Wybór systemu BMS do akumulatorów litowych do wózków widłowych: hamowanie regeneracyjne, szybkie ładowanie i praca wielozmianowa

Skąd ten artykuł bierze się w kontekście architektury

Jeśli nadal zastanawiasz się, dlaczego aplikacje wózków widłowych wymagają dedykowanej architektury BMS, a nie uniwersalnego systemu wysokoprądowego, nasz towarzyszący artykuł o architekturze BMS dla wózków widłowych odpowie na to pytanie. Niniejszy artykuł zakłada, że ​​sprawa jest już rozstrzygnięta i koncentruje się na wyborze: po podjęciu decyzji o architekturze, trzy pytania dotyczące zamówień determinują faktyczny wybór systemu BMS dla wózków widłowych.

Hamowanie regeneracyjne: jak odzyskiwanie impulsów wpływa na specyfikację BMS

Gdy załadowany wózek widłowy zwalnia lub opuszcza podniesiony ładunek, sterownik silnika kieruje prąd regeneracyjny z powrotem do akumulatora na kilka sekund. Impulsy te mogą chwilowo – czasami znacznie – przekroczyć dopuszczalny prąd ciągły systemu BMS i zdarzają się wielokrotnie w ciągu zmiany podczas normalnej pracy magazynu.

W przypadku systemu BMS nieprzeznaczonego do tego zadania istnieje ryzyko zadziałania zabezpieczenia nadprądowego podczas normalnych zdarzeń hamowania.Pakiet się rozłącza. Operator otrzymuje ostrzeżenia lub blokuje zasilanie. Z biegiem czasu, powtarzające się zadziałania zabezpieczeń obciążają komponenty BMS ponad ich zamierzony profil pracy.

Dwie praktyczne uwagi na etapie RFQ (zapytania ofertowego):

• Zapytaj dostawcę o zachowanie systemu BMS podczas impulsów regeneracyjnych, a nie tylko ciągły prąd znamionowy. Dwie rzeczy mają tu znaczenie: jak zabezpieczenie nadprądowe w kierunku ładowania odróżnia krótkie impulsy regeneracyjne od długotrwałych przetężeń, które rzeczywiście uzasadniają odłączenie, oraz jak system BMS raportuje dostępny prąd ładowania do sterownika silnika, aby regeneracja mogła być ograniczona, gdy akumulator ma niewiele zapasu mocy w pobliżu pełnego naładowania.
• Potwierdź u dostawcy sterownika silnika, jaki profil prądu regeneracyjnego generuje Twój wózek widłowy— amplituda szczytowa, czas trwania, częstotliwość. To jest to, czego dostawca BMS potrzebuje do potwierdzenia specyfikacji, a nie ogólne zapewnienia o obsłudze regeneracji.

Szybkie ładowanie w operacjach wózków widłowych: co musi mieć system BMS, aby przetrwać

Szybkie ładowanie koncentruje prąd i obciążenie cieplne w krótszych przedziałach czasowych niż ładowanie nocne. W przypadku wózka widłowego, którego stan naładowania waha się od 30 do 80 procent w ciągu 15-20 minut przerwy na posiłek, średni prąd może być kilkakrotnie wyższy niż podczas ładowania nocnego, w zależności od tempa ładowania nocnego.

Limity prądu ładowania ustawione w oprogramowaniu układowym BMS powinny odpowiadać temu, co ładowarka i pakiet faktycznie akceptują: ustawienie limitu zbyt wysokiego grozi uszkodzeniem ogniwa, a ustawienie go zbyt niskiego spowalnia ładowanie i powoduje oddanie czasu, który szybkie ładowanie ma oszczędzać.

Praca dwuzmianowa a trzyzmianowa: dlaczego to nie ten sam system BMS

Wózek widłowy pracujący w trybie jednozmianowym pracuje osiem godzin, po czym następuje długi nocny cykl ładowania – cykl pracy podobny do ciężkiego pojazdu dojeżdżającego do pracy. Praca w trybie dwuzmianowym z grubsza podwaja dzienną liczbę cykli, z przerwami na posiłki między zmianami. Praca w trybie trzyzmianowym polega na trzykrotnym cyklu ładowania w ciągu dnia, z krótszymi przerwami na odpoczynek, często polegając na okazjonalnym ładowaniu w przerwach.

