Längere Batterielebensdauer durch gleichmäßige Einsatzhäufigkeit

BELATRON UC und Batterien als Screenshot aus dem Augmented Reality Modell

Das Ladeplatzmanagement mit dem Next Battery Selector Dynamic sorgt für einen wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Betrieb Ihres Batteriepools

Bei jedem Lade- und Entladevorgang steigt die Batterietemperatur durch die elektrochemischen Reaktionen in der Batterie deutlich an. Daher besteht bei Batterien mit schnell hintereinander folgenden Lade- und Entladezyklen ohne ausreichende Abkühlphasen die Gefahr überhöhter Batterietemperaturen. Diese müssen jedoch vermieden werden, da sie die Lebensdauer, d. h. die erreichbaren Entladezyklen der Antriebsbatterien, signifikant reduzieren.
Daher ist die Einhaltung von Abkühlphasen und die gleichmäßige Nutzung aller im Batteriepool vorhandenen Antriebsbatterien für einen wirtschaftlichen und störungsfreien Betrieb der Flurförderzeuge von großer Bedeutung.

POWER news (PN) sprach zu dem Thema auf der LogiMAT 2022 mit Peter Hoeptner, Vertriebsleiter Traktion bei BENNING.

PN: Herr Hoeptner, neben den Ladestationen, Wallboxen und den BELATRON Ladegeräten haben Sie einen Messeschwerpunkt auf den Bereich des Ladeplatzmanagements mit dem Next Battery Selector Dynamic gelegt.

Warum sehen Sie hier einen Handlungsbedarf? Der problematische Einfluss von überhöhten Batterietemperaturen auf die Batterielebensdauer ist doch seit Langem bekannt, oder?

Hoeptner: Ja, eigentlich schon, allerdings wird dies in der Praxis nicht immer berücksichtigt. Wir haben festgestellt, dass insbesondere bei schichtübergreifendem Betrieb die Einsatzhäufigkeit der einzelnen Antriebsbatterien stark variiert. Meistens liegt es daran, dass bei einem Batteriewechsel die Batterien im vorderen Bereich der Ladestation gegenüber denen im mittleren und hinteren Bereich untergebrachten Batterien bevorzugt genutzt werden.

Somit ist die Verweildauer und die damit einhergehende Abkühlungsphase der Batterien in der Ladestation nach der Vollladung ebenfalls sehr unterschiedlich. Parallel dazu weicht mit der Zeit die Anzahl der Lade-/Entladezyklen bei den einzelnen Batterien immer stärker voneinander ab.

BENNING Messeauftritt auf der LogiMAT 2022 und VR-Brille mit komplett animierter Ladestation
BENNING Messeauftritt auf der LogiMAT 2022 und die komplett animierte Ladestation, die mit der VR-Brille in virtueller Realität erkundet wird

PN: Das heißt, ein gleichmäßiger Einsatz des gesamten Batteriepools würde den Temperaturanstieg verringern, da die auf alle Batterien verteilten Pausenzeiten nach dem Ende des Ladevorganges zu einer Abkühlung der Batterien führen?

Hoeptner: Exakt, allerdings ist eine gleichmäßige Einsatzhäufigkeit der Wechselbatterien nur zu erreichen, wenn die Einsatzreihenfolge der vollgeladenen Batterien dem Personal schichtübergreifend vorgegeben wird. Hier setzt der Next Battery Selector Dynamic an. Er sorgt dafür, dass alle Batterien in der Reihenfolge ihres Abschaltzeitpunktes nach der Vollladung verwendet werden.

PN: Insbesondere bei Batterieräumen mit vielen Ladeplätzen ist es für die Fahrzeugführer sicher nicht immer einfach, den Überblick zu behalten. Wie stellen Sie sicher, dass die jeweils als nächste zu nutzende Batterie eindeutig erkannt wird?

Hoeptner: Ein deutlich sichtbarer, an jedem Ladeplatz installierter Leuchtmelder signalisiert jeweils die vollgeladene Batterie mit dem ältesten Abschaltzeitpunkt. Nimmt das Personal den Batteriewechsel vor und trennt dazu diese Batterie vom Ladegerät, aktiviert das System umgehend den Leuchtmelder am Ladeplatz der nächsten, für einen Einsatz freigegebenen Batterie.

Da durch den Next Battery Selector Dynamic immer nur ein Leuchtmelder angesteuert wird, erkennt das verantwortliche Personal auf den ersten Blick die als nächstes einzusetzende Batterie. Selbst bei einer Vielzahl von Ladeplätzen auf engem Raum wird so immer die richtige Batterie ausgewählt.

