Đầu tiên, chúng ta cần hiểu rằng hiện có ba loại ắc quy xe nâng chính trên thị trường: loại thứ nhất là ắc quy xe nâng axit chì-; thứ hai làắc quy xe nâng lithium iron phosphate; và thứ ba là pin xe nâng lithium ternary.
Vậy ba loại pin này được làm từ gì? Hãy bắt đầu với một cái nhìn tổng quan ngắn gọn:
Ắc quy xe nâng axit chì{0}}:Chúng chủ yếu bao gồm các tấm chì và chất điện phân axit sulfuric, đồng thời lưu trữ và giải phóng năng lượng điện thông qua phản ứng hóa học giữa chì và chì dioxide.
*Pin xe nâng LiFePO4:Đây hiện là hướng đi chính chonâng cấp ắc quy xe nângvà đại diện cho một loại pin lithium{0}}ion có tuổi thọ dài hơn và độ an toàn cao hơn. Nó bao gồm các tế bào pin lithium iron phosphate, hệ thống quản lý pin, vỏ pin, hệ thống kết nối điện, các bộ phận bảo vệ, hệ thống quản lý nhiệt và giao diện liên lạc.
Pin xe nâng lithium bậc ba:Đây cũng là một loại pin lithium{0}}ion nhưng có kích thước nhỏ hơn và phù hợp với các thiết bị-xử lý vật liệu có không gian ngăn chứa pin hạn chế và cần nhiều điện năng. Các thành phần chính của nó bao gồm các tế bào pin lithium bậc ba, hệ thống quản lý pin, vỏ pin, hệ thống kết nối điện, các bộ phận bảo vệ, hệ thống quản lý nhiệt và hệ thống liên lạc-tương tự như pin lithium iron phosphate.
Chúng tôi sẽ đi vào chi tiết hơn về các chi tiết cụ thể dưới đây.
Pin xe nâng lithium iron phosphate được làm bằng gì?
Là người tạo ra xu hướng-mới nhất trong ngành ắc quy xe nâng, các thành phần của nó có những điểm tương đồng với các thành phần của ắc quy axit chì-nhưng cũng có những khác biệt rõ rệt. Điểm khác biệt chính nằm ở hệ thống quản lý pin -một thành phần thông minh không có trong pin axit chì- và cốt lõi của quá trình chuyển đổi sang công nghệ thông minh của pin xe nâng.
Pin xe nâng chủ yếu bao gồm BMS, mô-đun (tế bào), bộ phận điều khiển điện, đầu nối sạc/xả và vỏ. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về từng thành phần này.
1. Mô-đun pin
Mô-đun này bao gồm các thành phần như pin, đầu nối, tấm cuối, vỏ cách điện và dải thép. Bây giờ chúng ta sẽ lần lượt mô tả từng thành phần này.
Tế bào pin
Vật liệu catốt trongắc quy xe nâng lithium iron phosphatelà lithium iron phosphate, bền và an toàn. Cực dương được cấu tạo từ than chì. Trong quá trình sạc, các ion lithium được giải phóng khỏi cực âm và nhúng vào cực dương than chì; trong quá trình phóng điện, các ion lithium sẽ quay trở lại cực âm. Thông qua quá trình thuận nghịch này mà pin lithium iron phosphate lưu trữ và giải phóng năng lượng điện.
Điện phân pin
Pin lithium sắt photphat cũng chứa chất điện phân nhưng là chất lỏng không{0}}ăn mòn. Chất điện phân trong pin lithium{2}}ion bao gồm dung môi hữu cơ và muối lithium, được sử dụng để vận chuyển các ion lithium, cho phép chúng di chuyển giữa các điện cực dương và âm.
Không giống như chất điện phân axit sulfuric trong pin axit-chì, nó không cần được bổ sung thường xuyên; do đó, ắc quy lithium{1}}ion của xe nâng không cần bổ sung nước hàng ngày{2}}và việc bảo trì tập trung vào các khía cạnh khác.
