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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
batteriebetriebenen Flurförderzeugs. Das Flurförderzeug
ist mit einem Batteriecontroller ausgerüstet, der Daten
im aktuellen Batteriezustand lesen und diese an eine übergeordnete Steuereinheit
weiterleiten kann. Ferner ist das Flurförderzeug mit einem
Datenterminal ausgerüstet, das die Transportaufträge
erhält und diese einem Fahrzeugführer anzeigt.
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Aus
den VDI-Richtlinien VDI 4463 „Batteriecontrolling
im Fuhrpark-management” vom August 2007 ist es bekannt,
ein Batteriemanagement einzusetzen, bei dem Batterierohdaten eines
Batteriecontrollers ausgewertet werden und einem Ladegerät
zur automatischen Anpassung der Ladecharakteristik zur Verfügung
gestellt werden. Ferner werden die Batterierohdaten dazu eingesetzt,
um einem Fahrzeugführer eines Flurförderzeug die
Restkapazität der Batterie anzuzeigen. An dem Batteriecontroller und
dem Ladegerät aufgenommene Daten werden gemeinsam mit Fahrzeugdaten
an ein Managementsystem weitergeleitet, das eine Investitionsplanung ausgehend
von einer geschätzten Restlebensdauer, eine Wirtschaftlichkeitsanalyse
abhängig vom Nutzungsgrad sowie die Planung von vorbeugenden
Instandhaltungsmaßnahmen ermöglicht. Ferner ist
bekannt, dass das übergeordnete Managementsystem zu einer
Kostenreduzierung durch eine Einsatzoptimierung der Batterien beitragen
soll.
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Als
nachteilig beim Fuhrparkmanagement hat sich in der Vergangenheit
herausgestellt, dass die Einsatzplanung von Flurförderzeugen
geändert werden muss, wenn einzelne Flurförderzeuge
während eines Auftrags ausfallen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieben
eines batteriebetriebenen Flurförderzeugs bereitzustellen,
bei dem mit möglichst einfachen Mitteln ein Ausfall des
Flurförderzeugs verhindert wird.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen aus Anspruch 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand
der Unteransprüche.
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Das
Flurförderzeug ist mit einer Steuereinheit ausgestattet,
welche von einem Batteriecontroller Daten zu einem Batteriezustand
liest und diese Daten an eine übergeordnete Rechnereinheit
weiterleitet. Ferner ist das Flurförderzeug mit einem Datenterminal
ausgestattet, das Transportaufträge erhält und
diese einem Fahrzeugführer anzeigt. Erfindungsgemäß ist
eine übergeordnete Rechnereinheit vorgesehen, die ausgehend
von den aktuellen Daten zum Batteriezustand des Flurföderzeugs
Transportaufträge für das Flurförderzeug
zusammenstellt. Bei dem Zusammenstellen der Transportaufträge
berücksichtigt die übergeordnete Rechnereinheit,
dass mit dem aktuellen Batteriezustand ohne Wiederaufladen der Bat terie
der zusammengestellte Transportauftrag auch ausgeführt
werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhält also ein Flurförderzeug mit einem Batteriezustand,
der beispielsweise anzeigt, dass die Batterie weitgehend entladen
ist, nur Transportaufträge, die mit dem aktuellen Batteriezustand
auch vollständig von dem Flurförderzeug ausgeführt
werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren
verhindert somit, dass ein Flurförderzeug bei der Abarbeitung
eines Transportauftrags liegenbleibt oder die fast entladene Batterie über
die Maßen beansprucht wird, um den Transportauftrag auszuführen.
Durch die Berücksichtigung des aktuellen Batteriezustands
bei der Abgabe der Transportaufträge kann zudem sichergestellt
werden, dass die Batterielebensdauer durch eine zu starke Beanspruchung
der Batterie nicht verkürzt wird.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens weist die übergeordnete Rechnereinheit ein Lagerverwaltungssystem auf,
das einen oder mehrere Transportaufträge des Flurförderzeugs
zusammenstellt und über ein Funknetz an das Datenterminal übermittelt.
Die Lagerverwaltungssysteme, die Transportaufträge zusammenstellen
und über ein Funknetz an das Datenterminal des Flurförderzeugs übermitteln,
sind bekannt. Bisher arbeiteten Lagerverwaltungssysteme jedoch unabhängig
von einer übergeordneten Rechnereinheit, die Daten zum
Batteriezustand der Flurförderzeuge berücksichtigen
kann. Durch Einbinden des bekannten Lagerverwaltungssystems in die übergeordnete Rechnereinheit
besteht die Möglichkeit, Transportaufträge unter
Einbeziehung des aktuellen Batteriezustands zusammenzustellen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die übergeordnete
Rechnereinheit ein Batteriemodul auf, das aus den empfangenen Daten
zu dem Batteriezustand eine maximale Fahrstrecke und/oder eine maximale
Einsatzdauer für das Flurförderzeug ermittelt.