Dwie rzeczy zmieniają się wraz z intensywnością zmiany:

• Dryf komórek akumuluje się szybciej.Częstotliwość cykli, którą pasywne balansowanie prądem 100 mA może korygować w okresach pełnego naładowania, staje się niewystarczająca, gdy te okresy się kurczą, a cykle mnożą. Aktywne balansowanie sprawdza się w przypadku pracy wielozmianowej — choć korzyści zależą od jakości dopasowania ogniw, konstrukcji pakietu i sposobu ładowania.
• Skrócono czas odzysku ciepła w systemie BMS.W systemie trzyzmianowym okno chłodzenia wynosi godziny, a nie noc, jak zakłada karta katalogowa testu laboratoryjnego. Należy określić prąd ciągły dla rzeczywistego profilu spoczynkowego, a nie dla wartości znamionowej testu laboratoryjnego.

Właściwy system BMS dla pracy dwuzmianowej często nie jest właściwym systemem BMS dla pracy trzyzmianowej. Określ cykl pracy, a nie tylko typ wózka widłowego.

Interfejsy komunikacyjne do integracji pojazdów przemysłowych

Komunikacja w systemach BMS wózków widłowych zazwyczaj wykorzystuje magistralę CAN do integracji sterownika pojazdu — stanu naładowania, dostępnego prądu, flag błędów i zdarzeń zabezpieczających. RS485 jest powszechnie stosowany w systemach zarządzania flotą i monitorowaniu komputerów hosta, śledząc stan pakietów w wielu wózkach widłowych. Bluetooth jest zazwyczaj używany do diagnostyki poszczególnych pakietów.

Ekonomia specyfikacji: gdzie inwestować, a gdzie nie przesadzać ze specyfikacją

Ekonomia floty wózków widłowych sprawia, że ​​specyfikacja BMS staje się prawdziwą dyskusją o kosztach. Warto zwrócić uwagę na następujące wzorce:

Gdzie inwestować:

• Ciągły prąd znamionowy z marginesem termicznym dla rzeczywistego otoczenia i cyklu pracy— nie jest to nagłówek przetestowany na stanowisku badawczym, który zakłada idealne warunki
• Tolerancja impulsu regeneracyjnego— logika zabezpieczająca BMS, która obsługuje zdarzenia hamowania bez fałszywych wyłączeń, to element, który zapewnia wydajność wózka widłowego podczas każdej zmiany
• Aktywne wyważanie dla prawdziwie intensywnych operacji wielozmianowych— gdy częstotliwość cykli przewyższa to, co można skorygować za pomocą pasywnego równoważenia

Gdzie nie należy przesadzać ze specyfikacjami:

• Aktywne wyważanie w przypadku lekkich prac wykonywanych w trybie jednozmianowym— pasywne równoważenie dopasowuje się do cyklu pracy i dodaje najmniejszy koszt
• Wyższe wartości prądu znamionowego niż te, których faktycznie wymaga sterownik silnika i profil szybkiego ładowania— płacenie za niewykorzystaną pojemność to płacenie za koszty bez korzyści
• Funkcje komunikacyjne, z których Twój system zarządzania flotą w rzeczywistości nie korzysta— Funkcje monitorowania Bluetooth lub komputera hosta, które wyglądają dobrze w arkuszu specyfikacji, ale nie łączą się z komputerem

System BMS do wózków widłowych o dużym natężeniu prądu jest fizycznie większy od systemu BMS do platform o mniejszym natężeniu prądu, ponieważ wymagania termiczne i konstrukcyjne są rzeczywiście inne — a nie dlatego, że specyfikacja techniczna jest dłuższa.Dopasuj specyfikację do rzeczywistego profilu obowiązków.

Seria DALY do projektów litowych dla wózków widłowych

Portfolio systemów BMS dla wózków widłowych firmy DALY jest podzielone na trzy aktualne poziomy, które odpowiadają popularnym platformom pojazdów przemysłowych:

W przypadku zastosowań w wózkach widłowych o dużym natężeniu prądu, wymagających aktywnego równoważenia, serię D można sparować z zewnętrznym modułem aktywnego równoważenia, zamiast polegać na zintegrowanym pasywnym równoważeniu 100 mA samego systemu BMS.W przypadku konstrukcji o niższym natężeniu prądu, gdzie wymagane jest aktywne równoważenie, warianty TM i TS z aktywnym równoważeniem integrują bezpośrednio aktywne równoważenie 1 A. Wybór między tymi dwoma podejściami jest przedmiotem dyskusji na poziomie projektu z zespołem inżynierów.

Ciągły prąd w konkretnym otoczeniu magazynu, metoda chłodzenia i cykl pracy są potwierdzane podczas dyskusji inżynieryjnej przed wysłaniem zapytania ofertowego, a nie są podawane na podstawie arkusza danych technicznych.

→ Gama systemów BMS o wysokim natężeniu prądu DALY:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/

→ Produkty równoważące DALY active:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

→ Zewnętrzne moduły aktywnego balansera DALY:https://www.dalybms.com/active-balancer/

Często zadawane pytania

Q1Dlaczego hamowanie regeneracyjne wymaga innej specyfikacji BMS?