Thông số kỹ thuật cho pin xe nâng Lithium Iron Phosphate
| tham số | Đặc điểm kỹ thuật điển hình |
|---|---|
| Hóa học pin | Liti Sắt Phốt phát (LiFePO₄ / LFP) |
| Loại tế bào | Tế bào vỏ nhôm hình lăng trụ |
| Điện áp danh định | 3.2V |
| Phạm vi công suất | 100Ah – 314Ah (Thường dùng cho xe nâng) |
| Dải điện áp hoạt động | 2.5V – 3.65V |
| Mật độ năng lượng | 140–170 Wh/kg |
| Vòng đời | Lớn hơn hoặc bằng 3.000–6.000 chu kỳ (80% DOD) |
| Dòng xả liên tục | 1C (tùy thuộc vào mẫu tế bào) |
| Dòng xả cao điểm | 2C–3C (thời gian ngắn) |
| Phương pháp sạc | CC/CV (Dòng điện không đổi / Điện áp không đổi) |
| Nhiệt độ sạc tiêu chuẩn | 0 độ đến 55 độ |
| Nhiệt độ xả | -20 độ đến 60 độ |
| Nhiệt độ bảo quản | -20 độ đến 45 độ |
| Kháng nội bộ | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,3–0,5 mΩ (tùy theo công suất) |
| Tính năng an toàn | Sạc quá mức,-xả quá mức, Bảo vệ quá-nhiệt độ |
| Chứng nhận | UN38.3, IEC 62619, UL 1973 (tùy nhà cung cấp) |
Các tế bào LFP phổ biến được sử dụng trong pin xe nâng
| Dung lượng tế bào | Điện áp danh định | Ứng dụng |
|---|---|---|
| 100Ah / 105Ah | 3.2V | Xe nâng điện nhỏ, xe nâng pallet, xe nâng |
| 200ah | 3.2V | Ắc quy xe nâng 24V/36V/48V |
| 230ah | 3.2V | Xe nâng hạng trung-và thiết bị nhà kho |
| 280ah | 3.2V | Ắc quy xe nâng 48V/72V/80V thông dụng |
| 314Ah | 3.2V | Xe nâng-hạng nặng và hoạt động nhiều-ca |
Dấu phân cách
Pin axit chì-sử dụng bộ phân tách, trong khi pin lithium{1}}ion sử dụng bộ phân tách. Màng nhựa vi mô này, được làm bằng polyetylen (PE) hoặc polypropylen (PP), nằm giữa các điện cực dương và âm. Nó cũng ngăn ngừa đoản mạch do tiếp xúc giữa các điện cực dương và âm.
Tấm kết nối (Mảnh kết nối)
Các đầu nối trong pin lithium{0}}ion của xe nâng được sử dụng để kết nối nhiều ô, tạo thành một bộ pin lithium{1}}ion hoàn chỉnh. Vì điện áp định mức của một tế bào lithium sắt photphat chỉ là 3,2V, trong khi xe nâng yêu cầu điện áp cao hơn như 24V, 36V, 48V, 72V hoặc 80V, nhiều tế bào phải được kết nối nối tiếp hoặc song song bằng các đầu nối này.
Các dải kết nối thường được làm bằng đồng nguyên chất, vật liệu đồng -mạ niken, nhôm hoặc nhôm{1}}đồng. Trong số này, đồng là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất vì tính dẫn điện tuyệt vời, giúp giảm tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải dòng điện.
Ví dụ: pin lithium{1}}ion của xe nâng 48V bao gồm các tế bào lithium iron phosphate 16 3.2V được mắc nối tiếp. Các cực dương và cực âm của các tế bào phải được kết nối tuần tự qua các thanh cái để đạt được tổng điện áp 51,2V.
Trong quá trình sản xuất, có thể sử dụng các phương pháp như hàn laze, hàn siêu âm hoặc bắt vít để kết nối các thanh cái với các cực của tế bào. Sau khi hàn, các đầu nối không chỉ truyền dòng điện mà còn phải chịu được dòng điện tăng vọt trong quá trình vận hành xe nâng.
Khi xe nâng khởi động, tăng tốc hoặc nâng hàng, ắc quy sẽ ngay lập tức cung cấp dòng điện lớn, do đó các đầu nối phải có đủ độ dẫn điện.
Ngoài ra, các đầu nối cố định từng tế bào, ngăn ngừa tiếp xúc kém do tế bào bị lỏng do rung.
Tấm đầu cuối (Tấm cuối)
Các tấm đầu cuối trên pin lithium{0}}ion của xe nâng chủ yếu được sử dụng để cố định và bảo vệ các ô pin được bố trí bên trong cũng như để chịu được áp suất tạo ra khi các ô đó nở ra.
Như thể hiện trong hình, các tấm đầu cuối được đặt ở cả hai mặt của gói tế bào và cùng với các tấm bên và dây đai thép, tạo thành cấu trúc giữ tế bào.
Nói một cách đơn giản, các tấm đầu cuối nằm ở lớp ngoài cùng của gói tế bào và có nhiệm vụ hạn chế và hỗ trợ toàn bộ mảng tế bào. Có thể bạn chưa quen với khái niệm này lắm, vì vậy hãy giải thích khái niệm này bằng một-ví dụ thực tế.
