Systém riadenia batérií (BMS), ktorý funguje perfektne v elektrobicykli alebo obytnom vozidle, môže zlyhať vo vysokozdvižnom vozíku – nie preto, že by bol zlý, ale preto, že pracovné cykly vysokozdvižných vozíkov kladú požiadavky, s ktorými sa štandardné lítiové aplikácie nikdy nestretnú. Nepretržitý vysoký prúd, rekuperačné brzdné rázy, nepretržitá viaczmenná prevádzka a integrácia s riadiacim systémom nákladného vozidla posúvajú systém správy batérií do oblastí, pre ktoré väčšina univerzálnych konštrukcií nikdy nebola skonštruovaná.

Preto lítiové batériové systémy pre vysokozdvižné vozíky zvyčajne vyžadujú inú architektúru BMS ako štandardné lítiové aplikácie s nízkym výkonom. Táto príručka vysvetľuje, čo robí pracovné cykly vysokozdvižných vozíkov výnimočnými – a ako sa tieto technické požiadavky premietajú do špecifických požiadaviek na BMS.

Čo odlišuje pracovné cykly vysokozdvižných vozíkov

Osem charakteristík prevádzky vysokozdvižného vozíka vytvára špecifické požiadavky na systém riadenia budov (BMS). Spoločne vysvetľujú, prečo vysokozdvižný vozík potrebuje účelovú architektúru, nie prepracovanú dosku pre všeobecné priemyselné účely:

Tri požiadavky, ktoré narúšajú univerzálne systémy riadenia budov (BMS)

1Trvalý prúd, nie špičkový

Vysokozdvižný vozík môže mať priemerný odber 150 A počas zmeny, ale počas spustenia zdvihu musí zvládnuť vyšší odber. Chybou je dimenzovať systém riadenia budovy (BMS) podľa priemeru – doska s menovitým prúdom blízkym priemernému sa pri trvalom zaťažení prehreje a jej výkon sa zníži. Systém riadenia budovy (BMS) vysokozdvižného vozíka musí byť dimenzovaný na trvalý vysoký prúd s dostatočným priestorom pre hlavu a kryt musí odvádzať výsledné teplo počas celej zmeny.

2Integrácia viacerých ovládačov

Moderný lítiový vysokozdvižný vozík môže prepojiť systém riadenia budovy (BMS) s ovládačom pohybu, displejom a nabíjačkou alebo telematickou jednotkou. V prípade, že systém BMS musí komunikovať s niekoľkými z nich súčasne a nezávisle, môžu ďalšie komunikačné kanály zjednodušiť architektúru a znížiť zložitosť multiplexovania protokolov cez jedno zdieľané rozhranie. Počet potrebných kanálov závisí od návrhu systému – mnohé vysokozdvižné vozíky používajú CAN ako primárnu zbernicu s UART pre servis alebo zobrazenie.

3Tepelná stabilita počas zmien

Viaczmenná prevádzka znamená, že batéria sa medzi cyklami len zriedka úplne ochladí. V kombinácii s príležitostným nabíjaním to robí z tepelného manažmentu – nielen tepelnej ochrany – kľúčovú požiadavku. Systém BMS musí nepretržite monitorovať teplotu a hardvér musí byť skonštruovaný tak, aby odvádzal teplo pri nepretržitom zaťažení.

Ako sa tieto požiadavky premietajú do architektúry BMS

Keď sú požiadavky na vysokozdvižné vozíky jasné, nasleduje architektúra. V praxi flotily vysokozdvižných vozíkov pokrývajú široký rozsah zaťaženia, takže rad BMS pre vysokozdvižné vozíky je zvyčajne rozdelený podľa prúdu a zaťaženia:

Ľahká až strednáVysokozdvižné vozíky 200-400A

Chodiace vozíky triedy III, úzke uličky, vychystávacie vozíky a ľahšie vozíky triedy I spadajú do rozsahu nepretržitého prúdu 200 – 400 A. Spoločnosť DALY to pokrýva zariadeniami Mini-Red AM (200 A) a AS (250/300/400 A); pre vysoko využívané viaczmenné vozové parky, kde je problémom posun článkov, poskytujú varianty s aktívnym vyvážením TM (200 A) / TS (250 – 400 A) aktívne vyváženie 1 000 mA. Výkon vyváženia v prevádzke závisí od konfigurácie systému – veľkosti batérie, konzistencie článkov, teplotného rozptylu a okna nabitia – takže údaje pre konkrétnu konfiguráciu sú k dispozícii od technického tímu na požiadanie. AM/AS poskytujú UART x2; TM/TS poskytujú UART x1; všetky obsahujú RS485 a CAN.

ŤažkýVysokozdvižné vozíky a stavebné stroje 400-800A

Protizávažové vysokozdvižné vozíky triedy I pre ťažké stavebné zariadenia vyžadujú vysoký trvalý prúd. Séria D od spoločnosti DALY je skonštruovaná pre túto úroveň: rozsah trvalého prúdu 400 – 800 A, 8/15/16/26/30/32S LFP pokrývajúci 24 V až 96 V+ a UART x3 + RS485 + CAN na pripojenie ovládača motora, displeja a nabíjačky/telematiky. Menovité trvalé prúdy závisia od tepelných podmienok, prietoku vzduchu a konštrukcie krytu, takže použiteľný prúd pre danú inštaláciu by sa mal overiť v porovnaní s chladením a okolitou teplotou nasadenia s technickým tímom. Priemyselný kryt poskytuje objem chladiča a mechanickú výstuž, ktoré si vyžaduje trvalá ťažká prevádzka a priemyselné vibrácie; paralelné obmedzenie prúdu je 2 A.

