verwendet werden können
- Schutzlaser der Klasse 1 für einfache Installation und Inbetriebnahme
- IO-Link-Funktion zur Echtzeit-Übermittlung der Distanz bis zum erfassten Objekt
O3R222 + OVP810, 2D/3D-Kamera
- Ausgestattet mit 2D- und 3D-TOF-Kameras kann dieses Gerät Nummernschilder oder andere Fahrzeuginformationen für die Archivierung und Aufzeichnung identifizieren und so die Rückverfolgbarkeit des Batteriewechselprozesses gewährleisten
- Die 3D-Kamera kann bei der Kalibrierung mechanischer Strukturabweichungen helfen, die durch Unterschiede in den Fahrzeugmodellen verursacht werden, um Fahrzeuge beim Parken und Lokalisieren der optimalen Batteriebetriebsposition zu unterstützen
- Positioniergenauigkeit im Zentimeterbereich
Positionierung des Batterieshuttles und Identifizierung der Batterieposition
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
An regnerischen oder verschneiten Tagen kann sich Schlamm und Wasser auf der Unterseite des Fahrzeugs befinden. Eine Herausforderung der Batteriewechselstation besteht darin, in solchen Umgebungen eine zuverlässige Sensorerkennung zu gewährleisten. Gleichzeitig kann die Umgebungstemperatur in kalten Regionen bis zu -40 °C erreichen, so dass die Zuverlässigkeit der Sensoren eine der wichtigsten technischen Anforderungen ist. Darüber hinaus haben Batterien eine Vielzahl unterschiedlicher Gehäusefarben oder -materialien, die durch photoelektrische Produkte an bestimmten Stellen positioniert werden müssen.
ifm-Lösungen
Induktiver Sensor vom Typ K=1
- Einheitlicher Schaltabstand von Stahl bis Aluminium
- Die Schutzart IP67/IP68/IP69K gewährleistet den zuverlässigen Einsatz des Produkts in rauen Umgebungen mit schlammigem Wasser oder Regenwasser
- Die Betriebstemperatur des Produkts liegt zwischen -40 °C und 85 °C, was einen zuverlässigen Einsatz in verschiedenen Ländern und Regionen gewährleistet
- Zuverlässige Identifizierung von Batterien aus unterschiedlichen Materialien
Reflexionslichttaster der Serie O6T/H
- Die O6H3-Serie bietet die Schutzart IP67/IP68/IP69K, die die Stabilität und Zuverlässigkeit der Sensoren in rauen Umgebungen gewährleistet
- Mit seinem kompakten Gehäusedesign kann das Produkt in Umgebungen mit begrenztem Platzangebot eingesetzt werden
- Mehrere optionale Messbereiche für unterschiedliche Anforderungen im Feld
Batteriepositionierung und Vermessung des Akkus
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
Batterien gibt es in verschiedenen Ausführungen, auch die Gehäuse variieren Hinsichtlich des Materials und der damit verbundenen Farbgebung (z.B. Edelstahl oder Aluminium). Ist der Neigungswinkel bei der Batterie-In-Position-Erkennung groß, ist es besonders wichtig, die Batteriepositionierung stabil zu erfassen. Darüber hinaus ist es notwendig, die Position des Batterie-Shuttles kontinuierlich zu aktualisieren, um Geschwindigkeitsänderungen während der Bewegung des Shuttles zu steuern. Darüber hinaus wird eine stabile und kostengünstige Lösung benötigt.
ifm-Lösungen
Laser-Distanzsensor der OGD-Serie nach dem PMD-Prinzip
- Kompaktes Design und flexibel in der Installationsposition
- Stabile Ausgabe von Batteriepositionsinformationen, unabhängig von Einfallswinkel oder Farbe und stabile Überwachung der Batterieposition
- Der Sensor verfügt über ein Display und Tasten für eine genaue Schaltpunkteinstellung
- Ausgestattet mit IO-Link-Funktion, um die Anforderungen der Anwendung vor Ort zu erfüllen
- Mehrere optionale Messbereiche, stabil und zuverlässig
Induktiver Sensor der NT-Serie
- Sichere Erkennung der Position des Batterie-Shuttles
- Schutzart IP67/IP68/IP69K sorgt für zuverlässigen Langzeiteinsatz in rauen Umgebungen
- Mehrere Verdrahtungsmethoden mit optionalen Größen, um den Installationsanforderungen verschiedener Positionen gerecht zu werden
- Die Betriebstemperatur des Produkts liegt zwischen -40 °C und 85 °C, was einen zuverlässigen Einsatz in verschiedenen Ländern und Regionen gewährleistet
Überwachung des Kühlmittelzustands und möglicher Wasseransammlungen
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
Während des Ladens der Batterie muss das Kühlsystem der Powerbatterie an die Batterie angeschlossen werden, um das interne Kühlmittel der Batterie zu durchlaufen und sicherzustellen, dass die Power-Batterie während des Ladevorgangs eine konstante Temperatur beibehält. Wenn sich herausstellt, dass das Kühlmittel in der Batteriewechselstation nicht ausreicht, muss es rechtzeitig nachgefüllt werden. Gleichzeitig muss der Druck des Kühlmittels in der Batteriewechselstation während der Batteriekühlung höher sein als der Druck des Kühlmittels im Fahrzeug, um einen Mangel an Kühlmittel durch häufigen Batteriewechsel zu vermeiden.