NBS Dynamic und Batterien als Screenshot aus dem Augmented Reality Modell
Signalleuchte und Ladestecker sind in einem Vierkantprofil eingebaut. Die ergonomische Anordnung oberhalb der Batterie vereinfacht den Batteriewechsel.

PN: Wir sehen auf der Messewand die Abbildung eines Smartphones in Verbindung mit einer durch den NBS Dynamic gesteuerten Ladestation. Was hat es damit auf sich?

Hoeptner: Über die optionale Software BELATRON monitor ist eine Anzeige der anstehenden Verwendungsreihenfolge bzw. der nächsten zu verwendenden Batterie auf einem mobilen Endgerät oder über einen Großbildschirm im Laderaum möglich. Dies trägt gerade in großen Ladestationen zusätzlich zur Übersichtlichkeit und damit zu einem schnelleren Batteriewechsel bei.

Aber das ist nur ein kleiner zusätzlicher Mehrwert dieser Software. BELATRON monitor haben wir entwickelt, um den Betreibern unserer BELATRON Ladegeräte ein smartes Datenmonitoring aller Ladeparameter zu ermöglichen. Die Software bietet neben dem Ladeplatzmanagement eine perfekte Übersicht über die Ladestation. Wichtige Ladegerätezustände werden benutzerfreundlich visualisiert und können zur Auswertung der Laderaumnutzung verwendet werden. Die Daten bleiben dabei jederzeit lokal gespeichert und verlassen nicht das Unternehmen. Der Zugriff kann sowohl als Stand-alone-Lösung als auch über das Kundennetzwerk realisiert werden.

PN: Sie erwähnen gerade die Einbindung in das Kundennetzwerk. Implizieren Sie damit auch die Kommunikation mit Energiemanagementsystemen?

Hoeptner: BELATRON Ladegeräte lassen sich mit einer optionalen Schnittstelle ausstatten, über die Energiemanagementsysteme Ladeparameter auslesen und einfach weiterverarbeiten können. Mit diesen Informationen ist es für die Unternehmen möglich, Prozesse wie das sogenannte Load Shedding zur Vermeidung von Spitzenlasten zu automatisieren.

PN: Bleiben wir beim Thema Konnektivität. Wie werden die Ladegeräte an das System NBS Dynamic angebunden?

Hoeptner: Unsere aktuellen BELATRON Ladegeräte verfügen über zwei optionale NBS Ports, die eine sehr einfach einzurichtende Vernetzung der Ladegeräte untereinander mittels RJ45 Patchkabeln ermöglichen. Diese Verbindung ist deutlich stabiler und weniger störanfällig als Funkverbindungen.

NBS Dynamic und Batterien als Screenshot aus dem Augmented Reality Modell

PN: Wie flexibel ist das System? Welche Möglichkeiten bestehen, wenn das Unternehmen wächst, die Fahrzeugflotte vergrößert wird und dementsprechend mehr Ladeplätze notwendig sind?

Hoeptner: Durch Vernetzung mittels Stecktechnik kann das NBS Dynamic System jederzeit einfach skaliert werden. Hierzu wird lediglich das neue BELATRON Ladegerät mit einem Patchkabel in die bestehende Struktur eingesteckt. Da die Ladegeräte, wie schon gesagt, über jeweils zwei RJ45 Ports verfügen, ist auch eine Integration zwischen zwei bereits vorhandenen Ladegeräten möglich. Das schafft zusätzliche Flexibilität in der Laderaumgestaltung.

PN: Das hört sich tatsächlich sehr einfach an. Aber wie verhält es sich mit den Geräteeinstellungen. Ich nehme an, die Ladegeräte müssen immer genau einem Batterietyp bzw. einer bestimmten Batteriespannung zugeordnet werden?

Hoeptner: Unsere BELATRON Ladegeräte verfügen über eine optionale Multivoltage-Funktion, die das Laden verschiedenster Batterien gestattet (Anmerkung der Redaktion: 24 V, 48 V, 80 V, 120 V sowie 36 V, 72 V, 96 V).
Da Batterien unterschiedlicher Spannungen auch unterschiedlichen NBS Gruppen zugeordnet sind, ordnen sich unsere BELATRON Ladegeräte mit Multivoltage-Option automatisch der richtigen NBS Dynamic Gruppe zu und stellen somit sicher, dass jederzeit der richtige Ladeplatz zur Verwendung der nächsten Batterie angezeigt wird.

Kreisrund angeordnete unterschiedliche Spannungen
Batterien unterschiedlicher Spannungen werden unterschiedlichen NBS Gruppen zugeordnet, die BELATRON Ladegeräte mit Multivoltage-Option ordnen sich automatisch der richtigen NBS Dynamic Gruppe zu.