Napätie a konfigurácia

Systémy vysokozdvižných vozíkov pokrývajú široký rozsah napätia v závislosti od triedy a regiónu:

Bežné architektonické chyby pri výbere BMS pre vysokozdvižné vozíky

• Dimenzovanie pre priemerné zaťaženie, nie pre trvalé zaťaženie— doska znižuje výkon v polovici zmeny pri skutočnej prevádzke
• Použitie jedného UART BMS pre integráciu viacerých subsystémov— multiplexovanie protokolov medzi riadiacou jednotkou, displejom a telematikou vytvára body zlyhania
• Rekuperatívne brzdenie ako dodatočná myšlienka— obojsmerný prúd musí byť riešený konštrukčne, nie predpokladaný
• Ignorovanie potrieb vyrovnávania oportunitného nabíjania— čiastočné nabíjanie pri vysokých frekvenciách spôsobuje drift článkov, s ktorým pasívne vyvažovanie nemusí držať krok

Často kladené otázky

Q1Môže jedna rodina BMS pokrývať chodidlá triedy III aj ťažké nákladné vozidlá triedy I?

Áno, prostredníctvom dvojvrstvovej architektúry. Mini-Red AM/AS zvláda 200 – 400 A (chodidlá triedy III až po ľahšie zariadenia triedy I) a séria D zvláda 400 – 800 A (ťažká protiváha triedy I až po stavebné stroje). To umožňuje výrobcovi získať celý sortiment z jednej rodiny BMS.

Q2Prečo ťažký vysokozdvižný vozík BMS váži oveľa viac ako štandardná doska?

Séria D používa väčšiu skrinku ako štandardná doska, pretože vysoký trvalý prúd vyžaduje väčší objem chladiča na odvádzanie tepla a ťažká priemyselná prevádzka vyžaduje mechanické vystuženie proti vibráciám a nárazom. Veľkosť odráža tepelné a konštrukčné požiadavky pre danú prevádzku, a nie je samotným cieľom; relevantnou otázkou pre výber je tepelný a vibračný výkon vašej inštalácie, ktorý môže podrobne popísať technický tím.

Q3Potrebuje lítiový vysokozdvižný vozík komunikáciu CAN?

Vo väčšine moderných vysokozdvižných vozíkov áno. Systém riadenia budovy (BMS) hlási stav ovládaču pohybu a často aj displeju a nabíjačke. Ťažké nákladné vozidlá s viacerými subsystémami využívajú viacero kanálov (séria D poskytuje UART x3 plus RS485 a CAN), aby sa predišlo multiplexovaniu jedného rozhrania medzi viacerými systémami.

Q4Aké certifikácie sú relevantné pre lítiové batérie pre vysokozdvižné vozíky?

Súlad s normami zahŕňa CE, RoHS, FCC a EAC. Bezpečnostné normy pre priemyselné nákladné vozidlá, ako napríklad UL 2580 a EN 1175, certifikujú celý batériový systém alebo vozidlo, nie samostatne systém BMS. Pre projekty OEM zamerané na tieto normy poskytuje DALY podpornú dokumentáciu a technickú spoluprácu na úrovni batérie. Potvrďte si s technickým tímom špecifické požiadavky pre váš cieľový trh.

O spoločnosti DALY

Spoločnosť DALY navrhuje a vyrába systémy správy lítiových batérií pre výrobcov originálnych dielov (OEM), výrobcov batérií a integrátorov, pričom jej produkty sa používajú vo viac ako 130 krajinách. Spoločnosť DALY, založená v roku 2015, pracuje v súlade s normami ISO 9001 / ISO 14001 s dodržiavaním noriem CE a RoHS. Produkty série R sú navrhnuté tak, aby spĺňali normy UL, a rad akumulácie energie je uznávaný UL na úrovni komponentov. Pre aplikácie vo vysokozdvižných vozíkoch a manipulácii s materiálom pokrývajú série Mini-Red a D od spoločnosti DALY prúd od 200 A do 800 A z jednej produktovej rady.

Navrhujete alebo prerábate batériový systém pre vysokozdvižný vozík?

Ak montujete lítiové akumulátory pre vysokozdvižné vozíky alebo prestavujete vozový park z olovených akumulátorov, technický tím DALY vám môže pomôcť prispôsobiť architektúru systému riadenia prevádzky (BMS) vášmu pracovnému cyklu – nepretržitý prúd, komunikačné kanály, stratégiu vyvažovania a tepelný návrh.

• Zdieľajte triedu vysokozdvižného vozíka, napätie systému, trvalý prúd a potreby integrácie
• E-mail:dalybms@dalyelec.com

Stránka produktu BMS pre vysoký prúd:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/