Die Ermittlung dieser Kenngrößen mit maximaler
Fahrstrecke und maximaler Einsatzdauer erlaubt es, bei dem Zusammenstellen
der Transportaufträge die zu erwartende Fahrstrecke und/oder
die zu erwartende Einsatzdauer des Flurförderzeugs zu berücksichtigen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bestimmt das Batteriemodul
die maximale Fahrstrecke und/oder die maximale Einsatzdauer für
das Flurförderzeug abhängig von dem Gewicht der
zu transportierenden Ladung. Hierbei wird berücksichtigt, dass
beim Transport schwerer Ladungen in der Regel mehr Leistung aus
der Batterie entnommen werden muss, als bei Leerfahrten oder dem
Transport leichter Ladungen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung berücksichtigt
das Lagerverwaltungssystem beim Zusammenstellen von Transportaufträgen
für das Flurförderzeug die von dem Batteriemodul
ermittelte maximale Fahrstrecke und/oder die maximale Einsatzdauer
derart, dass die zu erwartende Fahrstrecke und/oder die zu erwartende
Einsatzdauer nicht die von dem Batteriemodul ermittelten Werte übersteigt.
In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das Lagerverwaltungssystem
das für die Zusammenstellung der Transportaufträge
führende System, an dem die von dem Batteriemodul ermittelten
Daten anliegen.
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In
einer zweckmäßigen Ausgestaltung ermittelt das
Batteriemodul einen Kennwert, der vorgibt, wie sich die maximale
Fahrstrecke und/oder die maximale Einsatzdauer mit dem Gewicht der
Ladung erhöht. Der einfachsten Ausgestaltung kann angenommen
werden, dass sich mit zunehmender Ladung die maximale Fahrstrecke
und/oder die maximale Einsatzdauer proportional verringert. In diesem
Fall ist der Kennwert eine einfache Proportionalitätsgröße, die
angibt, wieviel sich die maximale Einsatzdauer und/oder die maximale
Fahrstrecke verkürzen, wenn sich das Gewicht der Ladung
erhöht. Es ist aber durchaus auch denkbar, durch die Kennwerte
auch einen nicht proportionalen Zusammenhang zwischen Gewicht und
maximaler Fahrdauer bzw. Fahrstrecke zu berücksichtigen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens umfassen die von dem Batteriecontroller ausgelesenen
Daten zum Batteriezustand mindestens eine der folgenden Größen:
Aktueller Batteriestrom, aktuelle Batteriespannung, aktuelle Batterietemperatur,
aktuelle Restkapazität, aktueller Elektrolytstand, gesamter
Energiedurchsatz und/oder errechnete Restlebensdauer der Batterie. Der
Batteriecontroller stellt dem Batteriemodul des übergeordneten
Rechners bevorzugt auch Daten zu vergangenen Ladevorgängen
der Batterie zur Verfügung. Auf diese Weise kann das Batteriemodul
zur Ermittlung des Batteriezustands sehr genau berücksichtigen,
wie der aktuelle Zustand der Batterie ist und wie die Batterie in
der Vergangenheit geladen worden ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erteilt
der übergeordnete Rechner für einen vorbestimmten
Satz von Batterien einen Transportauftrag nur an ein Flurförderzeug,
dessen Batterietemperatur innerhalb eines Intervalls von zulässigen
Batterietemperaturen liegt. Der übergeordnete Rechner überwacht
für den Satz von Batterien, dass diese nur innerhalb eines
vorbestimmten Temperaturintervalls eingesetzt werden. Auf diese
Weise können zu große Belastungen für
die Batterien vermieden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, der selbstständig erfinderischer Rang zukommt,
weist der übergeordnete Rechner den Transportauftrag dem
Fahrzeug zu, dessen Batterie den niedrigsten gesamten Energiedurchsatz
besitzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die von den Flurförderzeugen
eingesetzten Batterien im Wesentlichen den gleichen Energiedurchsatz
besitzen. Der Energiedurchsatz einer Batterie ist die in der Vergangenheit
der Batterie entnommene Leistung.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist der übergeordnete
Rechner für einen bestimmten Satz von Batterien einen Transportauftrag
einem Flurförderzeug zu, dessen Batterie die höchste
Restlebensdauer besitzt. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens
stellt der übergeordnete Rechner durch Verteilen der Transportaufträge
sicher, dass die von den Flurförderzeugen eingesetzten
Batterien ungefähr die gleiche Restlebensdauer besitzen.
Wenn ein zusammengestellter Transportauftrag an mehrere Flurförderzeuge
gegeben werden kann, wird das Flurförderzeug mit der höchsten
Restlebensdauer ausgewählt, um sicherzustellen, dass die
eingesetzten Batterien ungefähr die gleiche Lebensdauer
besitzen.