Hamowanie regeneracyjne generuje krótkie impulsy prądu wstecznego, które mogą przekroczyć znamionowy prąd ciągły BMS. BMS, który nie jest przeznaczony do regeneracji w wózkach widłowych, ryzykuje zadziałanie zabezpieczenia podczas normalnego hamowania, odłączenie akumulatora i zatrzymanie pojazdu. Dostawca powinien zadać pytanie, w jaki sposób logika zabezpieczenia BMS odróżnia krótkie impulsy regeneracyjne od długotrwałych przetężeń, które uzasadniają odłączenie.

Q2Czy standardowy system BMS o dużym natężeniu prądu poradzi sobie z szybkim ładowaniem wózków widłowych?

Zależy to od konkretnej specyfikacji i profilu szybkiego ładowania. Szybkie ładowanie koncentruje prąd i obciążenie termiczne w krótszych przedziałach czasowych, dlatego wartość prądu ciągłego BMS musi uwzględniać akumulację ciepła, a nie tylko prąd średni. Poproś dostawców o potwierdzenie prądu ciągłego przy rzeczywistej szybkości szybkiego ładowania i temperaturze otoczenia w magazynie.

Q3Czy BMS dla pracy dwuzmianowej jest taki sam jak dla pracy trzyzmianowej?

Niekoniecznie. Praca w systemie trzyzmianowym powoduje częstsze cykle ładowania akumulatora z krótszymi okresami spoczynku, co przyspiesza dryft ogniw i skraca czas regeneracji termicznej BMS. Wartość aktywnego wyważania rośnie wraz z częstotliwością cykli, a wartości prądu ciągłego powinny być potwierdzane na rzeczywistym profilu spoczynku, a nie w okresie spoczynku podczas testów laboratoryjnych. Należy określić cykl pracy, a nie tylko typ wózka widłowego.

Q4Czy napięcie zasilania wózka widłowego decyduje o wyborze systemu BMS?

Napięcie to tylko jeden z elementów specyfikacji – określa ono liczbę ogniw i progi ochrony, ale nie określa ciągłego prądu znamionowego, zachowania regeneracyjnego ani metody równoważenia. Na przykład seria DALY D obsługuje liczbę ogniw od 8S do 32S, co obejmuje typowe napięcia platform wózków widłowych od 24 V do 96 V, w zależności od składu chemicznego i konstrukcji systemu. Jednak właściwy wariant w tym zakresie zależy od cyklu pracy i profilu prądowego w takim samym stopniu, jak napięcie.

Q5Czy seria D obejmuje aktywne wyważanie, czy też potrzebujemy osobnego aktywnego wyważacza?

Seria D standardowo oferuje pasywne równoważenie 100 mA. W przypadku wózków widłowych wymagających aktywnego równoważenia w zakresie prądu 400–800 A, zamiast oczekiwać zintegrowanego aktywnego równoważenia w tym samym pakiecie, należy sparować serię D z zewnętrznym modułem aktywnego równoważenia. W przypadku konstrukcji o niższym natężeniu prądu (150–400 A), warianty Mini-Red TM i TS posiadają bezpośrednio zintegrowaną aktywną równoważność 1 A.

O DALY

Firma DALY projektuje i produkuje systemy zarządzania bateriami litowymi dla producentów OEM, producentów pakietów i integratorów pojazdów przemysłowych, a jej produkty są dostępne w ponad 130 krajach. Założona w 2015 roku firma DALY działa zgodnie z normami ISO 9001 / ISO 14001, a także posiada certyfikaty CE i RoHS. Linie wysokoprądowe i systemy magazynowania energii posiadają status komponentów UL Recognized Component, tam gdzie ma to zastosowanie, a dokumentacja wspiera prace certyfikacyjne na poziomie systemu.

Wybierasz system BMS dla projektu dotyczącego wózków widłowych zasilanych litem?

Jeśli znajdujesz się na etapie selekcji projektu pakietu litowego do wózka widłowego, zespół inżynierów DALY bierze pod uwagę cykl pracy, profil regeneracji, wymagania dotyczące szybkiego ładowania i integrację z pojazdem, zamiast opierać się na ogólnym arkuszu danych.

• Udostępnij typ wózka widłowego, moc silnika, platformę napięciową, profil zmiany biegów, szybkość szybkiego ładowania, protokół sterownika pojazdu
• W razie potrzeby poproś o specyfikację serii D i omówienie konfiguracji aktywnego równoważenia
• E-mail: dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com
• Telefon:Kitty +86 137 1199 6792 / Selina +86 132 1520 1813
• WhatsApp:+86 188 2453 6816 / +86 137 1199 6792

Strona produktu High Current BMS:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/