Система управління акумуляторами (BMS), яка ідеально працює в електровелосипеді або будинку на колесах, може вийти з ладу в вилковому навантажувачі — не тому, що це погана BMS, а тому, що робочі цикли вилкового навантажувача висувають вимоги, яких ніколи не стикаються стандартні літієві акумулятори. Постійний високий струм, рекуперативні гальмівні стрибки, цілодобова багатозмінна робота та інтеграція з системою керування вантажівкою — все це виводить систему керування акумуляторами на рівень, для якого більшість універсальних конструкцій ніколи не були створені.

Ось чому літієві акумуляторні системи для навантажувачів зазвичай потребують архітектури BMS, відмінної від стандартних малопотужних літієвих акумуляторів. У цьому посібнику пояснюється, що робить робочі цикли навантажувачів особливими, і як ці інженерні вимоги перетворюються на конкретні вимоги до BMS.

Чим відрізняються робочі цикли вилкового навантажувача

Вісім характеристик роботи навантажувача створюють певні вимоги до системи управління будівництвом (BMS). Разом вони пояснюють, чому навантажувачу потрібна спеціально розроблена архітектура, а не перепрофільована загальнопромислова дошка:

Три вимоги, які порушують роботу універсальних BMS

1Постійний струм, не піковий

Автонавантажувач може мати середній струм 150 А протягом зміни, але повинен витримувати більший струм під час початку підйому. Помилка полягає у виборі розміру BMS (системи управління будівлею) для середнього значення — плата з номіналом струму, близьким до середнього, буде нагріватися та знижуватиме свої характеристики під час тривалого навантаження. Система управління будівлею вилкового навантажувача повинна бути розрахована на тривалий високий струм з певним запасом потужності, а корпус повинен розсіювати отримане тепло протягом повної зміни.

2Інтеграція з кількома контролерами

Сучасний літієвий вилковий навантажувач може підключати BMS до контролера руху, дисплея та зарядного пристрою або телематичного блоку. Якщо BMS повинна взаємодіяти з кількома з них одночасно та незалежно, додаткові канали зв'язку можуть спростити архітектуру та зменшити складність мультиплексування протоколів через один спільний інтерфейс. Необхідна кількість каналів залежить від конструкції системи — багато вилкових навантажувачів використовують CAN як основну шину з UART для обслуговування або відображення.

3Термічна стабільність протягом змін

Багатозмінна робота означає, що акумулятор рідко повністю охолоджується між циклами. У поєднанні з можливістю заряджання це робить управління температурою, а не лише тепловий захист, основною вимогою. Система управління будівлею (BMS) повинна постійно контролювати температуру, а обладнання має бути розроблене таким чином, щоб відводити тепло під постійним навантаженням.

Як ці вимоги втілюються в архітектурі BMS

Після того, як вимоги до навантажувачів зрозумілі, починається архітектура. На практиці парки навантажувачів охоплюють широкий діапазон вантажопідйомності, тому лінійка систем управління автомобілем (BMS) для навантажувачів зазвичай розподіляється за струмом та навантаженням:

Легкий до середньогоВилочні навантажувачі 200-400A

Портативні вантажівки класу III, вузькопрохідні та комплектувальники замовлень, а також легші вантажівки класу I належать до діапазону безперервного струму 200-400 А. DALY покриває це за допомогою Mini-Red AM (200 А) та AS (250/300/400 А); для багатозмінних автопарків з високим навантаженням, де є проблема з дрейфом елементів, варіанти з активним балансуванням TM (200 А) / TS (250-400 А) забезпечують активне балансування 1000 мА. Продуктивність балансування під час експлуатації залежить від конфігурації системи — розміру пакета, консистенції елементів, розкиду температур та вікна заряду — тому дані для конкретної конфігурації можна отримати від інженерної команди за запитом. AM/AS забезпечують UART x2; TM/TS забезпечують UART x1; всі включають RS485 та CAN.

ВажкийВилочні навантажувачі та будівельна техніка 400-800A

Навантажувачі класу I з противагою, що проходять через важку будівельну техніку, потребують високого безперервного струму. Серія D від DALY створена для цього рівня: діапазон безперервного струму 400-800 А, 8/15/16/26/30/32S LFP, що охоплює від 24 В до 96 В+, та UART x3 + RS485 + CAN для підключення контролера двигуна, дисплея та зарядного пристрою/телематики. Номінальні значення безперервного струму залежать від теплових умов, потоку повітря та конструкції корпусу, тому корисний номінальний струм для даної установки слід узгодити з командою інженерів, враховуючи температуру охолодження та навколишнього середовища. Промисловий корпус забезпечує об'єм радіатора та механічне посилення, необхідні для тривалого важкого режиму роботи та промислової вібрації; паралельне обмеження струму становить 2 А.