Trong quá trình vận hành pin lithium{0}}ion của xe nâng, các tế bào sẽ trải qua những thay đổi nhỏ về thể tích trong chu kỳ sạc-xả. Đặc biệt, các ô LFP vuông tạo ra một lượng lực giãn nở nhất định sau nhiều chu kỳ.
Nếu không có tấm cuối để cố định chúng, các tế bào có thể bị lỏng lẻo. Các tấm cuối bảo vệ các tế bào và cung cấp cách điện, giảm tác động và độ rung của xe nâng trong quá trình vận hành.
Các tấm cuối được làm từ vật liệu nhẹ, có độ bền cao, chẳng hạn như hợp kim nhôm, thép không gỉ hoặc vật liệu composite có độ bền cao.
Tấm bìa cách nhiệt (Vỏ PC)
Vỏ cách điện nằm phía trên pin và đóng vai trò như một thành phần bảo vệ cách điện bao phủ các cực của pin, tab kết nối và khu vực kết nối điện áp cao-. Nó cách ly các bộ phận mang điện để ngăn ngừa điện giật cho người hoặc đoản mạch do tiếp xúc với vật thể lạ bằng kim loại. Ngoài ra, nó còn cung cấp khả năng bảo vệ nâng cao cho các cell pin được kết nối nối tiếp vàsong song.
Hơn nữa, trong môi trường kho lạnh, tấm che cách nhiệt ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm một cách hiệu quả. Tấm phủ cách nhiệt thường được làm bằng vật liệu có đặc tính cách điện tốt, chẳng hạn như tấm PC (polycarbonate), PP (polypropylene), PVC hoặc epoxy.
Dải thép
Dây đai thép là dây buộc cơ học được sử dụng để cố định các mô-đun pin. Chúng được lắp đặt xung quanh chu vi của gói tế bào và kết nối chắc chắn nhiều tế bào với nhau bằng cách thắt chặt.
Như minh họa trong hình, các dây đai thép được đặt ở mặt ngoài của mô-đun tế bào pin, bao quanh toàn bộ gói tế bào và cùng với các tấm cuối và tấm bên tạo thành cấu trúc cố định các tế bào.
Hiện có nhiều loại dây đai thép khác nhau, bao gồm cả dây đai thép-cán nguội, dây đai thép không gỉ và dây đai thép cacbon-chống ăn mòn. Những dây đai này thường được xử lý để chống rỉ sét nên bạn không cần phải lo lắng về việc rỉ sét.
2. Các thành phần khác nhau
Ngoài mô-đun ắc quy, ắc quy xe nâng có thể được coi là một hệ thống bao gồm một số bộ phận nhỏ khác. Đừng đánh giá thấp những thành phần nhỏ này-chúng rất quan trọng đối với hoạt động an toàn của pin.
Đầu nối (Đầu nối pin)
Xin lưu ý rằng đây không phải là bộ điều khiển pin mà là một đầu nối. Đầu nối đóng vai trò là giao diện để truyền điện và liên lạc tín hiệu giữa pin lithium{1}}ion của xe nâng và hệ thống điện của nó-tức là đầu nối pin-đóng vai trò là giao diện qua đó pin phát ra năng lượng điện.
Thông qua đầu nối này, năng lượng điện được lưu trữ bên trong pin có thể được truyền đi một cách an toàn và nhanh chóng đến động cơ truyền động, bộ điều khiển và các thiết bị điện khác của xe nâng, đồng thời kết nối bộ sạc với pin.
Như trong hình, đầu nối này bao gồm cực dương, cực âm, vỏ cách điện và cơ cấu khóa cơ.
Bên trong pin lithium{0}}ion của xe nâng, năng lượng điện do pin tạo ra được thu qua thanh cái và bộ dây rồi chuyển đến đầu nối, sau đó kết nối với mạch điện chính của xe nâng.
Vì xe nâng yêu cầu khả năng truyền tải dòng điện-cao nên đầu nối phải có đủ khả năng mang-dòng điện để chịu được dòng điện đầu ra từ hàng chục đến hàng trăm ampe, nhờ đó ngăn chặn tình trạng cháy nổ tức thời.
Ngoài ra, đầu nối được thiết kế với tính năng an toàn giúp ngăn chặn các cực dương và cực âm bị đảo ngược, do đó tránh làm hỏng ắc quy hoặc hệ thống điều khiển của xe do kết nối không chính xác.
Hơn nữa, một số đầu nối pin lithium{0}}ion dành cho xe nâng công nghiệp được trang bị chốt cơ học để ngăn phích cắm bị lỏng do rung động khi xe đang hoạt động.
