اختيار نظام إدارة البطارية (BMS) لبطارية الليثيوم للرافعة الشوكية: الكبح المتجدد، والشحن السريع، والتشغيل متعدد الورديات

نقطة انطلاق هذه المقالة من تغطية معمارية

إذا كنت لا تزال تدرس سبب حاجة تطبيقات الرافعات الشوكية إلى بنية نظام إدارة بطاريات مخصصة بدلاً من وحدة عامة عالية التيار، فإن مقالنا المصاحب حول بنية نظام إدارة بطاريات الرافعات الشوكية يُجيب على هذا السؤال. يفترض هذا المقال أن هذه المسألة محسومة ويركز على الاختيار: بمجرد تحديد البنية، تُحدد ثلاثة أسئلة متعلقة بالشراء كيفية اختيار نظام إدارة بطاريات الرافعات الشوكية.

الكبح التجديدي: كيف يؤثر استعادة النبضات على مواصفات نظام إدارة البطارية

عندما تُبطئ رافعة شوكية مُحمّلة سرعتها أو تُخفض حمولة مرفوعة، يقوم مُتحكم المحرك بإعادة توجيه التيار المُتجدد إلى البطارية لبضع ثوانٍ في كل مرة. قد تتجاوز هذه النبضات لفترة وجيزة تصنيف التيار المُستمر لنظام إدارة البطارية - وأحيانًا بشكل كبير - وتحدث عدة مرات خلال نوبة العمل في العمليات التشغيلية العادية للمستودع.

يكمن الخطر بالنسبة لنظام إدارة البطاريات غير المحدد لهذه المهمة في تشغيل الحماية من التيار الزائد أثناء أحداث الكبح العادية.تنفصل البطارية. ويتلقى المشغل تحذيرات أو يتوقف. ومع مرور الوقت، يؤدي تكرار تفعيل الحماية إلى إجهاد مكونات نظام إدارة البطارية بما يتجاوز نطاق عملها المقصود.

نقطتان عمليتان لمرحلة طلب عروض الأسعار:

• استفسر من المورّد عن سلوك نظام إدارة البطارية (BMS) أثناء نبضات التجديد.ليس فقط معدل التيار المستمر. هناك أمران مهمان هنا: كيف يميز نظام الحماية من التيار الزائد في اتجاه الشحن بين نبضات التجديد القصيرة وأحداث التيار الزائد المستمرة التي تستدعي الفصل فعليًا، وكيف يبلغ نظام إدارة البطارية (BMS) وحدة التحكم في المحرك بتيار الشحن المتاح بحيث يمكن الحد من التجديد عندما تكون البطارية على وشك الشحن الكامل.
• تأكد من مورد وحدة التحكم في المحرك من خصائص تيار التجديد الذي تنتجه الرافعة الشوكية الخاصة بك.— ذروة السعة، والمدة، والتردد. هذا ما يحتاجه مورد نظام إدارة البطارية لتأكيد المواصفات، وليس مجرد ادعاءات عامة حول دعم التجديد.

الشحن السريع في عمليات الرافعات الشوكية: ما يجب أن يتبقى على نظام إدارة البطاريات للبقاء

يركز الشحن السريع التيار والحمل الحراري في فترات زمنية أقصر من الشحن الليلي. فعلى سبيل المثال، عند شحن بطارية رافعة شوكية من 30% إلى 80% خلال استراحة غداء تتراوح بين 15 و20 دقيقة، قد يكون متوسط ​​التيار أعلى بعدة مرات من متوسط ​​التيار في الشحن الليلي، وذلك بحسب معدل الشحن الليلي.

يجب أن تتطابق حدود تيار الشحن المحددة في البرامج الثابتة لنظام إدارة البطارية مع ما يمكن للشاحن والبطارية قبوله فعليًا: فوضع حد مرتفع للغاية يعرض الخلية للتلف، بينما يؤدي وضعه منخفضًا للغاية إلى إبطاء الشحن وإعادة الوقت الذي من المفترض أن يوفره الشحن السريع.

