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電気自動車のバッテリ交換ステーション
製品のアプリケーションと選び方
安全・手軽・スマート
新しいエネルギー技術の急速な発展に伴い、日常生活にも電気自動車が増えています。その一方で、新エネルギー自動車（電気自動車・プラグインハイブリッド車・水素燃料電池車）は充電が深刻な課題になっています。
電気自動車の安全・手軽・スマートな充電ソリューションを目指し、多方面から様々な取組みが行われています。ソリューションバッテリ交換ステーションは、この課題を解決するソリューションの1つです。バッテリ交換技術を通じて、5分以内の交換が可能で時間を節約します。統一された充電規格により、バッテリ交換ステーションに安全で制御可能な充電プロセスと、最適なバッテリ性能を保証します。
産業オートメーション分野向けの精密センサトップメーカーの1社として、ifmは大手自動車メーカーと緊密に協力してきました。高品質な製品を提供するために品質を一番に考え、カタログ掲載製品の5年間保証を提供しています。「ifm - close to you」のもとにお客様に寄り添い、常にサービスを提供します。
アプリケーション
アプリケーション
車両の安全な入出庫検出
よくある問題点・難点
車がバッテリ交換ステーションに入ると、下にあるカバープレートが開きバッテリの交換を開始します。この時、バッテリ交換ステーションに運転者以外の人や動物が侵入したり、運転者がドアを開けて車外に出ようとすると、交換プロセスが中断されるためケガ等の大きな事故につながります。こうした危険を防止することは非常に重要です。
ifmのソリューション
OYシリーズセーフティライトカーテン
- 保護区域 最大1.8m
- 中に人や物が侵入すると直ちに反応して交換プロセスの中断を防止
- IEC 61496の安全カテゴリ2および4に適合
- さまざまな位置に設置可能、検出幅・分解能のラインナップ
- 制御盤扉等の電気機器用に小型セーフティセンサとの組合せも可能
G1502Sセーフティコントローラ
- 機器を即座に停止させ潜在的な危険を防止
- 柔軟な切替操作で現場での使用便利
- 自己監視機能・短絡保護
タイヤ位置の検出と車体の誘導
よくある問題点・難点
車両が完全に停止すると、スライド式台座がタイヤの位置を適切な場所へ移動させます。この時、タイヤの位置を確実に検出することが非常に重要です。位置がずれて無理に移動させると、車両やバッテリ交換ステーションの機械設備を壊してしまいます。
また、バッテリ交換ステーションの種類によっては、車体重量が重い大型車をこうした装置だけで車体位置を確実に調整することは難しくなります。この場合は、運転者への確実な誘導を行うことが特に重要になります。
ifmのソリューション
O6P7シリーズミラー反射型光電センサ
- ミリ単位のスポット径
- 従来の赤色光式光電センサでは不可能だった狭い場所に設置でき、確実にタイヤを検出
- クラス1 保護レーザで設置・立ち上げが簡単
- IO-link通信により物体間との距離情報をリアルタイムで伝送
O3R222 + OVP800、2D/3Dカメラ
- 2D/3D TOFカメラ搭載でナンバープレートや車両情報を識別・記録しバッテリ交換のトレーサビリティを確保
- 3Dカメラが車種の違いによるずれの補正を支援し、駐車時・バッテリ交換時の位置決めを支援
- センチ単位の位置決め精度
車両位置とバッテリの正確な搭載位置の調節
よくある問題点・難点
雨や雪の日は泥はねや水はねが車の下に付着します。こうした環境でもセンサが確実に検出し、バッテリ交換ステーションの運用の課題を解決します。また、周囲の温度が-40℃にもなる寒冷地で要求されるセンサの信頼性は、重要な技術要素の1つです。さらに、さまざまなバッテリの色や材質を検出するため、光電センサを使って所定の位置を決定しなければなりません。
ifmのソリューション
高周波誘導式オールメタルタイプ(K=1)近接センサ
- アルミニウム等の様々な金属もスイッチング距離が減衰しない
- 保護構造IP67/IP68/IP69Kにより泥はねや雨などの環境でも安定検出
- -40℃～85の広い動作温度によりさまざまな国・地域で使える
- バッテリの材質の違いを確実に識別
O6T/Hシリーズ拡散反射型光電センサ
- 保護構造IP67/IP68/IP69KのO6H3シリーズが過酷な環境下で安定検出・信頼性を実現
- コンパクトなハウジングで省スペース
- 測定距離が幅広く現場の様々な要望に対応
バッテリの位置決めとカートリッジの測定
よくある問題点・難点