Trong một số hệ thống pin lithium{0}}ion của xe nâng thông minh, giao diện tín hiệu-chẳng hạn như giao tiếp CAN, giao tiếp RS485 hoặc đường cảm biến nhiệt độ-cũng có thể được tích hợp vào đầu nối.
Thông qua các đường truyền thông này, pinBMScó thể trao đổi dữ liệu với bộ điều khiển xe nâng, cung cấp phản hồi về điện áp, dòng điện, SOC (Trạng thái sạc) và tình trạng lỗi, từ đó cho phép xe nâng quản lý pin một cách thông minh dựa trên trạng thái của nó.
Các phích cắm Anderson, phích cắm REMA và đầu nối công nghiệp Molex mà chúng tôi thường nhắc đến chính xác là những bộ phận nhỏ này.
cầu chì
Cầu chì là thiết bị bảo vệ quá dòng được lắp đặt trong mạch chính của pin. Chức năng chính của nó là tự động ngắt mạch khi có dòng điện cao bất thường chạy qua ắc quy, từ đó bảo vệ ắc quy và ngăn ngừa các sự cố về an toàn.
Như minh họa trong hình ảnh, loại cầu chì này thường được lắp trên dây đầu ra dương của ắc quy lithium{0}}ion của xe nâng, kết nối mô-đun di động với đầu nối bên ngoài.
Trong quá trình hoạt động bình thường của ắc quy, dòng điện chạy qua cầu chì tới bộ điều khiển và động cơ của xe nâng. Tuy nhiên, trong trường hợp xảy ra tình trạng bất thường-chẳng hạn như đoản mạch pin bên trong-phần tử cầu chì bên trong cầu chì sẽ nhanh chóng nóng lên và tan chảy do dòng điện vượt quá giá trị định mức, do đó làm đứt mạch và ngăn dòng điện nguy hiểm tiếp tục chạy qua.
Cầu chì được sử dụng trong ắc quy xe nâng thường là cầu chì DC có điện áp cao,{1}dòng điện cao. Ví dụ: ký hiệu "400A 150VDC" hiển thị trong hình ảnh cho biết cầu chì này có dòng điện hoạt động định mức là 400 ampe và phù hợp để sử dụng trong các hệ thống DC có điện áp tối đa 150 volt.
Đối với pin lithium-ion của xe nâng 48V, 72V hoặc 80V, dòng điện định mức của cầu chì phải được chọn dựa trên dung lượng pin, công suất động cơ và dòng xả tối đa.
Cầu chì không chỉ bảo vệ pin mà còn bảo vệ toàn bộ hệ thống điện của xe nâng. Trong trường hợp đoản mạch nghiêm trọng, mặc dù BMS có thể tắt MOSFET hoặc gửi tín hiệu cảnh báo bằng cách phát hiện dòng điện bất thường, bảo vệ điện tử vẫn có thể tiềm ẩn rủi ro liên quan đến thời gian phản hồi hoặc lỗi linh kiện. Là một cơ chế bảo vệ hoàn toàn dựa trên phần cứng-, cầu chì đóng vai trò là tuyến phòng thủ cuối cùng trong những tình huống khắc nghiệt; ngay cả khi BMS bị lỗi, nó vẫn có thể giảm thiểu rủi ro bằng cách ngắt kết nối mạch về mặt vật lý.
shunt (Điện trở Shunt hiện tại)
Shunt là một bộ phận cảm biến dòng điện có độ chính xác cao-được lắp đặt trong mạch chính của ắc quy xe nâng. Chức năng chính của nó là đo dòng điện trong quá trình sạc và xả pin, đồng thời truyền dữ liệu được phát hiện đến hệ thống quản lý pin để cho phép tính toán chính xác mức sạc của pin và đảm bảo quản lý an toàn.
Như minh họa trong hình, shunt chủ yếu bao gồm hai đầu nối-dòng điện cao và một điện trở kim loại-có điện trở thấp nằm ở giữa; nó thường được lắp vào mạch âm của pin. Tất cả dòng điện đầu ra của pin đều chạy qua shunt. Khi dòng điện đi qua shunt, một chênh lệch điện áp nhỏ tỷ lệ với cường độ dòng điện sẽ được tạo ra do điện trở cố định bên trong của nó; điều này thường được gọi là "tín hiệu millivolt".
Bằng cách phát hiện sự thay đổi điện áp này, Hệ thống quản lý pin có thể tính toán dòng điện hiện đang chạy qua pin. Điện trở song song đặc biệt quan trọng đối với pin lithium{1}}ion của xe nâng vì dòng điện thay đổi đáng kể trong quá trình xe nâng hoạt động. Mỗi khi xe nâng khởi động, tăng tốc hoặc nâng tải, một lượng lớn dòng điện sẽ được rút ra.
