Keuze van een BMS (Battery Management System) voor lithiumbatterijen in heftrucks: regeneratief remmen, snelladen en gebruik in meerdere ploegen.

Waar dit artikel aansluit op de berichtgeving over architectuur

Als u nog steeds twijfelt waarom heftrucktoepassingen een specifieke BMS-architectuur nodig hebben in plaats van een generieke unit voor hoge stroomsterkte, dan behandelt ons bijbehorende artikel over BMS-architectuur voor heftrucks die vraag. Dit artikel gaat ervan uit dat die kwestie al is opgelost en richt zich op de selectie: zodra de architectuur is gekozen, zijn er drie inkoopvragen die bepalend zijn voor de uiteindelijke keuze van een heftruck-BMS.

Regeneratief remmen: hoe pulsherstel de specificaties van het remmanagementsysteem bepaalt

Wanneer een geladen heftruck afremt of een opgeheven last laat zakken, stuurt de motorcontroller gedurende enkele seconden regeneratieve stroom terug naar de accu. Deze pulsen kunnen de continue stroomsterkte van het batterijbeheersysteem (BMS) kortstondig overschrijden – soms aanzienlijk – en ze komen vele malen per dienst voor tijdens normale magazijnwerkzaamheden.

Het risico voor een BMS dat niet voor deze taak is gespecificeerd, is dat de overstroombeveiliging in werking treedt tijdens normaal remmen.Het pakket wordt losgekoppeld. De operator ontvangt waarschuwingen of het systeem loopt vast. Na verloop van tijd belast het herhaaldelijk activeren van de beveiliging de componenten van het gebouwbeheersysteem (BMS) zodanig dat ze hun beoogde gebruiksprofiel overschrijden.

Twee praktische tips voor de offerteaanvraagfase (RFQ):

• Vraag de leverancier naar het gedrag van het BMS tijdens regeneratiepulsen.Niet alleen de continue stroomsterkte is van belang. Twee dingen spelen hierbij een rol: hoe de overstroombeveiliging in de laadrichting onderscheid maakt tussen korte regeneratiepulsen en langdurige overstroompieken die daadwerkelijk een ontkoppeling rechtvaardigen, en hoe het batterijmanagementsysteem (BMS) de beschikbare laadstroom doorgeeft aan de motorcontroller, zodat regeneratie kan worden beperkt wanneer het accupakket bijna volledig is opgeladen en er weinig capaciteit meer over is.
• Vraag de leverancier van de motorcontroller welk regeneratief stroomprofiel uw heftruck produceert.— piekamplitude, duur, frequentie. Dit zijn de gegevens die de BMS-leverancier nodig heeft om de specificaties te bevestigen, niet algemene beweringen over ondersteuning voor regeneratief remmen.

Snelladen bij heftruckwerkzaamheden: wat het batterijmanagementsysteem moet doorstaan

Snelladen concentreert de stroom en warmtebelasting in kortere periodes dan opladen gedurende de nacht. Voor een accupakket van een heftruck dat tijdens een lunchpauze van 15-20 minuten van 30 naar 80 procent wordt opgeladen, kan de gemiddelde stroomsterkte, afhankelijk van de laadsnelheid gedurende de nacht, vele malen hoger zijn dan bij opladen gedurende de nacht.

De laadstroomlimieten die in de BMS-firmware zijn ingesteld, moeten overeenkomen met wat de lader en het accupakket daadwerkelijk aankunnen: een te hoge limiet verhoogt het risico op beschadiging van de accucellen, terwijl een te lage limiet het opladen vertraagt ​​en de tijd die snelladen zou moeten besparen, tenietdoet.

Tweeploegendienst versus drieploegendienst: waarom ze niet hetzelfde zijn BMS

Een heftruck die in één ploegendienst werkt, heeft een gebruiksduur van acht uur, gevolgd door een lange laadperiode 's nachts – een cyclus vergelijkbaar met die van een zwaar personenvervoervoertuig. Bij een tweeploegendienst wordt de dagelijkse laadcyclus ongeveer verdubbeld, met een pauze om de accu bij te laden tussen de diensten. Bij een drieploegendienst wordt de accu drie keer per dag opgeladen met kortere rustperiodes, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van tussentijds opladen tijdens pauzes.

