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AGV如何选择电池容量

浏览次数: 7248 日期:Post date:2023-05-18 09:55:56

备注:文章内容仅供参考

一、     AGV驱动电机的功率和电池的选型没有直接关系

好多朋友都是根据电机的功率选择电池,这个是错误的。电机的标称是额定功率的,比如一台10Nm3000转的电机,标称功率是3KW。只有在电机转速在3000转,输出扭矩在10Nm的时候,电机的输出功率才为3KW,而绝大数时间AGV的驱动电机不可能工作在3KW的情况下,如果匀速行驶的时候,电机的功率用满了,那么这台车在启动的时候,在横移或者换向的时候,一定拉不动,电机肯定选择小了。

二、     电池容量计算

1.  AGV设计要求:

空车重量1T,满载重量3T,加速度0.3m/s^2,正常行驶速度:0.5m/S

     设计要求4小时充电一次,30%时间空车运行,70%时间满载运行。

2.  计算正常行驶的AGV实际输出功率

空车匀速行驶功率:P1 = F.V = 1000KG*9.98*0.03*0.5m/S = 150W

满载匀速行驶功率:P2 = F.V = 3000K*9.98*0.03*0.5m/S = 450W

AGV车平均运行功率:P = P1*0.3 + P2*0.7 = 360W

3.  计算电池的输出电流

电池的输出功率 = AGV车的输出功率/减速机的效率/电机(驱动器)效率*安全余量.

传动机构的效率:

一般行星减速机的结构传动效率在0.85左右(理论值很高,建议按照0.85),传统的齿轮箱结构效率在0.7左右(进口CFR、马卢达等品牌为减速箱结构)。

电机效率:

一般伺服电机的效率可以达到0.85左右,传统的异步感性电机,无刷电机等效率较低,具体数据可咨询厂家。

安全余量:

考虑到不同轮子之间憋力,机械安装误差等因素导致功率额外损失,建议理论值*2倍余量

空车运行时:

空车匀速行驶电池输出功率 = 150W/0.85/0.85*2 = 415W

空车匀速行驶时电池的输出电流(电池48V)415W/48V = 8.64A

满载运行时:

满载匀速行驶电池输出功率 = 450W/0.85/0.85*2 = 1245W

满载匀速行驶时电池的输出电流(电池48V)1245W/48V = 25.95A

AGV车电池平均输出功率:

415W*0.3 + 1245W*0.7 = 996W

电池的平均输出电流 = 996W/48V = 20.75A

需要电池的大小:

20.75A*4小时 = 80.2AH

三、     电池最大输出电流的计算

电池的最大输出电流为AGV车的最大输出功率时刻,为AGV车在加速度结束的时刻:

加速度:0.5m/S2,速度:0.5m/S

摩擦阻力:F1 = m*g*u = 3000Kg*9.98*0.03 = 900N

加速度力:F2 = m.a = 3000KG*0.5m/S2 = 1500N

总牵引力:F = F1 + F2 = 900+1500 = 2400N

此时AGV车的瞬时输出功率P = F.V = 2400N*0.5M/S = 1200W

考虑传动及电机等效率,电池的实际输出功率为:

1200W/0.85/0.85*2 = 3321W

电池的瞬时最大输出电流:3321W/48V = 69.2A

大功率伺服驱动器内部有充电电容,电容的瞬时充电电流也是AGV电池最大放电电流的选型要求之一,建议询问驱动器厂家。

两者综合考虑选择大的数值,作为电池的最大放电电流。

作者介绍:上海同毅自动化技术有限公司

上海同毅自动化技术有限公司成立于201411月,源自同济大学机器人与智能系统研究室,公司总部位于上海,在苏州、常州设有研发、生产基地,公司以“为客户创造价值”为使命,专注于工业控制器、驱动系统的研发工作,为工业自动化设备提供完整解决方案。公司主营产品包括低压(直流)伺服电机、低压(直流)伺服驱动器、AGV动力总成(舵轮)等自主品牌产品,累计服务超过1000余家客户,产品被广泛应用移动机器人,重载AGV、无人叉车、巡检机器人、医疗设备、协作机器人、伺服压力机、瓦楞包装等行业。