Een batterijmanagementsysteem (BMS) dat perfect werkt in een e-bike of een camper kan in een heftruck falen – niet omdat het een slecht BMS is, maar omdat de gebruikscyclus van een heftruck eisen stelt die standaard lithiumbatterijen nooit tegenkomen. Continue hoge stroomsterkte, regeneratieve rempieken, 24-uursbedrijf in ploegendiensten en integratie met het besturingssysteem van de heftruck zorgen ervoor dat het batterijmanagementsysteem in een gebied terechtkomt waarvoor de meeste universele systemen nooit zijn ontworpen.

Daarom vereisen lithiumbatterijsystemen voor heftrucks doorgaans een andere BMS-architectuur dan standaard lithiumbatterijsystemen met een laag vermogen. Deze handleiding legt uit wat de specifieke gebruikscycli van heftrucks kenmerkt en hoe deze technische eisen zich vertalen in specifieke BMS-vereisten.

Wat maakt de werkcycli van heftrucks anders?

Acht kenmerken van het gebruik van een heftruck stellen elk specifieke eisen aan het gebouwbeheersysteem (BMS). Samen verklaren ze waarom een ​​heftruck een speciaal daarvoor ontworpen architectuur nodig heeft, en niet een hergebruikte, algemene industriële printplaat:

De drie eisen die algemene gebouwbeheersystemen (BMS) laten vastlopen.

1Aanhoudende stroom, geen piek.

Een heftruck verbruikt gemiddeld 150A gedurende een werkdag, maar moet tijdens het starten van een hefbeweging een hogere stroomsterkte aankunnen. De fout zit hem in het dimensioneren van een BMS (Battery Management System) voor het gemiddelde — een printplaat met een nominale stroomsterkte die dicht bij de gemiddelde stroom ligt, zal warm worden en onder aanhoudende belasting in vermogen terugvallen. Een BMS voor heftrucks moet gedimensioneerd zijn voor een aanhoudend hoge stroomsterkte met voldoende reserve, en de behuizing moet de resulterende warmte gedurende een volledige werkdag kunnen afvoeren.

2Integratie van meerdere controllers

Een moderne lithium-vorkheftruck kan het batterijbeheersysteem (BMS) koppelen aan de bewegingscontroller, het display en een lader of telematica-eenheid. Wanneer het BMS gelijktijdig en onafhankelijk met meerdere van deze componenten moet communiceren, kunnen extra communicatiekanalen de architectuur vereenvoudigen en de complexiteit van protocolmultiplexing via één gedeelde interface verminderen. Het aantal benodigde kanalen hangt af van het systeemontwerp; veel vorkheftrucks gebruiken CAN als primaire bus met UART voor service of weergave.

3Thermische stabiliteit gedurende ploegendiensten

Door het gebruik in ploegendiensten koelt het accupakket zelden volledig af tussen de laadcycli. In combinatie met tussentijds opladen maakt dit thermisch beheer – en niet alleen thermische beveiliging – een essentiële vereiste. Het batterijbeheersysteem (BMS) moet de temperatuur continu bewaken en de hardware moet zo ontworpen zijn dat deze warmte kan afvoeren onder continue belasting.

Hoe deze eisen zich vertalen naar de architectuur van gebouwbeheersystemen (BMS)

Zodra de eisen van de heftruck duidelijk zijn, volgt de architectuur. In de praktijk omvatten heftruckvloten een breed scala aan lasten, dus een heftruck-BMS-lijn is meestal opgebouwd uit verschillende niveaus op basis van stroomsterkte en belasting:

Licht tot gemiddeld200-400A heftrucks

Trucks van klasse III, smalle gangpadtrucks en orderpickers, en lichtere trucks van klasse I vallen binnen het continue stroombereik van 200-400A. DALY dekt dit met de Mini-Red AM (200A) en AS (250/300/400A); voor intensief gebruikte, meerploegendiensten waarbij celdrift een probleem is, bieden de actieve-balanceringsvarianten TM (200A) / TS (250-400A) een actieve balancering van 1000mA. De balanceringsprestaties in de praktijk zijn afhankelijk van de systeemconfiguratie — accugrootte, celconsistentie, temperatuurspreiding en SOC-bereik — dus gegevens voor een specifieke configuratie zijn op aanvraag verkrijgbaar bij het engineeringteam. AM/AS bieden UART x2; TM/TS bieden UART x1; alle varianten zijn voorzien van RS485 en CAN.

