DC/DC-Wandler für FTS, AGV, AMR und mobile Robotik
DC/DC-Wandler für fahrerlose Transportsysteme, autonome mobile Roboter und Cobots versorgen Steuerungen, Sensoren, Kameras, Kommunikationseinheiten und weitere Bordverbraucher zuverlässig mit stabiler Spannung. Unsere kompakten Stromversorgungslösungen gleichen schwankende Batteriespannungen aus, ermöglichen Buck-Boost-Betrieb und lassen sich an unterschiedliche Leistungsanforderungen automatisierter Fahrzeuge und Robotiksysteme anpassen.
Stabile Stromversorgung für autonome Systeme
Fahrerlose Transportsysteme, kurz FTS, sowie autonome mobile Roboter müssen Materialflüsse in Lager- und Produktionsumgebungen zuverlässig und möglichst ohne Unterbrechungen bewältigen. Ihre Steuerungen, Sensoren, Sicherheitskomponenten und Kommunikationssysteme benötigen dabei eine konstante Versorgungsspannung, auch wenn sich die Batteriespannung während des Betriebs und des Ladezyklus deutlich verändert.
Gleichzeitig sind Bauraum und Gewicht in mobilen Systemen begrenzt. Der eingesetzte DC/DC-Wandler muss deshalb kompakt, effizient und mechanisch robust sein. Je nach Fahrzeugplattform muss er unterschiedliche Batteriesysteme abdecken, kurzzeitige Leistungsspitzen beherrschen oder durch Parallelschaltung an höhere Leistungen angepasst werden können.
Genau hier setzen unsere DC/DC-Wandler an: Sie stabilisieren die Bordnetzspannung, reduzieren Wandlungsverluste und ermöglichen mit weiten Eingangsspannungsbereichen eine einheitliche Stromversorgung für unterschiedliche Fahrzeug- und Robotikplattformen.
Stabile 24-V-Versorgung in einem FTS mit WLAN-Leitsystem
Ein Kunde entwickelt fahrerlose Transportsysteme für den Materialfluss in der Fahrzeugproduktion. Die Shuttles transportieren dabei unter anderem vollständige Fahrzeugchassis und werden über ein WLAN-basiertes Leitsystem gesteuert.
Als Energiequelle kommen Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz, die innerhalb kurzer Zeit wieder aufgeladen werden können. Während des Betriebs verändert sich jedoch die Batteriespannung. Die angeschlossene Steuerungs- und Kommunikationselektronik benötigt gleichzeitig eine stabile Versorgung mit 24 VDC.
Für diese Anwendung wird der DC/DC-Wandler 257E-24-SD eingesetzt. Seine Buck-Boost-Topologie ermöglicht eine geregelte 24-VDC-Ausgangsspannung, selbst wenn die Eingangsspannung zeitweise unter die benötigte Ausgangsspannung fällt.
Bei einem reinen Abwärtswandler kann die Ausgangsspannung nicht mehr stabil gehalten werden, sobald die Eingangsspannung zu weit absinkt. Ein Buck-Boost-Wandler kann dagegen sowohl höhere als auch niedrigere Eingangsspannungen verarbeiten und daraus eine konstante Ausgangsspannung erzeugen.
Das ist besonders bei batteriebetriebenen Systemen relevant, da die Batteriespannung vom Ladezustand, von der Belastung und vom Betriebszustand des Fahrzeugs abhängt.
Der 257E-24-SD stellt die benötigte 24-V-Versorgung auch bei schwankender Batteriespannung zuverlässig bereit. Sein hoher Wirkungsgrad reduziert die Verlustleistung und trägt dazu bei, die verfügbare Batteriekapazität effizient zu nutzen.
Die kompakte Bauweise erleichtert die Integration in das Shuttle, während der robuste Aufbau für den dauerhaften Einsatz in automatisierten Produktions- und Logistikprozessen ausgelegt ist.
Ein DC/DC-Wandler für 24 V- und 48 V-Fahrzeugplattformen
Ein Entwickler und Hersteller automatisierter Transportsysteme setzt verschiedene batteriebetriebene Fahrzeugtypen ein. Abhängig von der Plattform muss entweder eine Eingangsspannung von 24 VDC oder von 48 VDC auf eine stabile Bordnetzspannung von 24 VDC geregelt werden.
Anstatt für beide Fahrzeugvarianten unterschiedliche Geräte einzusetzen, wird der DC/DC-Wandler 256E-24-SD verwendet. Sein weiter Eingangsspannungsbereich von 15 VDC bis 70 VDC ermöglicht den Einsatz auf beiden Plattformen mit einer gemeinsamen Wandlerlösung.
Eine integrierte Entkopplungsdiode verhindert dabei einen unerwünschten Rückstrom beziehungsweise eine Entladung der Batterie über den Eingang des Wandlers.
Der breite Eingangsspannungsbereich reduziert die Anzahl unterschiedlicher Gerätevarianten. Dies vereinfacht Entwicklung, Beschaffung, Lagerhaltung, Wartung und Ersatzteilmanagement.
Skalierbare Leistung durch Parallelschaltung
Durch die mögliche Parallelschaltung kann die Leistung gleichzeitig an unterschiedliche Fahrzeugklassen angepasst werden. So entsteht eine skalierbare Stromversorgungslösung für mehrere automatisierte Transportsysteme.
