So verlängern Sie die Lebensdauer des Akkus eines elektrischen Straßenkehrers

Optimierung des täglichen Betriebs bezüglich Straßenfeger für maximale Akku-Effizienz

Elektrisch straßenfeger bediener können die Akku-Lebensdauer erheblich verlängern, indem sie ihre täglichen Arbeitsabläufe an die realen Anforderungen beim Kehren anpassen. Strategische Anpassungen der Geschwindigkeit, des Bürstendrucks und der Einstellungen für die Schmutzaufnahme wirken sich unmittelbar auf den Energieverbrauch aus und verringern unnötige Belastungen des Akku-Systems.

Geschwindigkeit und Lasteinstellungen an die realen Kehrbedingungen anpassen

Die Anpassung der Maschineneinstellungen entsprechend der Menge und Art des Schmutzes sowie der jeweiligen Oberfläche hilft, Energie zu sparen. Bei der Reinigung sauberer Pflasterflächen reicht es aus, die Bürstendrehzahl um etwa ein Drittel zu reduzieren und die Saugleistung herabzusetzen – die Reinigungswirkung bleibt dabei vollständig gewährleistet, während der Energieverbrauch sinkt. Baustellen mit grobem Kies erfordern möglicherweise volle Leistungseinstellungen, jedoch nur während des eigentlichen Fortbewegens über den Untergrund. Vermeiden Sie es, die Maschine ständig auf Höchstleistung laufen zu lassen. Ein unnötig hoher Betrieb bei einfachen Aufgaben entlädt die Batterien schneller als erforderlich. Maschinen mit automatischer Leistungsanpassung nutzen in der Regel genau so viel Energie, wie gerade für die aktuelle Aufgabe benötigt wird.

Leerlaufzeiten eliminieren und Teillast-Ineffizienzen vermeiden

Batterien in Straßenkehrmaschinen verschleißen am schnellsten, wenn sie längere Zeit ungenutzt stehen oder den ganzen Tag mit geringer Leistung betrieben werden. Allein das Weiterlaufen der Maschine während des Wartens an Kreuzungen oder beim Abladen von Schmutz kann pro Stunde bis zu 15 bis 20 Prozent der Batterielebensdauer verbrauchen, ohne dass dabei irgendeine Arbeit verrichtet wird. Die Bediener sollten die Maschine in solchen Situationen nach Möglichkeit vollständig herunterfahren. Ein Betrieb der Kehrmaschine nur mit 20 bis 40 Prozent ihrer Leistungsfähigkeit stellt ein weiteres großes Problem dar – insbesondere an Tagen mit leichtem Regen oder nur geringem Müllaufkommen. Diese Teilbelastung erzeugt im Laufe der Zeit deutlich zu viel Wärme in den Motorsteuerungen. Für eine bessere Batteriegesundheit müssen Planer Routen so gestalten, dass längere, ununterbrochene Kehrvorgänge möglich sind, statt ständiges Anfahren und Anhalten zu erfordern. Diese wiederholten Leistungsspitzen beeinträchtigen die Lebensdauer der Batterie erheblich. Wenn pro Einsatz mehr Arbeit erledigt wird, verringert sich die Gesamtanzahl der Belastungszyklen für das Batteriepaket – was dafür sorgt, dass alle Komponenten länger ordnungsgemäß funktionieren.

Umwelt- und Lagerbedingungen für Straßenkehrmaschinen-Batterien steuern

Temperatur-Extremwerte mindern: Auswirkungen von Kälte und Hitze auf Lithium- und Blei-Säure-Batterien für Straßenkehrmaschinen

Temperatur-Extremwerte beeinträchtigen entscheidend die Effizienz und Lebensdauer sowohl von Lithium-Ionen- als auch von Blei-Säure-Batterien in industriellen Kehrmaschinen. Kalte Umgebungen unter 0 °C (32 °F) erhöhen den Innenwiderstand und verringern die Entladekapazität um 20–30 % bei Blei-Säure-Batterien und um 15–25 % bei Lithium-Varianten. Umgekehrt beschleunigt Lagerung oder Betrieb oberhalb von 40 °C (104 °F) den chemischen Abbau:

Wenn es heiß wird, verlieren überflutete Blei-Säure-Batterien durch Verdunstung schneller ihren Elektrolyten. Lithium-Batterien hingegen stoßen bei Temperaturen über 60 Grad Celsius auf andere Probleme, da sie dann gefährliche thermische Durchgehbedingungen erleben können. Umgekehrt führt Kälte zu einem weiteren Problem bei Lithium-Batterien, dem sogenannten Lithium-Plattieren – das bedeutet im Wesentlichen, dass sich an den Batteriezellen Ablagerungen bilden, wodurch ihre Gesamtlebensdauer verkürzt wird. Um diesen Problemen entgegenzuwirken, haben Betreiber Erfolg damit erzielt, Geräte in Gebäuden zu lagern, die eine stabile Temperatur von etwa 15 bis 25 Grad Celsius aufrechterhalten. Das Einwickeln von Batterien mit speziellen thermischen Materialien hilft dabei, sie während der Wintermonate ausreichend warm zu halten, wenn sie im Einsatz sind. Wichtig ist zudem, dass niemand versucht, eine Batterie zu laden, bevor sie mindestens 10 Grad Celsius erreicht hat. Die Einhaltung dieser einfachen Schritte verlängert die Lebensdauer der Batterien typischerweise um etwa drei weitere Jahre und spart Kosten, indem jene frustrierenden Situationen vermieden werden, bei denen die Kapazität von elektrischen Straßenkehrmaschinen in städtischen Fuhrparks plötzlich und unwiderruflich verschwindet.

Überwachung und Handeln auf Basis von Batteriegesundheitsdaten für eine proaktive Wartung von Straßenkehrmaschinen

Verwendung von SoC- und SoH-Metriken zur Erkennung von Degradation und zur Planung von Wartungsmaßnahmen

Die Überwachung sowohl des Ladezustands (State of Charge, SoC) als auch des Gesundheitszustands (State of Health, SoH) hilft Fuhrparkmanagern dabei, Batterieprobleme zu erkennen, bevor sie zu ernsthaften Störungen werden. Der SoC gibt im Wesentlichen an, wie viel Leistung aktuell zur Verfügung steht, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Der SoH hingegen liefert eine Einschätzung, wie gut die Batterie ihre Ladung im Laufe der Zeit im Vergleich zu ihrer ursprünglichen Leistungsfähigkeit hält. Damit ist der SoH wahrscheinlich die beste Kenngröße, um festzustellen, ob eine Batterie altersbedingt nachlässt. Sobald diese Messwerte mit Sensoren des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) verknüpft werden, ergeben sich interessante Erkenntnisse. So deuten beispielsweise ungewöhnliche Muster in den SoC-Werten häufig darauf hin, dass die Batterie zu stark entladen wurde – was deren Verschleiß beschleunigt. Fällt der SoH unter 80 %, deutet dies in der Regel darauf hin, dass bald Leistungsprobleme bei der Batterie auftreten werden. Und jene auffälligen Ladeverläufe? Sie weisen meist auf Überhitzungsprobleme oder darauf hin, dass die Zellen innerhalb der Batterie nicht mehr korrekt zusammenarbeiten.

Betreiber, die diese Daten nutzen, reduzieren ungeplante Ausfallzeiten um 32 % und verlängern die durchschnittliche Batterielebensdauer um 2,3 Jahre, so die Industrial Energy Systems Journal (2023). Ein dreistufiges Reaktionsprotokoll gewährleistet zeitnahe, gezielte Maßnahmen:

Die Wartungsplanung anhand dieser Kennzahlen – und nicht nach kalenderbasierten Intervallen – senkt die jährlichen Batterieaustauschkosten für mittelgroße Fuhrparks um 740.000 USD, so die Erkenntnisse des Ponemon Institute (2023).

FAQ

Welchen Einfluss haben extreme Temperaturen auf die Batterien von Straßenkehrmaschinen?

Extreme Temperaturen beeinträchtigen die Effizienz und Lebensdauer von Batterien, indem sie bei Kälte den Innenwiderstand erhöhen und bei hohen Temperaturen den chemischen Abbau beschleunigen.

Wie können Fuhrparkmanager Batteriezustandsdaten effektiv nutzen?

Fuhrparkmanager können die Kennzahlen Ladestand (SoC) und Zustand der Batterie (SoH), um einen frühzeitigen Verschleiß zu erkennen, proaktive Maßnahmen zeitlich abzustimmen und ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren.

Wie kann straßenfeger wie können Betreiber die Batterieeffizienz optimieren?

Betreiber können die Batterieeffizienz optimieren, indem sie die Maschineneinstellungen an die realen Kehrbetriebsbedingungen anpassen, Leerlaufzeiten eliminieren und durchgehende Kehrvorgänge sicherstellen, um die Belastungszyklen des Batteriepacks zu verringern.