PN: Wir sprechen hier über neue Ladegeräte. Welche Möglichkeiten bestehen bei einer nachträglichen Implementierung des NBS Dynamic in bestehende Ladestationen? In der Regel sind hier doch bereits Ladegeräte vorhanden, müssen diese komplett ersetzt werden?

Hoeptner: Der NBS Dynamic ist abwärtskompatibel. Befinden sich bereits ältere BELATRON Ladegeräte vor Ort, die nicht über eine NBS Dynamic Schnittstelle verfügen, können diese über ein cleveres Busanbindungs-Konzept einfach integriert werden. Wir rüsten die Bestandsgeräte mit Relaiskontakten nach und binden sie dann über einen Busankoppler in den neuen NBS Dynamic ein. Dieses reduziert die Investitionskosten und ermöglicht einen einfachen Einstieg.

Allerdings sollte grundsätzlich geprüft und abgewogen werden, ob der Austausch der alten Geräte gegen moderne BELATRON Ladegeräte nicht aufgrund der höheren Wirkungsgrade, neuer Software und Kommunikationsschnittstellen – wir sprachen ja gerade schon über Energiemanagement – auf Dauer wirtschaftlicher wäre.

PN: Spielen Sie hier auch auf eine ganzheitliche Betrachtung eines solchen Projektes an?

Hoeptner: Naja, maßgeschneiderte Anzüge sitzen halt perfekt! – Ähnlich verhält es sich auch bei der Gestaltung von Ladeprozessen und -stationen. Maßgeschneiderte Lösungen entstehen eng am Bedarf des Kunden und erzielen so einen Mehrwert. Eine ganzheitliche Betrachtung zu Beginn des Projektes garantiert, dass das spätere System die Kundenbedürfnisse perfekt erfüllt, Ressourcen schont und wirtschaftlich betrieben wird.
Gleichzeitig geht es um vordergründig simple Dinge, wie die optimale Raumausnutzung. Nehmen wir einmal an, der Laderaum soll aufgrund der hohen bautechnischen Anforderungen nicht verändert werden. Dennoch werden zusätzliche Ladegeräte benötigt, für die jedoch weder an den Wänden noch auf den Regalen ausreichend Installationsfläche vorhanden ist. In diesem Fall setzen wir das BELATRON UC System ein. Dieser platzsparende Ladeschrank bietet eine größtmögliche Energiedichte auf nur 60 x 60 cm Aufstellfläche. Das System ist modular aufgebaut und die Anzahl der 19" BELATRON Lademodule kann flexibel an den Bedarf angepasst werden. BELATRON UC Systeme können selbstverständlich auch mit dem NBS Dynamic ausgestattet werden.

BELATRON UC und Batterien als Screenshot aus dem Augmented Reality Modell
BELATRON UC

PN: Während des Interviews sehen wir immer wieder Besucher, die mit einer VR-Brille oder ihren Handys über den Messestand laufen. Welche Bewandtnis hat es damit?

Hoeptner: Wir haben überlegt, wie wir ein so großes System mit seiner kompletten Funktionalität optimal präsentieren können. Dabei ging es nicht nur um eine Messepräsentation, sondern auch um die Präsentation auf unserer Website und den Besuch beim Kunden. Anders als bei Produkten, wie unserem BELATRON Ladegerät oder unserer liflex NG Batterie, die wir einfach im Kofferraum mitnehmen können, ist das bei dem NBS Dynamic nicht möglich.
Auch eine Produktdemonstration bei einem Referenzkunden ist aufgrund von Terminabstimmungen, Sicherheitsunterweisungen usw. immer mit hohem Organisationsaufwand verbunden.

Daher haben wir uns entschlossen, eine komplett animierte Ladestation im Maßstab 1:1 in virtueller Realität aufzubauen und online zur Verfügung zu stellen.
Benötigt wird nur ein Internetzugang, eine VR-Brille, ein Handy oder Tablet, um die Halle zu betreten. Der Besucher kann sich darin frei bewegen und den Batteriewechsel live erleben oder sich die Geräte im Detail anschauen. Er muss dazu nicht einmal eine App runterladen.

PN: Das möchten wir dann gleich auch gerne einmal ausprobieren. Herr Hoeptner, vielen Dank für das informative Gespräch.

Peter Höptner

„Da durch den Next Battery Selector Dynamic immer nur ein Leuchtmelder angesteuert wird, erkennt das verantwortliche Personal auf den ersten Blick die als nächstes einzusetzende Batterie.“

Peter Hoeptner,
Vertriebsleiter Traktion, BENNING

Weitere Informationen

Kontakt: Peter Hoeptner
Tel.: +49 2871 93 233
E-Mail:

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