Ngoài ra, việc kết nối bộ sạc sẽ tạo ra dòng sạc lớn. Nếu không phát hiện dòng điện chính xác, BMS không thể xác định chính xác trạng thái sử dụng hiện tại của pin và cũng không thể tính toánTrạng thái tính phí, Trạng thái sức khỏe hoặc số chu kỳ.
Một trong những chức năng chính của shunt là hỗ trợ BMS quản lý năng lượng chính xác, vì pin lithium-ion-không giống như pin axit chì-axit-không thể xác định dung lượng còn lại chỉ bằng điện áp.
Điều này đặc biệt đúng trong các ứng dụng có-công suất cao,{1}}công suất lớn chẳng hạn như xe nâng hàng, nơi sự thay đổi điện áp không phản ánh đầy đủ mức sạc còn lại của pin. Do đó, BMS thường sử dụng "đếm Coulomb", sử dụng shunt để ghi lại dòng điện đến và đi trong thời gian thực và tích lũy năng lượng sạc và xả, từ đó cung cấp chỉ báo chính xác hơn về dung lượng còn lại của pin.
Ví dụ: mức sạc 80%, 50% và 20% hiển thị trên bảng điều khiển của xe nâng thường được tính toán dựa trên dữ liệu được thu thập bởi shunt.
Ngoài ra, điện trở shunt còn có vai trò trongchức năng bảo vệ an toàn của pin.
BMS sử dụng điện trở shunt để theo dõi dòng điện theo thời gian thực. Nếu dòng phóng vượt quá ngưỡng đặt trước (ví dụ: do dòng điện tăng vọt-cao do động cơ xe nâng bị chết máy, đoản mạch hoặc tải bất thường), BMS sẽ ngay lập tức kích hoạt tính năng bảo vệ quá dòng, tắt công tắc tơ hoặc hạn chế đầu ra để tránh làm hỏng pin. Trong quá trình sạc, nếu dòng sạc trở nên bất thường, shunt cũng cung cấp chức năng giám sát và bảo vệ.
Shunt sử dụng trong pin lithium{0}}ion của xe nâng thường được chọn dựa trên dòng điện hoạt động tối đa của pin, với các mức định mức bao gồm 100A, 200A, 300A, 400A, 500A và thậm chí cao hơn.
Shunt hiển thị trong hình là một-dòng điện cao thường được sử dụng trong pin công nghiệp. Nó phù hợp cho các hệ thống ắc quy xe nâng có điện áp khác nhau như 48V, 72V và 80V. Nó không có khả năng lưu trữ năng lượng và không tham gia chuyển đổi năng lượng; đúng hơn, nó hoạt động như một cảm biến dòng điện có độ chính xác-cao.
Rơle (Công tắc tơ)
Rơle là một thiết bị chuyển mạch điều khiển bằng điện được lắp đặt trong mạch chính của pin. Chức năng chính của nó là kiểm soát dòng điện cao giữa ắc quy và tải của xe nâng dưới sự kiểm soát của hệ thống quản lý ắc quy.
Nó có thể được coi là một công tắc nguồn thông minh trong pin lithium{0}}ion của xe nâng, chịu trách nhiệm kiểm soát thời điểm pin cung cấp điện cho xe nâng và thời điểm pin cắt đầu ra.
Như trong hình, loại công tắc tơ này thường được lắp bên trong hộp pin và kết nối với mạch chính dương hoặc âm của mô-đun tế bào pin. Bên trong công tắc tơ là một cuộn dây điện từ và các tiếp điểm có dòng điện cao-. Khi hệ thống quản lý ắc quy phát hiện ắc quy ở trạng thái bình thường, nó sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến cuộn dây contactor, làm cho các tiếp điểm bên trong đóng lại và cho phép dòng điện chạy từ ắc quy đến bộ điều khiển xe nâng.
Tuy nhiên, khi phát hiện sự bất thường (chẳng hạn như quá dòng, đoản mạch, quá nhiệt, tín hiệu va chạm hoặc lỗi pin), BMS sẽ cắt tín hiệu điều khiển, khiến các tiếp điểm contactor mở và từ đó cắt đầu ra của pin để bảo vệ toàn bộ hệ thống.
Vậy tại sao pin lithium{0}}ion của xe nâng yêu cầu công tắc tơ thay vì kết nối trực tiếp đầu ra với pin? Điều này là do đôi khi, ngay cả sau khi xe nâng đã tắt, dòng điện dư vẫn có thể tồn tại trong mạch và phải được loại bỏ hoàn toàn.
Ngoài ra, contactor còn có tác dụng ngăn chặn dòng điện khởi động.