نظام المناوبتين مقابل نظام المناوبات الثلاث: لماذا يختلفان؟

تعمل الرافعة الشوكية بنظام وردية واحدة لمدة ثماني ساعات متواصلة، تليها فترة شحن طويلة طوال الليل - دورة عمل مماثلة لمركبة نقل ركاب ثقيلة. أما نظام الورديتين فيضاعف عدد مرات التشغيل اليومية تقريبًا، مع شحن إضافي خلال فترات الراحة بين الورديتين. بينما يعمل نظام الثلاث ورديات بثلاث مرات يوميًا، مع فترات راحة أقصر، ويعتمد غالبًا على الشحن المتاح خلال فترات الراحة.

هناك شيئان يتغيران مع شدة نوبة العمل:

• يتراكم انجراف الخلايا بشكل أسرع.يصبح معدل دورات الشحن والتفريغ الذي يمكن لتقنية الموازنة السلبية 100 مللي أمبير تصحيحه خلال فترات الشحن الكاملة غير كافٍ عندما تتقلص هذه الفترات وتتضاعف دورات الشحن والتفريغ. تبرز أهمية الموازنة النشطة في عمليات التشغيل متعددة الورديات، مع العلم أن فوائدها تعتمد على جودة مطابقة الخلايا، وتصميم البطارية، وسلوك الشحن.
• يتقلص وقت التعافي الحراري لنظام إدارة المباني.في نظام العمل بثلاث ورديات، تكون فترة التبريد بالساعات، وليست فترة الليل التي افترضها اختبار الأداء في ورقة البيانات. حدد التيار المستمر وفقًا لملف تعريف الراحة الفعلي، وليس وفقًا لتصنيف الاختبار.

نظام إدارة المباني المناسب لنظام ورديتين غالباً ما يكون غير مناسب لنظام ثلاث ورديات. حدد دورة التشغيل، وليس نوع الرافعة الشوكية فقط.

واجهات الاتصال لتكامل المركبات الصناعية

تستخدم أنظمة إدارة بطاريات الرافعات الشوكية عادةً بروتوكول CAN لتكامل وحدة التحكم بالمركبة، حيث يوفر معلومات عن حالة الشحن، والتيار المتاح، ومؤشرات الأعطال، وأحداث الحماية. أما بروتوكول RS485 فهو شائع الاستخدام في أنظمة إدارة الأساطيل وأنظمة مراقبة الحواسيب المركزية لتتبع حالة البطاريات في العديد من الرافعات الشوكية. ويُستخدم البلوتوث عمومًا لتشخيص أعطال البطاريات بشكل فردي.

اقتصاديات المواصفات: أين تستثمر، وأين لا تبالغ في المواصفات

تُعدّ اقتصاديات أسطول الرافعات الشوكية عاملاً حاسماً في تحديد مواصفات نظام إدارة المباني (BMS) من حيث التكلفة. ومن بين الأنماط التي يجدر الانتباه إليها:

أين تستثمر؟

• معدل التيار المستمر مع هامش حراري لظروف التشغيل المحيطة ودورة التشغيل الفعلية— ليس العنوان الذي تم اختباره على أرض الواقع والذي يفترض ظروفًا مثالية
• تحمل نبضات التجديد— إن منطق الحماية في نظام إدارة البطارية (BMS) الذي يتعامل مع أحداث الكبح دون حدوث أعطال خاطئة هو ما يحافظ على إنتاجية الرافعة الشوكية على مدار فترات العمل.
• موازنة نشطة لعمليات متعددة الورديات عالية الأداء حقًا— عندما يتجاوز معدل تكرار ركوب الدراجات ما يمكن أن يصححه التوازن السلبي

أين يجب تجنب المبالغة في المواصفات:

• موازنة نشطة لعمليات الخدمة الخفيفة ذات الوردية الواحدة— موازنة الطاقة السلبية تُطابق دورة التشغيل وتضيف أقل تكلفة
• معدلات تيار أعلى مما يتطلبه جهاز التحكم في المحرك وملف تعريف الشحن السريع فعليًاإن دفع ثمن الطاقة غير المستخدمة هو دفع تكلفة دون فائدة.
• ميزات الاتصال التي لا يستخدمها نظام إدارة الأسطول الخاص بك فعليًا— ميزات مراقبة البلوتوث أو الكمبيوتر المضيف التي تبدو جيدة على ورقة المواصفات ولكن العملية لا تتصل

نظام إدارة المباني (BMS) للرافعة الشوكية ذات التيار العالي يكون أكبر حجماً من الناحية المادية من المنصة ذات التيار المنخفض لأن المتطلبات الحرارية والهيكلية مختلفة حقاً - وليس لأن ورقة المواصفات مبالغ فيها.قم بمطابقة المواصفات مع ملف العمل الفعلي.

مجموعة دالي لمشاريع الليثيوم الخاصة بالرافعات الشوكية

تتكون محفظة أنظمة إدارة المباني (BMS) الخاصة بالرافعات الشوكية من DALY من ثلاثة مستويات حالية تتوافق مع منصات المركبات الصناعية الشائعة:

بالنسبة لتطبيقات الرافعات الشوكية ذات التيار العالي التي تتطلب موازنة نشطة، يمكن إقران سلسلة D بوحدة موازنة نشطة خارجية بدلاً من الاعتماد على الموازنة السلبية المدمجة 100 مللي أمبير لنظام إدارة المباني نفسه.بالنسبة للأنظمة ذات التيار المنخفض التي تتطلب موازنة فعّالة، فإنّ طرازي TM وTS المزودين بموازنة فعّالة يدمجان موازنة فعّالة بقدرة 1 أمبير بشكل مباشر. ويتم اختيار أحد هذين النهجين بناءً على مناقشة على مستوى المشروع مع الفريق الهندسي.

يتم تأكيد التيار المستمر في بيئة المستودع المحددة الخاصة بك، ونهج التبريد، ودورة التشغيل أثناء مناقشة الهندسة قبل طلب عرض الأسعار بدلاً من الاقتباس من ورقة بيانات مصنفة على طاولة الاختبار.

→ مجموعة أنظمة إدارة المباني عالية التيار من دالي:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/

→ منتجات التوازن النشط DALY:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

→ وحدات موازنة النشاط الخارجية DALY:https://www.dalybms.com/active-balancer/

الأسئلة الشائعة

Q1لماذا يتطلب الكبح التجديدي مواصفات مختلفة لنظام إدارة البطارية؟

يُنتج الكبح التجديدي نبضات تيار عكسي قصيرة قد تتجاوز تصنيف التيار المستمر لنظام إدارة البطارية (BMS). يُعرّض نظام إدارة البطارية غير المُصمم خصيصًا للكبح التجديدي في الرافعات الشوكية لخطر فصل الحماية أثناء عمليات الكبح العادية، مما يؤدي إلى فصل البطارية وتوقف المركبة. والسؤال المهم الذي يطرحه المورد هو: كيف يُميّز منطق الحماية في نظام إدارة البطارية بين نبضات الكبح التجديدي القصيرة وحالات التيار الزائد المستمر التي تستدعي الفصل؟

Q2هل يمكن لنظام إدارة البطاريات القياسي عالي التيار التعامل مع الشحن السريع للرافعات الشوكية؟

يعتمد ذلك على المواصفات المحددة ونمط الشحن السريع لديك. يركز الشحن السريع التيار والحمل الحراري في فترات زمنية أقصر، لذا يجب أن يأخذ تصنيف التيار المستمر لنظام إدارة البطارية في الاعتبار تراكم الحرارة، وليس فقط متوسط ​​التيار. اطلب من الموردين تأكيد التيار المستمر عند معدل الشحن السريع الفعلي ودرجة حرارة المستودع المحيطة.