Покриття напруги та конфігурації

Системи вилкових навантажувачів охоплюють широкий діапазон напруги залежно від класу та регіону:

Типові помилки архітектури при виборі BMS для вилкового навантажувача

• Розмір для середнього навантаження, а не для тривалого— плата знижує потужність посеред зміни під час реального навантаження
• Використання BMS з одним UART для інтеграції кількох підсистем— мультиплексування протоколів між контролером, дисплеєм та телематикою створює точки відмови
• Ставлення до рекуперативного гальмування як до додаткової думки— двонаправлений струм має бути врахований проектом, а не передбачуваний
• Ігнорування потреб балансування альтернативної зарядки— часткове заряджання на високій частоті призводить до дрейфу елементів, з яким пасивне балансування може не встигати

Часті запитання

Q1Чи може одне сімейство BMS охоплювати як рації класу III, так і важкі вантажівки класу I?

Так, завдяки дворівневій архітектурі. Mini-Red AM/AS обробляє 200-400 А (від ходових пристроїв класу III до легших пристроїв класу I), а серія D обробляє 400-800 А (важкий противагу класу I до будівельної техніки). Це дозволяє виробнику отримувати повний асортимент з одного сімейства BMS.

Q2Чому важкий навантажувач BMS важить набагато більше, ніж стандартна дошка?

Серія D використовує більший корпус, ніж стандартна плата, оскільки високий безперервний струм вимагає більшого об'єму радіатора для розсіювання тепла, а важкі промислові умови експлуатації вимагають механічного посилення від вібрації та ударів. Розмір відображає теплові та структурні характеристики для роботи, а не є самоцільовою характеристикою; важливим питанням для вибору є теплові та вібраційні характеристики вашої установки, які може детально пояснити команда інженерів.

Q3Чи потрібен літієвий навантажувач для навантажувача CAN-з'єднання?

У більшості сучасних вилкових навантажувачів – так. Система управління будівництвом (BMS) повідомляє про стан контролеру руху, а часто й дисплею й зарядному пристрою. Важкі вантажівки з кількома підсистемами мають переваги використання кількох каналів (серія D забезпечує UART x3 плюс RS485 та CAN), щоб уникнути мультиплексування одного інтерфейсу на кілька систем.

Q4Які сертифікати стосуються літієвих акумуляторів для вилочних навантажувачів?

Відповідність стандартам включає CE, RoHS, FCC та EAC. Стандарти безпеки промислових вантажівок, такі як UL 2580 та EN 1175, сертифікують всю акумуляторну систему або транспортний засіб, а не BMS окремо; для проектів OEM, що спрямовані на ці стандарти, DALY надає супровідну документацію та інженерну співпрацю на рівні комплекту. Уточніть конкретні вимоги вашого цільового ринку з командою інженерів.

Про ДЕЙЛІ

Компанія DALY розробляє та виробляє системи керування літієвими акумуляторами для виробників оригінального обладнання, виробників акумуляторних батарей та інтеграторів, а її продукція використовується у понад 130 країнах. Заснована у 2015 році, компанія DALY працює за системами ISO 9001 / ISO 14001 з дотриманням стандартів CE та RoHS; продукти серії R розроблені відповідно до стандартів UL, а лінійка накопичувачів енергії визнана UL на рівні компонентів. Для застосування у вилочних навантажувачах та вантажно-розвантажувальних роботах, серії Mini-Red та D від DALY охоплюють струми від 200 А до 800 А з одного сімейства продуктів.

Проектування або переобладнання акумуляторної системи для вилкового навантажувача?

Якщо ви створюєте літієві акумуляторні блоки для навантажувачів або переоборудуєте парк транспортних засобів зі свинцево-кислотних акумуляторів, команда інженерів DALY може допомогти вам підібрати архітектуру BMS відповідно до вашого робочого циклу — безперервний струм, канали зв'язку, стратегію балансування та тепловий дизайн.

• Поділіться класом вашого вилкового навантажувача, напругою системи, стійким струмом та потребами інтеграції
• Електронна пошта:dalybms@dalyelec.com

Сторінка продукту BMS високого струму:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/