Các thiết bị điện tử như bộ điều khiển xe nâng và mô-đun điều khiển động cơ đều có tụ điện. Khi pin được kết nối lần đầu tiên, một dòng điện khởi động lớn sẽ được tạo ra; nếu kết nối trực tiếp, điều này có thể làm hỏng các linh kiện điện tử.
Do đó, nhiều hệ thống pin lithium{0}}ion của xe nâng được thiết kế với mạch-sạc trước giúp sạc chậm hệ thống thông qua-rơle sạc trước và điện trở-sạc trước. Khi điện áp ổn định, công tắc tơ chính sẽ đóng lại để cho dòng điện cao chạy bình thường, từ đó bảo vệ bộ điều khiển và pin.
Công tắc tơ được sử dụng trong pin lithium{0}}ion của xe nâng là công tắc tơ DC điện áp cao. Bạn cần chọn một công tắc tơ dựa trên điện áp hệ thống và dòng điện hoạt động tối đa. Phổ biến 48V, 72V vàẮc quy xe nâng 80Vsử dụng công tắc tơ có dòng điện định mức 100A, 200A, 300A, 400A hoặc thậm chí cao hơn, trong khi pin xe nâng lithium-ion tiên tiến hơn sử dụng công tắc tơ có tiếp điểm phụ, cơ chế ngắt{{5} hai cực hoặc cơ chế triệt tiêu hồ quang- để nâng cao đáng kể độ an toàn.
Bộ chuyển đổi DC/DC
Bộ chuyển đổi DC/DC là mô-đun nguồn điện được sử dụng để chuyển đổi điện áp DC. Chức năng chính của nó là chuyển đổi đầu ra DC{1}}điện áp cao từ pin lithium{2}}ion thành điện áp theo yêu cầu của hệ thống điện-điện áp thấp khác của xe nâng, từ đó cung cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống điều khiển, dụng cụ, đèn, màn hình, cảm biến, mô-đun liên lạc và các thiết bị khác của xe.
Mặc dù xe nâng sử dụng pin 24V, 36V, 48V, 72V hoặc 80V nhưng một số thiết bị điện trên xe nâng không được thiết kế để hoạt động ở điện áp cao như vậy.
Các thiết bị như mạch điều khiển, dụng cụ, đèn pha, báo động và mô-đun GPS của xe nâng vẫn hoạt động ở nguồn điện 12V hoặc 24V. Việc kết nối trực tiếp pin 48V hoặc 80V với các thiết bị-điện áp thấp này sẽ gây hư hỏng; do đó, cần có bộ chuyển đổi DC/DC để giảm điện áp cao của pin xuống mức phù hợp với các thiết bị này.
Như trong hình, loại bộ chuyển đổi DC/DC này thường được trang bị một bộ tản nhiệt lớn. Điều này là do trong quá trình chuyển đổi điện áp, các linh kiện điện tử bên trong (như MOSFET, cuộn cảm, tụ điện) sinh ra nhiệt và tản nhiệt giúp tản nhiệt này nhanh chóng.
trong mộtbộ pin lithium{0}}ion dành cho xe nâng, bộ chuyển đổi DC/DC được kết nối với đầu ra chính của pin và việc cung cấp điện được điều khiển thông qua một công tắc tơ. Sau khi BMS xác nhận rằng pin ở tình trạng bình thường, công tắc tơ sẽ đóng lại. Một nhánh năng lượng điện của pin được cung cấp trực tiếp cho hệ thống truyền động của xe nâng, trong khi nhánh kia được bộ chuyển đổi DC/DC chuyển đổi thành nguồn điện áp thấp để cung cấp cho các mạch phụ của xe nâng.
Ngoài ra, pin xe nâng lithium{0}}ion thông minh, chẳng hạn như pin của CoPow, sử dụng bộ chuyển đổi DC/DC để cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị như BMS, màn hình và mô-đun giao tiếp từ xa.
Thông số kỹ thuật chung cho bộ chuyển đổi DC/DC trong bộ pin lithium{0}}ion của xe nâng bao gồm 48V đến 12V, 72V đến 24V và 80V đến 12V. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của xe, công suất đầu ra thường dao động từ hàng chục watt đến hàng trăm watt.
Đầu nối điện áp-thấp
Đầu nối-điện áp thấp chủ yếu được sử dụng để kết nối các mạch điều khiển điện áp thấp- bên trong pin với các thiết bị bên ngoài, cho phép truyền tín hiệu, điều khiển giao tiếp và kết nối nguồn điện phụ trợ.
Chúng khác với đầu nối chính của pin đã đề cập trước đó: trong khi đầu nối chính chủ yếu được sử dụng để truyền dòng điện-cao có phạm vi từ hàng chục đến hàng trăm ampe, thì đầu nối điện áp-thấp chủ yếu được sử dụng để truyền-dòng điện thấp và dữ liệu liên lạc.