Twee dingen veranderen met de intensiteit van de shift:

• Celdrift accumuleert sneller.De cyclusfrequentie die passieve balancering met 100 mA kan corrigeren tijdens periodes waarin de accu volledig is opgeladen, schiet tekort wanneer deze periodes korter worden en het aantal cycli toeneemt. Actieve balancering is vooral nuttig bij gebruik in meerdere ploegen, hoewel de voordelen afhangen van de kwaliteit van de celmatching, het ontwerp van het accupakket en het laadgedrag.
• De thermische hersteltijd van het gebouwbeheersysteem wordt verkort.Bij een drieploegendienst is het koelvenster uren, niet de nachtelijke periode die in de test op de testbank in het gegevensblad werd verondersteld. Specificeer de continue stroomsterkte bij het werkelijke rustprofiel, niet de nominale waarde op de testbank.

Het juiste gebouwbeheersysteem (BMS) voor een tweeploegendienst is vaak niet het juiste BMS voor een drieploegendienst. Specificeer de werkcyclus, niet alleen het type heftruck.

Communicatie-interfaces voor de integratie van industriële voertuigen

Communicatie met BMS-systemen voor heftrucks maakt doorgaans gebruik van CAN voor integratie met de voertuigcontroller, zoals laadstatus, beschikbare stroom, foutmeldingen en beveiligingsgebeurtenissen. RS485 wordt veel gebruikt voor fleetmanagement en monitoring via host-pc's om de accustatus van meerdere heftrucks te volgen. Bluetooth wordt over het algemeen gebruikt voor diagnose van individuele accu's.

Specificatie-economie: Waar te investeren en waar niet te veel te specificeren

De economische aspecten van een heftruckvloot maken de specificatie van een gebouwbeheersysteem (BMS) tot een serieuze kostendiscussie. De volgende patronen zijn het herkennen waard:

Waar te investeren:

• Continue stroomsterkte met thermische marge voor uw werkelijke omgevingstemperatuur en inschakelduur.— niet de kop die gebaseerd is op laboratoriumtests en uitgaat van ideale omstandigheden.
• Regeneratieve pulstolerantie— De BMS-beveiligingslogica die remgebeurtenissen afhandelt zonder valse alarmen, zorgt ervoor dat de heftruck productief blijft gedurende alle diensten.
• Actieve balancering voor zware, meerploegendiensten— wanneer de fietsfrequentie hoger is dan wat passieve balancering kan corrigeren

Waar je niet te veel specificaties moet kiezen:

• Actieve balancering voor lichte werkzaamheden in één ploegendienst— Passieve balancering stemt de werkcyclus af en brengt de minste extra kosten met zich mee.
• Hogere stroomsterktes dan de motorcontroller en het snellaadprofiel daadwerkelijk vereisen.— Betalen voor ongebruikte capaciteit betekent betalen voor kosten zonder voordeel.
• Communicatiefuncties die uw wagenparkbeheersysteem niet daadwerkelijk gebruikt.— Bluetooth- of host-pc-monitoringfuncties die er op papier goed uitzien, maar in de praktijk niet werken.

Een BMS voor heftrucks met een hoge stroomsterkte is fysiek groter dan een BMS voor platforms met een lagere stroomsterkte, omdat de thermische en structurele eisen daadwerkelijk verschillen – niet omdat de specificaties zijn opgeblazen.Stem de specificaties af op het daadwerkelijke gebruiksprofiel.

DALY-reeks voor lithiumprojecten met heftrucks

Het portfolio van DALY met BMS-systemen voor heftrucks is gestructureerd in drie actuele niveaus die aansluiten op gangbare industriële voertuigplatformen:

Voor heftrucktoepassingen met hoge stroomsterkte die actieve balancering vereisen, kan de D-serie worden gecombineerd met een externe actieve balanceringsmodule in plaats van te vertrouwen op de geïntegreerde passieve balancering van 100 mA van het BMS zelf.Voor lagere stroomsterktes waarbij actieve balancering vereist is, integreren de TM- en TS-varianten met actieve balancering direct 1A actieve balancering. De keuze tussen deze twee benaderingen wordt op projectniveau met het engineeringteam besproken.

De continue stroomsterkte bij uw specifieke magazijnomgeving, koelmethode en inschakelduur wordt bevestigd tijdens het technische overleg voorafgaand aan de offerteaanvraag, in plaats van te worden overgenomen uit een standaard specificatieblad.

→ DALY Hoogstroom BMS-reeks:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/

→ DALY actieve balancerende producten:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

→ DALY externe actieve balancer modules:https://www.dalybms.com/active-balancer/

Veelgestelde vragen

Q1Waarom vereist regeneratief remmen een andere BMS-specificatie?

