Smarte Batterien und Ladegeräte für intelligente Montagewerkzeuge

30.9.2020 Elektronisch überwachte Zellen optimieren Batteriemanagement

Im Sommer 2020 stellte der Montagespezialist Desoutter seine ersten intelligenten Batterie- und Ladegeräte-Lösungen aus seinem Geschäftsbereich Industriewerkzeuge vor. Dieser konzentriert sich auf die Lieferung von Montagelösungen und Dienstleistungen für die Automobil- und Off-Road-Industrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie den allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau. Vor dem Hintergrund der neu eingeführten Normen IEC62841 und UL 62841 für Hersteller von Elektrowerkzeugen in Europa und Nordamerika wählte Desoutter VARTA aus, um die Batterie und das Ladegerät zu spezifizieren, zu konstruieren und zu montieren. Inzwischen ist die Lieferung aus Massenproduktion angelaufen.

Im Rahmen der Zusammenarbeit bei der Entwicklung sowohl der neuen Lithium-Ionen-Batterien als auch des entsprechenden Ladegerätes haben die Experten von VARTA diese maßgeschneidert, damit sie den Anforderungen von Desoutter entsprechen, inklusive der Rückwärtskompatibilität zu den bereits im Einsatz befindlichen Werkzeugen. Das Ergebnis sind intelligente Batterien mit smarter Elektronik, erhöhter Sicherheit und Robustheit sowie deutlich höherer Kapazität bei gleichzeitig höherer Lebenserwartung. Dies trägt dazu bei, die Betriebskosten für die Kunden von Desoutter zu senken.

Eine der wichtigsten Entwicklungsaufgaben von VARTA war es, die neuen Batterien im Hinblick auf eine möglichst lange Lebensdauer nachhaltig zu gestalten. „Es ist uns gelungen, die Lebensdauer der Batterien mit verschiedenen Maßnahmen um mindestens 20 Prozent zu erhöhen. Dazu zählen die Elektronik, Lastmanagement, mechanisches Design zur Erhöhung der Robustheit sowie physikalische Schutzmaßnahmen für eine verbesserte Sicherheit, die den Fehlgebrauch der Batterie vermeidet. Diese Maßnahmen verhindern Überladung, Unterspannung und Überentladung", erklärt Gordon Clements, General Manager Solutions bei VARTA. Zusätzliche Vorteile für die Anwender brachte während der Zusammenarbeit das Hinzufügen neuer Batteriedaten, die den Anwendern gemeldet werden, und die Benachrichtigung über Ladezyklen sowie den Gesundheitszustand für die vorausschauende Wartung.

Das neue Batteriedesign gewährleistet, dass die Batteriezellen sicher in einzelnen Depots gelagert werden. Darüber hinaus schützt ein Stoßschutz auf beiden Seiten des Gehäuses das Innenleben vor Beschädigung. Die Elektronik steuert alle Ladezyklen, um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten. Darüber hinaus verhindert intelligentes Laden und Entladen eine vorzeitige Alterung der Batterie. „Um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, werden ihre Batterien praktisch nie vollständig geladen oder vollständig entladen. Die Batteriespezialisten von VARTA haben deshalb eine intelligente Elektronik entwickelt, die den Betriebszustand aller Zellen überwacht", erklärt Michael Loosen, Produktmanager bei Desoutter. So werden beispielsweise bei drohenden hohen Strömen oder zu hohen Temperaturen während des Lade- und Entladevorgangs die Verbindungen automatisch getrennt und Kurzschlüsse verhindert. Dies gilt auch, wenn die Spannung in einer oder mehreren Zellen über einen kritischen Wert ansteigt. Darüber hinaus erkennt die Batterieelektronik, wenn die Batterie nicht benutzt wird und schaltet diese nach fünf Tagen automatisch ab.

Die Ladegeräte können sowohl für das Laden neuer als auch älterer Batterien verwendet werden, wobei sie sich in Reihe schalten lassen, so dass eine Steckdose bis zu zehn Ladegeräte versorgen kann. Eine Warn-LED zeigt Fehler während des Ladevorgangs an, und der Fortschritt des Ladevorgangs wird ebenfalls gemeldet.