Trong hệ thống pin lithium{0}}ion của xe nâng, ngoài các mạch điện áp cao{1}} do pin tạo ra, còn có nhiều mạch khác yêu cầu điều khiển và giám sát, chẳng hạn như hệ thống quản lý pin, giao tiếp CAN, giao tiếp RS485, cảm biến nhiệt độ, màn hình SOC, mô-đun giám sát từ xa, tín hiệu liên lạc sạc và tín hiệu điều khiển công tắc tơ.
Các mạch này không thể được kết nối trực tiếp qua đầu nối nguồn chính; do đó, cần có các đầu nối điện áp thấp{0}}chuyên dụng để đóng vai trò là giao diện tín hiệu.
Như được minh họa trong hình ảnh, các đầu nối-điện áp thấp này có nhiều chân, mỗi chân có một chức năng riêng biệt.
Một số chân được sử dụng để kết nối Hệ thống quản lý ắc quy với bộ điều khiển xe nâng nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi thông tin trạng thái ắc quy; một số khác được sử dụng để kiểm soát việc gài và nhả công tắc tơ; và những tín hiệu khác nữa được sử dụng để thu thập các tín hiệu cảm biến như nhiệt độ và điện áp, cho phép xe nâng theo dõi trạng thái hoạt động của ắc quy trong thời gian thực.
Đầu nối điện áp-thấp{1}}của xe nâng phải có cơ chế khóa cơ học mạnh mẽ và khả năng bảo vệ; nếu không, tín hiệu có thể bị gián đoạn. Hơn nữa, pin lithium-ion dùng trong kho lạnh cần có đầu nối có xếp hạng bảo vệ IP65 trở lên.
3. Hệ thống quản lý pin
Điều này thể hiện một bước quan trọng hướng tới sự phát triển thông minh của ắc quy xe nâng. Hệ thống quản lý pin dùng cho pin lithium{1}}ion của xe nâng tiên tiến hơn nhiều so với hệ thống trong các lĩnh vực khác. Chúng không chỉ truyền dữ liệu thực tế-như điện áp pin, nhiệt độ, mức sạc còn lại và trạng thái sức khỏe-trong thời gian thực mà còn ngăn chặn những rủi ro tiềm ẩn ngay từ đầu. Các biện pháp bảo vệ mà chúng cung cấp bao gồm: bảo vệ sạc, bảo vệ-xả quá mức, bảo vệ quá dòng, bảo vệ nhiệt độ và cân bằng pin chủ động và thụ động.
Đặc biệt, chức năng cân bằng duy trì tính nhất quán giữa các cell pin về công suất, điện áp và tốc độ xả, từ đó kéo dài tuổi thọ của pin một cách hiệu quả. Đối với ắc quy xe nâng, chức năng làm nóng trước cho phép xe nâng hoạt động tự do trongkho lạnhđồng thời ngăn ngừa hư hỏng pin lithium{0}}ion.
4. Vỏ pin (Vỏ)
Vỏ pin bao gồm bảng trên cùng, bảng phía trước, bảng bên và bảng gắn điện, cùng các bộ phận khác và được sử dụng để cố định các bộ phận điện nói trên.
Bảng trên chủ yếu dùng để bao bọc phần trên của pin, bảo vệ các cực bên trong, thanh cái và dây điện, đồng thời cung cấp khả năng bảo vệ chống bụi, chống thấm nước và chống va đập.
Mặt trước và mặt bên chủ yếu được sử dụng để tạo thành cấu trúc tổng thể của vỏ, tăng cường độ chắc chắn và gắn các bộ phận bên ngoài như màn hình, cổng sạc và đầu nối điện áp thấp.
Bảng gắn điện chủ yếu được sử dụng để cố định các bộ phận điện như Hệ thống quản lý pin, công tắc tơ, cầu chì, bộ chuyển đổi shunt và bộ chuyển đổi DC/DC, nhờ đó đảm bảo bố trí hợp lý các mạch-điện áp cao và đường dây điều khiển.
Vỏ pin thường được làm bằng thép tấm hoặc hợp kim nhôm. Nhà ở chopin lithium{1}}ion dành cho xe nâng-công suất caothường được làm bằng-tấm thép cán nguội, tấm thép mạ kẽm hoặc tấm thép cacbon-chẳng hạn như tấm thép Q235 thường được sử dụng. Những vật liệu này có độ bền cao, khả năng chống va đập tuyệt vời và chi phí tương đối thấp, khiến chúng phù hợp với xe nâng cỡ trung bình- và-lớn.