Kompakte Stromversorgung für Cobots und humanoide Robotik
Cobots und humanoide Roboter verfügen über zahlreiche elektrische Verbraucher mit unterschiedlichen Spannungs- und Leistungsanforderungen. Dazu gehören Steuerrechner, Motorsteuerungen, Sensorik, Kameras, Kommunikationsmodule, Displays und sicherheitsrelevante Komponenten.
Die Stromversorgung muss in diesen Systemen besonders kompakt und effizient aufgebaut sein. Jede unnötige Verlustleistung erzeugt Wärme, belastet die Batterie und erschwert das thermische Design. Gleichzeitig verändern sich die Anforderungen abhängig von Bewegung, Lastzustand und Betriebsmodus des Roboters.
DC/DC-Wandler übernehmen innerhalb der Roboterplattform die Umwandlung der zentralen Batteriespannung in die benötigten Versorgungsspannungen. Je nach Anwendung können dabei Weitbereichseingänge, galvanische Trennung, Buck-Boost-Betrieb, CC/CV-Regelung oder parallel geschaltete Wandlermodule erforderlich sein.
Unsere kompakten und anpassbaren DC/DC-Wandler ermöglichen eine dezentrale oder zentrale Spannungsversorgung für mobile Roboter, Cobots und humanoide Systeme. Ausgangsspannung, Leistung, Anschlüsse und elektrische Kennlinien können abhängig von der jeweiligen Plattform ausgelegt werden.
Der passende DC/DC-Wandler für dein FTS oder Robotiksystem
Jedes fahrerlose Transportsystem und jede Roboterplattform stellt andere Anforderungen an Batteriespannung, Ausgangsspannung, Leistung, Bauraum, Kühlung und galvanische Trennung. Wir prüfen deine Anwendung und zeigen dir, ob sich ein bestehender DC/DC-Wandler eignet, eine bestehende Plattform angepasst werden kann oder eine kundenspezifische Entwicklung sinnvoll ist.
FAQs
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Warum eignen sich Buck-Boost-Wandler besonders für FTS und AMR?
Die Batteriespannung eines FTS oder AMR verändert sich abhängig von Ladezustand und Belastung und kann dabei über oder unter der benötigten Versorgungsspannung liegen. Buck-Boost-Wandler können die Eingangsspannung sowohl absenken als auch anheben und stellen dadurch eine stabile Ausgangsspannung für Steuerungen, Sensoren und Kommunikationssysteme bereit.
Kann ein DC/DC-Wandler für unterschiedliche Batterieplattformen eingesetzt werden?
Ja. DC/DC-Wandler mit weitem Eingangsspannungsbereich können unterschiedliche Batteriesysteme mit einer gemeinsamen Wandlerlösung abdecken. Dadurch lässt sich die Anzahl benötigter Gerätevarianten reduzieren, was Entwicklung, Beschaffung, Lagerhaltung, Wartung und Ersatzteilmanagement vereinfacht.
Welche Spannung benötigen Steuerungen, Sensoren und Kommunikation in einem FTS?
In vielen FTS und mobilen Robotiksystemen werden Steuerungen, Sensoren und Kommunikationssysteme mit 24 VDC versorgt. Die tatsächlich benötigte Spannung hängt jedoch von den eingesetzten Komponenten und der jeweiligen Fahrzeugplattform ab. Ein DC/DC-Wandler stellt die erforderliche stabile Versorgungsspannung aus der vorhandenen Batteriespannung bereit.
Können höhere Leistungen durch Parallelschaltung erreicht werden?
Ja. Bei dafür vorgesehenen DC/DC-Wandlern können mehrere Geräte parallelgeschaltet werden, um die verfügbare Ausgangsleistung zu erhöhen. Dadurch lässt sich die Stromversorgung an unterschiedliche Leistungsklassen von FTS und Robotiksystemen anpassen, ohne für jede Fahrzeugplattform eine eigene Wandlerlösung einzusetzen.
Welche Vorteile bietet ein hoher Wirkungsgrad bei batteriebetriebenen FTS und Robotern?
Ein hoher Wirkungsgrad reduziert die Energieverluste bei der Spannungswandlung. Dadurch entsteht weniger Verlustwärme und die verfügbare Batteriekapazität kann effizienter genutzt werden. Das ist besonders bei mobilen Systemen wichtig, bei denen Energieverbrauch, Kühlung und verfügbarer Bauraum eine wichtige Rolle spielen.
Eignen sich Demke DC/DC-Wandler auch für Cobots und humanoide Robotik?
Ja. Kompakte DC/DC-Wandler können in Cobots und humanoiden Robotiksystemen unterschiedliche Spannungsebenen für Steuerungen, Sensoren, Aktoren und Kommunikationssysteme bereitstellen. Je nach Plattform können Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Leistung, Anschlüsse und Regelverhalten an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Können DC/DC-Wandler an kundenspezifische Robotikplattformen angepasst werden?
Ja. Wenn ein Seriengerät die Anforderungen einer Robotikplattform nicht vollständig erfüllt, können beispielsweise Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Leistung, Regelverhalten, Anschlüsse und mechanische Ausführung angepasst werden. Je nach Projekt reicht die Lösung von der Anpassung eines bestehenden Geräts bis zur kundenspezifischen Entwicklung.
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