Puikiai elektriniame dviratyje ar kemperyje veikianti akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS) gali sugesti šakiniame krautuve – ne todėl, kad ji bloga, o todėl, kad šakinio krautuvo darbo ciklai kelia reikalavimus, kurių standartinės ličio baterijos niekada nekelia. Nuolatinė didelė srovė, regeneracinio stabdymo viršįtampiai, visą parą veikiantis darbas keliomis pamainomis ir integracija su sunkvežimio valdymo sistema – visa tai pakelia akumuliatorių valdymo sistemos lygį, kuriam dauguma bendrosios paskirties konstrukcijų niekada nebuvo sukurtos.

Štai kodėl šakinių krautuvų ličio akumuliatorių sistemoms paprastai reikalinga kitokia BMS architektūra nei standartinėms mažos galios ličio akumuliatorių sistemoms. Šiame vadove paaiškinama, kuo ypatingi šakinių krautuvų darbo ciklai ir kaip šie inžineriniai reikalavimai virsta konkrečiais BMS reikalavimais.

Kuo skiriasi šakinių krautuvų darbo ciklai?

Aštuonios šakinio krautuvo valdymo charakteristikos kiekviena sukuria specifinius reikalavimus BMS. Visos kartu jos paaiškina, kodėl šakiniam krautuvui reikalinga specialiai sukurta architektūra, o ne perdirbta bendrosios pramonės plokštė:

Trys reikalavimai, kurie paneigia bendrosios paskirties BMS

1Nuolatinė srovė, o ne pikinė

Šakinis krautuvas per pamainą gali vidutiniškai sverti 150 A, tačiau kėlimo metu turi atlaikyti didesnes apkrovas. Klaida yra ta, kad BMS dydis parenkamas pagal vidutinę srovę – plokštė, kurios srovės stiprumas artimas vidutinei vertei, įkais ir dėl nuolatinės apkrovos sumažins savo galią. Šakinio krautuvo BMS turi būti parinktas taip, kad atitiktų nuolatinę didelę srovę, paliekant pakankamai erdvės virš galvos, o korpusas turi išsklaidyti susidariusią šilumą per visą pamainą.

2Kelių valdiklių integracija

Šiuolaikinis ličio jonų šakinis krautuvas gali prijungti BMS prie judesio valdiklio, ekrano ir įkroviklio arba telematikos įrenginio. Kai BMS turi būti sujungta su keliais iš šių įrenginių vienu metu ir nepriklausomai, papildomi ryšio kanalai gali supaprastinti architektūrą ir sumažinti protokolų multipleksavimo sudėtingumą per vieną bendrą sąsają. Kiek kanalų reikia, priklauso nuo sistemos konstrukcijos – daugelis šakinių krautuvų naudoja CAN kaip pagrindinę magistralę su UART, skirtą aptarnavimui arba ekranui.

3Terminis stabilumas per pamainas

Dėl darbo keliomis pamainomis akumuliatorius retai kada visiškai atvėsta tarp ciklų. Kartu su atsitiktiniu įkrovimu tai daro šilumos valdymą, o ne tik šiluminę apsaugą, pagrindiniu reikalavimu. BMS turi nuolat stebėti temperatūrą, o aparatinė įranga turi būti sukonstruota taip, kad išskirtų šilumą esant nuolatinei apkrovai.

Kaip šie reikalavimai perteikiami BMS architektūroje

Kai aiškūs krautuvo reikalavimai, seka architektūra. Praktiškai krautuvų parkai apima platų apkrovos diapazoną, todėl krautuvo BMS linija paprastai yra suskirstyta pagal srovę ir apkrovą:

Lengvas arba vidutinis200–400 A šakiniai krautuvai

III klasės pėsčiųjų krautuvai, siaurų praėjimų ir užsakymų rinkėjai bei lengvesni I klasės krautuvai patenka į 200–400 A nuolatinės srovės diapazoną. DALY šį diapazoną apima su „Mini-Red AM“ (200 A) ir AS (250/300/400 A); didelio panaudojimo daugiapamainiams parkams, kur susirūpinimą kelia ląstelių dreifas, aktyvaus balansavimo variantai TM (200 A) / TS (250–400 A) užtikrina 1000 mA aktyvų balansavimą. Balansavimo našumas eksploatacijos metu priklauso nuo sistemos konfigūracijos – bloko dydžio, ląstelių konsistencijos, temperatūros skirtumo ir SOC lango – todėl konkrečios konfigūracijos duomenis gali pateikti inžinierių komanda paprašius. AM/AS teikia UART x2; TM/TS teikia UART x1; visi turi RS485 ir CAN.

Sunkus400–800A krautuvai ir statybinė technika

I klasės atsvariniai krautuvai, naudojami sunkiojoje statybinėje technikoje, reikalauja didelės nuolatinės srovės. DALY D serija sukurta būtent šiam lygiui: 400–800 A nuolatinės srovės diapazonas, 8/15/16/26/30/32S LFP, apimantis nuo 24 V iki 96 V+, ir UART x3 + RS485 + CAN variklio valdiklio, ekrano ir įkroviklio / telematikos prijungimui. Nuolatinės srovės vardiniai duomenys priklauso nuo terminių sąlygų, oro srauto ir korpuso konstrukcijos, todėl konkrečios instaliacijos tinkamas naudoti srovės dydis turėtų būti patvirtintas inžinierių komandos, atsižvelgiant į diegimo aušinimo ir aplinkos temperatūrą. Pramoninis korpusas suteikia šilumos kriauklės tūrį ir mechaninį sutvirtinimą, kurių reikia ilgalaikiam dideliam našumui ir pramoninei vibracijai; lygiagrečios srovės riba yra 2 A.