バッテリは、ステンレス・アルミ等のさまざまな色・材質の設計や筐体に格納されています。バッテリを検出する時に正しい位置から大きくずれて傾くおそれがあるため、位置決めを行い安定して検出することは非常に重要です。また、車両を定位置に駐車させるまでの移動中の速度の変化を制御するために、車両の位置を常に更新する必要があります。さらに安定したコスト効果の高いソリューションが求められます。
ifmのソリューション
PMD式OGDシリーズレーザ距離センサ
- コンパクトでさまざまな取付方法
- 光の入射角度や色に依存しない検出によりバッテリ位置を安定して監視し位置情報を出力
- ディスプレイとボタンでスイッチポイントを正確に設定
- 現場の様々なアプリケーションの要求に応えるIO-Link機能を搭載
- 幅広い測定範囲に対応し安定性と信頼性を実現
NTシリーズ高周波誘導式近接センサ
- 移動する車両の位置を安全に検出
- 保護構造IP67/IP68/IP69Kで過酷な環境下で長期信頼性を実現
- 様々な接続方法とサイズのラインナップで柔軟な取付が可能
- -40℃～85の広い動作温度によりさまざまな国・地域で使える
冷却液の状態とステーション内に溜まった雨水のレベル監視
よくある問題点・難点
充電時は、バッテリ冷却系統をバッテリに接続して内部に冷却液を循環させ、充電中のバッテリ温度を一定に維持する必要があります。バッテリ交換ステーションの冷却液が不足した場合は適宜補充します。また、バッテリ交換の頻度が多くなり、バッテリ冷却時に冷却液が不足しないよう、ステーション内の冷却液の圧力は必ずバッテリ冷却中の車に入っている冷却液の圧力より高くなければなりません。
バッテリ交換ステーション内に溜まった水の検出も非常に重要で、短絡を防ぐためにカートリッジ内の雨水が完全に排水されていることを確認し、バッテリ交換ステーションにあるバッテリの安全性と信頼性を確保する必要があります。
ifmのソリューション
LTシリーズレベルセンサ
- 冷却液のさまざまな液面レベルを正確に検出; 各種プローブ長から選べる
- 冷却液の連続レベルに加え温度も測定しセンサの追加が不要
- 省スペースでコストを節約
PN/PTシリーズ圧力センサ
- 応答が早く適切なタイミングで冷却液の圧力状態をフィードバック制御
SVシリーズ流量センサ
- 冷却液の流量を確実に測定
LI5シリーズ流量センサ
- 安全にレベルを検出
- 泥などの付着物に強い信頼性に優れた機能
- 各種プローブ長と豊富な取付アクセサリ
- 視認性の高いLEDによりセンサの動作状態を表示
制御盤内の温湿度監視
よくある問題点・難点
世界中に設置されているバッテリ交換ステーションは、様々な環境で使われているとも言えます。制御盤内の機器や部品の安定動作を保証するために、盤内の温度と湿度の監視は非常に重要です。
また、現場にある各種センサには24Vの電源供給が必要です。安定した信頼性の高い電源と回路を保護する遮断器によりセンサの正常な動作が保証されます。
ifmのソリューション
LDHシリーズ温湿度センサ
- 温度と湿度のリアルタイム監視により制御盤内の機器の動作と機能に適正な環境を維持
- ねじまたはDINレールで固定式、M12接続で簡単に設置; 設置後すぐに使用可能
- アナログ信号またはIO-Linkによるデータ通信
DNシリーズスイッチング電源
- 小型で省スペース
- 高効率で環境に優しい省エネ仕様
- 短絡・過負荷防止により設備や機械を安全に保護
DFシリーズサーキットブレーカ
- 効率的に回路を保護
- 短絡時は回路を即座に遮断
- IO-Linkにより各回路の電流・電圧も測定
配線接続モジュール
よくある問題点・難点
バッテリ交換ステーションにはさまざまな種類のセンサが設置されています。センサと一緒に異なる入力信号モジュールを制御盤に接続したい場合、配線が複雑になりメンテナンスにも高額なコストがかかります。フィールドバス接続モジュールを導入しても、センサ情報は一部しか取得できません。大量のセンサ情報が必要な場合に、データの取得・保存が難しくなります。
ifmのソリューション
AL1シリーズIO-Linkマスタモジュール
- 大量のセンサ情報を取得してセンサデータを最大限に活用
- 損失のないデジタル通信と簡単接続によりすべてのセンサデータを取得
- 保護構造IP65/IP66/IP67; 分散設置・省配線、制御盤内で省スペース
- IO-linkセンサを使った予知保全で機器の不良の兆候を把握
- センサのパラメータをYパスで直接クラウドに送信、リアルタイムでバッテリ交換ステーションをリモート管理
AL2シリーズIO-Linkスレーブモジュール
- 設定可能な最大16点のDI/DO
- 各種出力タイプのセンサに対応し簡単に接続
- 1本の非シールドケーブルで通信と電源に対応
- 保護構造IP65/IP67でさまざまな環境で使用が可能
- アクチュエータ用電源供給の接続が可能