Die Erkennung von internen Wasseransammlungen in der Batteriewechselstation ist ebenfalls sehr wichtig, daher muss überprüft werden, ob z.B. Regenwasser in der Batteriewanne vollständig abgeleitet wird, um interne elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden und die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie in der Batteriewechselstation zu gewährleisten.
ifm-Lösungen
Füllstandsensor der LT-Serie
- Erkennt zuverlässig den Kühlmittelstand; mehrere optionale Längen
- Misst die Kühlmitteltemperatur bei kontinuierlicher Messung des Flüssigkeitsstandes, ohne dass zusätzliche Temperatursensoren installiert sind
- Spart Platz und Installationskosten
Drucksensor der PN/PT-Serie
- Gewährleistet eine rechtzeitige Rückmeldung des Kühlmitteldruckzustands durch schnelle Druckreaktion
Durchflusssensor der SV-Serie
- Misst zuverlässig den Kühlmittelfluss
Füllstandsensor der Serie LI5
- Sichere Erkennung von Füllständen
- Zuverlässige Funktion auch bei Schlamm oder anderen Anhaftungen
- Mehrere Längen und optionales Installationszubehör erhältlich
- Eine helle Kontrollleuchte zeigt deutlich den Betriebszustand des Sensors an
Temperatur- und Feuchteüberwachung/ Stromversorgung im Schaltschrank
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
Die Batteriewechselstation ist weltweit installiert und im Einsatz, was auch bedeutet, dass sie in verschiedenen klimatischen Umgebungen eingesetzt werden kann. Um den stabilen Betrieb von Geräten und Komponenten im Schaltschrank zu gewährleisten, ist die Temperatur- und Feuchteüberwachung im Schaltschrank besonders wichtig.
Gleichzeitig benötigen verschiedene Sensoren vor Ort eine 24V-Spannungsversorgung. Stabile und zuverlässige Stromversorgungs- und Schaltungsschutzkomponenten garantieren deren normalen Betrieb.
ifm-Lösungen
Temperatur- und Feuchtigkeitssensor der LDH-Serie
- Überwacht Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Echtzeit, um optimale Betriebsbedingungen im Schaltschrank zu gewährleisten und eine rechtzeitige Wartung der Geräte zu sichern
- Einfache Montage mit Schraube oder Führungsschiene und M12
- Sofort nach der Installation einsatzbereit
- Für die Datenkommunikation werden analoge Signale oder IO-Link verwendet
Schaltnetzteil der DN-Serie
- Kompakte Bauform reduziert den Platzbedarf
- Hoher Wirkungsgrad bei der Umwandlung elektrischer Energie, umweltfreundlich und energiesparend
- Kurzschluss- und Überlastschutz sorgen für elektrische Sicherheit
Elektronischer Schutzschalter der Serie DF
- Effizientere Gewährleistung der Stromkreissicherheit
- Schnelles Abschalten des Stromkreises bei Kurzschluss
- Misst auch den Strom und die Spannung in jedem Kanal über IO-Link
Vor-Ort-Verdrahtungs- und Anschlussmodul
Häufige Probleme und technische Schwierigkeiten
In der Batteriewechselstation sind verschiedene Sensortypen verbaut, um sämtliche Prozessschritte, wie etwa die Entnahme und das Einsetzen von Batterien und die einzelnen Ladevorgänge exakt und zuverlässig zu erfassen. Müssen Sensoren und unterschiedliche Signaleingangsmodule an den Schaltschrank angeschlossen werden, führt dies zu einem hohen Platzbedarf sowie zu einer aufwändigen Verdrahtung im Schaltschrank und später zu extrem hohen Wartungskosten. Auch wenn ein busförmiges Verdrahtungsmodul verwendet wird, kann nur ein Teil der Sensorinformationen ausgelesen werden. Das Auslesen und Aufzeichnen weiterer Sensorinformationen, wenn dies von Kunden gewünscht wird, erweist sich als schwierig.
ifm-Lösungen
IO-Link-Mastermodul der Serie AL1
- Übermittelt sämtliche Messdaten und Statusinformationen eines Sensors
- Die Verdrahtung mittels standardisierter Verbindungskabel vereinfacht die Anbindung der Sensoren und verhindert Fehlverdrahtung
- Die digitale, EMV-beständige Übermittlung der Sensordaten sorgt für exakte, unverfälschte Informationen
- Schutzart IP65/IP66/IP67; direkter Einsatz vor Ort, einfache Verdrahtung, spart Platz im Schaltschrank
- Wird mit IO-Link-Sensor verwendet, um vorbeugende Wartung zu implementieren und die Alterung der Geräte zu quantifizieren
- Ausgestattet mit Y-Pfad-Technologie, um Sensorparameter und -daten direkt an die Cloud zu senden, um die Batteriewechselstation in Echtzeit zu verwalten
IO-Link-IO-Module der Serie AL2
- 16-Port DI/DO flexibel definiert
- Einfacher Anschluss an verschiedene Arten von Schaltsensoren
- Daten- und Stromversorgung wird über ungeschirmtes Anschlusskabel übertragen
- Schutzart IP65/IP67 für externe Installationsumgebungen
- Der Antrieb wird unabhängig mit Strom versorgt, was den Spezifikationen für die galvanische Trennung entspricht