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In
einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weist der übergeordnete
Rechner für einen vorbestimmten Satz von Batterien einen
Transportauftrag dem Flurförderzeug mit der Batterie zu,
die die größte Restkapazität aufweist.
Auf diese Weise wird ebenfalls sichergestellt, dass innerhalb des
Satzes von Batterien diese eine ungefähr vergleichbare
Restkapazität besitzen.
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Ein
Beispiel der Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Die
Figur zeigt ein Flurförderzeug 10 mit einer schematisch
dargestellten Batterie 12 und einem Batteriecontroller 14.
Lediglich zur besseren Übersicht sind Batteriecontroller 14 und
Batterie 12 außerhalb des Flurförderzeugs 10 dargestellt.
Ferner sind in der Figur schematisch die Ladegeräte 16 dargestellt
und ein Terminal 18. Der Batteriecontroller 14 kommuniziert
mit einer schematisch dargestellten übergeordneten Rechnereinheit 20,
die ein Batteriemodul 22 und ein Lagerverwaltungssystem
(WMS) 24 aufweist. Das Batteriemodul 22 und das
Lagerverwaltungssystem 24 können auch als separate
Rechner ausgebildet werden, wobei von dem Batteriemodul 22 Daten 26 an
das Lagerverwaltungssystem 24 übertragen werden
können.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren werden von dem
Batteriecontroller 14 aktuelle Daten zum Batteriezustand über
eine Funkverbindung 28 an die überge ordnete Rechnereinheit
weitergeleitet. Das Batteriemodul verarbeitet diese Daten und ermittelt
hieraus den aktuellen Batteriezustand, der über die Verbindung 26 an
das Lagerverwaltungssystem 24 weitergeleitet wird. Das
Lagerverwaltungssystem 24 stellt einen Transportauftrag
für das Flurförderzeug 10 zusammen und übermittelt
diesen über die Funkverbindung 30 an das Datenterminal 18.
Im Datenterminal 18 wird der Transportauftrag dem Fahrzeugführer
angezeigt, sodass dieser abgearbeitet werden kann.
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Das
Lagerverwaltungssystem stellt dabei sicher, dass der über
die Verbindung 30 übermittelte Transportauftrag
mit dem aktuellen Batteriezustand vollständig abgearbeitet
werden kann. Hierzu hat das Batteriemodul 22 aus übertragenen
Daten 28 für den Batteriezustand eine maximale
Reichweite des Flurförderzeugs ermittelt. Je nach Beschaffenheit
des Transportauftrags, dahingehend ob schwere Lasten oder weniger
schwere Lasten transportiert werden sollen, kann das Lagerverwaltungssystem 24 berücksichtigen,
dass für schwere Lasten die Reichweite des Flurförderzeugs
geringer ist. Gleichzeitig kann das Batteriemodul auch vorsehen,
dass, wenn gewisse Zustandsgrößen der Batterie
sich in einem kritischen Bereich befinden, beispielsweise eine hohe Temperatur
oder ein niedriger Füllstand der Batterie vorliegt, diese
nur für leichtere Transportaufträge vorzusehen
ist.
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Um
die Batterien vorbeugend warten zu können bzw. sicherzustellen,
dass die Batterie nicht zu oft lediglich einer Teilentladung unterworfen
wird, ist in dem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Batteriecontroller 14 Daten
mit dem Ladegerät 16 über eine Verbindung 32 austauscht.
Die Verbindung 32 kann leitungsgebunden erfolgen, in dem
Augenblick, wo die Batterie 12 mit dem Ladegerät 16 verbunden
ist oder auch als Funkverbindung vorgesehen sein. Ferner ist vorgesehen,
dass die Ladegeräte 16 über eine Funkverbindung 34 mit
der übergeordneten Rechnereinheit 20 bzw. dem
Batteriemodul 22 Daten austauschen können, die
von dem Batteriemodul 22 zur Ermittlung des Batteriezustands
berücksichtigt werden können.
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Als
zusätzliches Merkmal ist vorgesehen, dass der Batteriecontroller 14 Daten
direkt über eine Verbindung 36 mit dem Datenterminal 18 austauscht. Auf
diese Weise kann dem Fahrzeugführer beispielsweise angezeigt
werden, wenn der Ladezustand der Batterie niedrig ist oder beispielsweise
die Temperatur der Batterie zu hoch ist. Ferner ist vorgesehen, dass
das Datenterminal 18 über eine eigene Verbindung 28 Daten
mit der übergeordneten Rechnereinheit 20 austauscht.
So können beispielsweise Warnhinweise aus dem Datenterminal 18,
die beispielsweise eine zu große Last betreffen, ebenfalls
an die übergeordnete Rechnereinheit 20 weitergeleitet
werden, wo sie dann ebenfalls von dem Batteriemodul 22 berücksichtigt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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