Zwaar400-800A heftrucks en bouwmachines

Heftrucks met contragewicht van klasse I tot zware bouwmachines vereisen een hoge continue stroomsterkte. De D-serie van DALY is speciaal ontworpen voor deze categorie: een continu stroombereik van 400-800A, 8/15/16/26/30/32S LFP voor spanningen van 24V tot 96V+, en 3x UART + RS485 + CAN voor het aansluiten van motorcontrollers, displays en laders/telematica. De maximale continue stroomsterkte is afhankelijk van de thermische omstandigheden, luchtstroom en het ontwerp van de behuizing. De bruikbare stroomsterkte voor een specifieke installatie dient daarom te worden afgestemd op de koeling en omgevingstemperatuur in overleg met het engineeringteam. De industriële behuizing biedt het benodigde koelvolume en de mechanische versteviging voor langdurig zwaar gebruik en industriële trillingen; de maximale parallelle stroom is beperkt tot 2A.

Spannings- en configuratiedekking

Vorkheftrucksystemen bestrijken een breed spanningsbereik, afhankelijk van de klasse en de regio:

Veelvoorkomende architectuurfouten bij de selectie van een heftruck-BMS

• Dimensionering op basis van gemiddelde belasting, niet op basis van continue belasting.— het bestuur verlaagt de salarisschaal halverwege de dienst tijdens de daadwerkelijke dienst
• Het gebruik van een BMS met één UART voor de integratie van meerdere subsystemen— Protocolmultiplexing tussen controller, display en telematica creëert storingspunten
• Regeneratief remmen als een bijzaak beschouwen.— Bidirectionele stroom moet door het ontwerp worden opgevangen, niet als vanzelfsprekend worden beschouwd.
• Het negeren van de behoefte aan een evenwicht tussen kansen en kosten— Hoogfrequente gedeeltelijke lading veroorzaakt celdrift die passieve balancering mogelijk niet kan bijhouden

Veelgestelde vragen

Q1Kan één BMS-familie zowel elektrische palletwagens (klasse III) als zware vrachtwagens (klasse I) dekken?

Ja, dankzij een architectuur met twee niveaus. De Mini-Red AM/AS is geschikt voor 200-400A (klasse III-loopkranen tot lichtere klasse I-kranen), en de D-serie voor 400-800A (zware klasse I-tegenwichtkranen tot bouwmachines). Hierdoor kan een fabrikant het volledige assortiment uit één BMS-familie betrekken.

Q2Waarom weegt een zwaar heftruck-BMS zoveel meer dan een standaard BMS?

De D-serie maakt gebruik van een grotere behuizing dan een standaard printplaat, omdat een hoge continue stroomsterkte een groter koelvolume vereist om warmte af te voeren. Bovendien vereist zware industriële toepassingen mechanische versteviging tegen trillingen en schokken. De afmetingen zijn gebaseerd op thermische en structurele overwegingen voor de specifieke toepassing, en niet zozeer op een doel op zich. De belangrijkste vraag bij de selectie is de thermische en trillingsbestendigheid voor uw installatie, waarover ons engineeringteam u graag meer informatie geeft.

Q3Heeft een lithium-ion-vorkheftruck CAN-communicatie nodig?

Bij de meeste moderne heftrucks wel. Het BMS rapporteert de status aan de bewegingscontroller en vaak ook aan het display en de lader. Zware trucks met meerdere subsystemen profiteren van meerdere kanalen (de D-serie biedt UART x3 plus RS485 en CAN) om te voorkomen dat één interface over meerdere systemen moet worden gemultiplexd.

Q4Welke certificeringen zijn relevant voor lithium-heftruckaccu's?

De standaardconformiteit omvat CE, RoHS, FCC en EAC. Veiligheidsnormen voor industriële trucks, zoals UL 2580 en EN 1175, certificeren het complete batterijsysteem of voertuig, niet alleen het batterijmanagementsysteem (BMS). Voor OEM-projecten die op deze normen gericht zijn, levert DALY ondersteunende documentatie en technische samenwerking op pakketniveau. Bespreek de specifieke eisen voor uw doelmarkt met het engineeringteam.

Over DALY

DALY ontwerpt en produceert lithiumbatterijbeheersystemen voor OEM's, fabrikanten van accupakketten en integratoren, met producten die in meer dan 130 landen worden gebruikt. DALY is opgericht in 2015 en werkt volgens ISO 9001/ISO 14001-normen met CE- en RoHS-conformiteit. De R-serie producten zijn ontworpen om te voldoen aan de UL-normen en de energieopslaglijn is UL-gecertificeerd op componentniveau. Voor heftruck- en materiaalbehandelingstoepassingen bestrijken de Mini-Red en D-serie van DALY stroombereiken van 200A tot 800A vanuit één productfamilie.

Ontwerpt of verbouwt u een accusysteem voor een heftruck?

Als u lithium-accu's voor heftrucks bouwt of een vloot van loodzuuraccu's ombouwt, kan het DALY-engineeringteam u helpen de BMS-architectuur af te stemmen op uw bedrijfscyclus: continue stroom, communicatiekanalen, balanceringsstrategie en thermisch ontwerp.

• Deel uw informatie over de heftruckklasse, systeemspanning, continue stroomsterkte en integratiebehoeften.
• E-mail:dalybms@dalyelec.com

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