Įtampos ir konfigūracijos aprėptis

Šakinių krautuvų sistemos apima platų įtampos diapazoną, priklausomai nuo klasės ir regiono:

Dažniausios architektūros klaidos renkantis šakinių krautuvų BMS

• Dydis parinktas vidutinei, o ne ilgalaikei apkrovai— plokštės galia sumažėja pamainos viduryje realiomis darbo sąlygomis
• Vieno UART BMS naudojimas daugiasisteminei integracijai— protokolo multipleksavimas valdiklyje, ekrane ir telematikos sistemose sukuria gedimų taškus
• Regeneracinio stabdymo traktavimas kaip antraeilis dalykas— dvikryptė srovė turi būti projektuojama, o ne daroma prielaida
• Ignoruojant alternatyvaus įkrovimo balansavimo poreikius— aukšto dažnio dalinis įkrovimas skatina ląstelių dreifą, kurio pasyvus balansavimas gali nebespėti

Dažnai užduodami klausimai

Q1Ar viena BMS šeima gali aprėpti ir III klasės pėsčiuosius krautuvus, ir I klasės sunkvežimius?

Taip, dėl dviejų pakopų architektūros. „Mini-Red AM/AS“ atlaiko 200–400 A srovę (nuo III klasės pėsčiųjų pervežimų iki lengvesnių I klasės pervežimų), o D serija atlaiko 400–800 A srovę (nuo sunkių I klasės pervežimų iki statybinių mašinų). Tai leidžia gamintojui įsigyti visą spektrą iš vienos BMS šeimos.

Q2Kodėl sunkiosios šakinės krautuvų valdymo sistemos (BMS) sveria daug daugiau nei standartinė lenta?

D serijos korpusas yra didesnis nei standartinės plokštės, nes didelė nuolatinė srovė reikalauja didesnio šilumos kriauklės tūrio šilumai išsklaidyti, o sunkioms pramonės sąlygoms reikalingas mechaninis sutvirtinimas, apsaugantis nuo vibracijos ir smūgių. Dydis atspindi šiluminę ir konstrukcinę inžineriją konkrečiai situacijai, o ne patį tikslą; svarbus pasirinkimo klausimas yra jūsų įrenginio šiluminės ir vibracijos charakteristikos, kurias gali išsamiai aprašyti inžinierių komanda.

Q3Ar ličio jonų šakiniam krautuvui reikalingas CAN ryšys?

Daugumoje šiuolaikinių krautuvų – taip. BMS praneša būseną judesio valdikliui, dažnai ir ekranui bei įkrovikliui. Sunkvežimiai su keliomis posistemėmis naudojasi keliais kanalais (D serija teikia UART x3 plius RS485 ir CAN), kad būtų išvengta vienos sąsajos multipleksavimo keliose sistemose.

Q4Kokie sertifikatai yra svarbūs ličio jonų šakinių krautuvų akumuliatoriams?

Standartų atitiktis apima CE, RoHS, FCC ir EAC. Pramoninių sunkvežimių saugos standartai, tokie kaip UL 2580 ir EN 1175, sertifikuoja visą akumuliatorių sistemą arba transporto priemonę, o ne atskirai BMS; OEM projektams, kuriems taikomi šie standartai, DALY teikia patvirtinamąją dokumentaciją ir inžinerinį bendradarbiavimą paketo lygmeniu. Su inžinierių komanda patvirtinkite konkrečius savo tikslinės rinkos reikalavimus.

Apie DALY

„DALY“ projektuoja ir gamina ličio baterijų valdymo sistemas originalios įrangos gamintojams (OEM), akumuliatorių gamintojams ir integratoriams, o jos produktai naudojami daugiau nei 130 šalių. Įkurta 2015 m., „DALY“ veikia pagal ISO 9001 / ISO 14001 sistemas, atitinkančias CE ir RoHS reikalavimus; R serijos produktai yra sukurti taip, kad atitiktų UL standartus, o energijos kaupimo linija yra pripažinta UL komponentų lygmeniu. Šakinių krautuvų ir medžiagų tvarkymo reikmėms „DALY Mini-Red“ ir D serijos iš vienos gaminių šeimos apima nuo 200 A iki 800 A srovę.

Projektuojate ar konvertuojate šakinio krautuvo akumuliatorių sistemą?

Jei gaminate ličio baterijų paketus šakiniams krautuvams arba keičiate savo transporto priemonių parką iš švino-rūgštinių akumuliatorių, DALY inžinerijos komanda gali padėti pritaikyti BMS architektūrą prie jūsų darbo ciklo – nuolatinės srovės, ryšio kanalų, balansavimo strategijos ir šiluminio projektavimo.

• Pasidalykite savo krautuvo klase, sistemos įtampa, nuolatine srove ir integravimo poreikiais
• El. paštas:dalybms@dalyelec.com

Didelės srovės BMS produkto puslapis:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/