Q3هل نظام إدارة المباني (BMS) للعمل بنظام المناوبتين هو نفسه المستخدم في نظام المناوبات الثلاث؟

ليس بالضرورة. يؤدي تشغيل النظام بثلاث ورديات إلى زيادة وتيرة دورات شحن البطارية مع فترات راحة أقصر، مما يُسرّع من انحراف الخلايا ويقلل من وقت استعادة درجة حرارة نظام إدارة البطارية. ترتفع قيمة الموازنة النشطة مع زيادة وتيرة الدورات، ويجب التأكد من تصنيفات التيار المستمر عند ملف تعريف الراحة الفعلي وليس عند فترة الراحة المُختبرة على طاولة الاختبار. حدد دورة التشغيل، وليس نوع الرافعة الشوكية فقط.

Q4هل يؤثر جهد الرافعة الشوكية على اختيار نظام إدارة المباني (BMS)؟

الجهد الكهربائي ليس سوى جزء واحد من المواصفات، فهو يحدد عدد الخلايا وعتبات الحماية، ولكنه لا يحدد معدل التيار المستمر، أو سلوك التجديد، أو أسلوب الموازنة. على سبيل المثال، تدعم سلسلة DALY D عدد خلايا يتراوح من 8S إلى 32S، ما يغطي منصات الجهد الشائعة في الرافعات الشوكية من 24 فولت إلى 96 فولت، وذلك حسب التركيب الكيميائي وتصميم النظام. مع ذلك، فإن اختيار النوع المناسب ضمن هذا النطاق يعتمد على دورة التشغيل وملف تعريف التيار بقدر اعتماده على الجهد الكهربائي.

Q5هل تتضمن سلسلة D نظام موازنة نشط، أم أننا نحتاج إلى نظام موازنة نشط منفصل؟

توفر سلسلة D موازنة سلبية بقدرة 100 مللي أمبير كمعيار أساسي. بالنسبة لرافعات الشوكة التي تتطلب موازنة نشطة في نطاق تيار 400-800 أمبير، يُنصح بإقران سلسلة D بوحدة موازنة نشطة خارجية بدلاً من توقع دمج الموازنة النشطة في نفس الوحدة. أما في الرافعات ذات التيار المنخفض (150-400 أمبير)، فتتضمن طرازات Mini-Red™ وTS موازنة نشطة بقدرة 1 أمبير بشكل مباشر.

حول دالي

تقوم شركة DALY بتصميم وتصنيع أنظمة إدارة بطاريات الليثيوم لمصنعي المعدات الأصلية، ومصنعي البطاريات، ومكاملي المركبات الصناعية، وتُستخدم منتجاتها في أكثر من 130 دولة. تأسست DALY عام 2015، وتعمل وفقًا لمعايير ISO 9001 وISO 14001، مع امتثالها لمعايير CE وRoHS. وتحمل خطوط إنتاج التيار العالي وتخزين الطاقة شهادة UL للمكونات المعتمدة، حيثما ينطبق ذلك، مع توفير الوثائق اللازمة لدعم أعمال اعتماد النظام.

اختيار نظام إدارة المباني لمشروع بطاريات الليثيوم للرافعات الشوكية؟

إذا كنت في مرحلة الاختيار لمشروع حزمة الليثيوم للرافعة الشوكية، فإن فريق الهندسة في DALY يعمل من خلال دورة التشغيل، وملف التجديد، ومتطلبات الشحن السريع، وتكامل المركبة بدلاً من الاقتباس من ورقة بيانات عامة.

• مشاركة نوع الرافعة الشوكية، وقوة المحرك، وجهد المنصة، ونمط المناوبة، ومعدل الشحن السريع، وبروتوكول وحدة التحكم بالمركبة
• اطلب مواصفات سلسلة D ومناقشة تكوين الموازنة النشطة حسب الاقتضاء
• بريد إلكتروني: dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com
• هاتف:كيتي +86 137 1199 6792 / سيلينا +86 132 1520 1813
• واتساب:+86 188 2453 6816 / +86 137 1199 6792

صفحة منتج نظام إدارة البطاريات عالي التيار:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/