Regeneratief remmen produceert korte, omgekeerde stroompulsen die de continue stroomsterkte van het BMS kunnen overschrijden. Een BMS dat niet is gespecificeerd voor regeneratief remmen bij heftrucks, loopt het risico dat de beveiliging tijdens normaal remmen wordt geactiveerd, waardoor het accupakket wordt losgekoppeld en het voertuig stilvalt. De relevante vraag voor de leverancier is hoe de beveiligingslogica van het BMS onderscheid maakt tussen korte regeneratieve pulsen en langdurige overstroompieken die een loskoppeling rechtvaardigen.

Q2Kan een standaard hoogstroom-BMS het snelladen van heftrucks aan?

Het hangt af van de specifieke specificaties en uw snellaadprofiel. Snelladen concentreert de stroom en de warmtebelasting in kortere periodes, dus de continue stroomsterkte van het batterijmanagementsysteem (BMS) moet rekening houden met warmteaccumulatie, niet alleen met de gemiddelde stroom. Vraag leveranciers om de continue stroomsterkte te bevestigen bij uw daadwerkelijke snellaadsnelheid en de omgevingstemperatuur in het magazijn.

Q3Is het gebouwbeheersysteem (BMS) voor een tweeploegendienst hetzelfde als voor een drieploegendienst?

Niet per se. Bij een drieploegendienst worden de accupakketten vaker gebruikt met kortere rustperiodes, waardoor de celdrift versnelt en de thermische hersteltijd van het BMS afneemt. De actieve balanceringswaarde stijgt met de cyclusfrequentie en de continue stroomwaarden moeten worden bevestigd tijdens het daadwerkelijke rustprofiel in plaats van tijdens de rustperiode van de testbank. Specificeer de bedrijfscyclus, niet alleen het type heftruck.

Q4Is de spanning van de heftruck bepalend voor de keuze van het batterijbeheersysteem (BMS)?

De spanning is slechts een onderdeel van de specificatie: deze bepaalt het aantal cellen en de beveiligingsdrempels, maar niet de continue stroomsterkte, het regeneratiegedrag of de balanceringsmethode. De DALY D-serie ondersteunt bijvoorbeeld cellen van 8S tot en met 32S, waarmee gangbare heftruckspanningen van 24V tot 96V worden gedekt, afhankelijk van de chemische samenstelling en het systeemontwerp. De juiste variant binnen dat bereik hangt echter net zozeer af van de inschakelduur en het stroomprofiel als van de spanning.

Q5Is de D-serie voorzien van actieve balancering, of hebben we een aparte actieve balancer nodig?

De D-serie biedt standaard passieve balancering van 100 mA. Voor heftrucks die actieve balancering vereisen in het stroombereik van 400-800 A, dient de D-serie te worden gecombineerd met een externe actieve balanceringsmodule in plaats van te verwachten dat actieve balancering in hetzelfde pakket is geïntegreerd. Bij lagere stroomsterktes (150-400 A) integreren de Mini-Red TM- en TS-varianten direct actieve balancering van 1 A.

Over DALY

DALY ontwerpt en produceert lithiumbatterijbeheersystemen voor OEM's, fabrikanten van accupakketten en integratoren van industriële voertuigen. De producten worden in meer dan 130 landen gebruikt. DALY is opgericht in 2015 en werkt volgens ISO 9001/ISO 14001-normen met CE- en RoHS-conformiteit. De hoogstroom- en energieopslagsystemen hebben, waar van toepassing, de UL Recognized Component-status, met documentatie ter ondersteuning van systeemcertificering.

Een gebouwbeheersysteem (BMS) kiezen voor een lithiumproject met heftrucks?

Als u zich in de selectiefase bevindt voor een project met lithiumbatterijen voor heftrucks, werkt het DALY-engineeringteam met u aan de inschakelduur, het regeneratieprofiel, de vereisten voor snelladen en de voertuigintegratie, in plaats van een offerte uit te brengen op basis van een algemeen gegevensblad.

• Deel het type heftruck, het motorvermogen, het spanningsplatform, het ploegenprofiel, de snellaadsnelheid en het voertuigcontrollerprotocol.
• Vraag om een ​​bespreking van de specificaties van de D-serie en de configuratie voor actieve load balancing, indien van toepassing.
• E-mail: dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com
• Telefoon:Kitty +86 137 1199 6792 / Selina +86 132 1520 1813
• WhatsApp:+86 188 2453 6816 / +86 137 1199 6792

Productpagina voor hoogstroom-BMS:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/