Tuy nhiên, một số khách hàng thấy những tấm thép này quá nặng nên chúng tôi cũng cung cấp vỏ hợp kim nhôm, chẳng hạn như hợp kim nhôm 6061 và tấm nhôm 5052, nhẹ hơn đáng kể.
Tất nhiên, đó không phải là tất cả. Là nhà sản xuất ắc quy xe nâng chuyên nghiệp, CoPow cũng có khả năng áp dụng các biện pháp xử lý-chống ăn mòn cho vỏ ắc quy. Chúng tôi thành thạo các kỹ thuật như sơn tĩnh điện, sơn điện di, phun sơn và mạ kẽm. Nhiều khách hàng yêu cầu chúng tôi thực hiện các phương pháp điều trị này khitùy chỉnh pin xe nâng lithium{0}}ion, đặc biệt là những thiết bị hoạt động trong môi trường có nhiệt độ-thấp, nơi yêu cầu về khả năng chống ăn mòn thậm chí còn cao hơn.
*Cuối cùng, mặc dù chúng ta biết có nhiều phần và thành phần khác trong hình ảnh nhưng chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách giới thiệu những phần và thành phần quan trọng hơn ở đây. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về pin xe nâng lithium{1}}ion, vui lòng liên hệliên hệ với chúng tôibất cứ lúc nào-chúng tôi mong được hợp tác với bạn. Nhóm dịch vụ của chúng tôi sẽ trả lời yêu cầu của bạn trong vòng 24 giờ.
Ắc quy xe nâng axit-chì được làm bằng gì?
Chúng tôi đã sử dụng ắc quy xe nâng axit chì-trong nhiều năm nhưng vẫn có nhiều người dùng không biết chúng được làm từ chất liệu gì. Hôm nay, chúng tôi muốn cung cấp một số thông tin cơ bản và giải thích lý do tại sao một số người dùng tiếp tục sử dụng pin axit chì-trong khi những người khác chọn nâng cấp lên xe nâng lithium{3}}ion. Chúng ta hãy xem pin axit chì-được làm từ gì:
1. Tấm chì
Tấm chì là thành phần cốt lõi của ắc quy xe nâng axit chì{0}}và bao gồm các tấm dương và âm. Tấm dương sử dụng chì dioxide làm vật liệu hoạt động; nó có màu nâu sẫm, có nhiệm vụ nhận electron và tham gia các phản ứng hóa học trong quá trình phóng điện.
Các tấm âm sử dụng chì xốp làm vật liệu hoạt động; chúng giải phóng các electron trong quá trình phóng điện, cung cấp năng lượng cho dòng điện đầu ra. Các nhà sản xuất sắp xếp nhiều bộ tấm dương và âm theo mô hình xen kẽ để tạo thành các tế bào axit chì{1}}sau đó được nối nối tiếp để tạo thành một bộ ắc quy xe nâng axit chì-hoàn chỉnh.
2. Chất điện giải
Chất điện phân là chất lỏng bao gồm axit sulfuric (H₂SO₄) và nước, chứa đầy bên trong pin axit chì-. Chức năng của chất điện phân là vận chuyển các ion giữa bản dương và bản âm, tạo điều kiện cho phản ứng hóa học tiếp tục và tạo điều kiện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hóa học. Đây cũng là một trong những khía cạnh phức tạp hơn của việc bảo trì ắc quy xe nâng axit chì-; người dùng phải định kỳ bổ sung chất điện phân để đảm bảo pin hoạt động bình thường.
3. Dấu phân cách
Dải phân cách nằm giữa các tấm dương và âm và được làm bằng nhựa xốp (như polyetylen, PE) hoặc cao su. Nó ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các tấm dương và âm, có thể gây đoản mạch, đồng thời cho phép các ion trong chất điện phân đi qua bình thường, đảm bảo pin có thể sạc và xả đúng cách.
4. Vỏ pin
Vỏ ắc quy axit chì-của xe nâng được làm bằng polypropylen, nhựa ABS hoặc khung kim loại. Trong số này, polypropylen là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho ắc quy xe nâng axit chì{2}}. Nó cung cấp một mức độ chống ăn mòn nhất định và tương đối nhẹ. Do đó, khay và nắp ắc quy của nhiều loại ắc quy xe nâng axit chì{5}}được làm bằng PP.
Nếu trọng lượng của vật liệu này không đáp ứng được yêu cầu về chấn lưu thì có thể chọn khung kim loại. Khung kim loại được trang bị khung thép carbon, khay thép mạ kẽm và giá đỡ bằng thép không gỉ, có thể làm tăng trọng lượng của pin. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là bộ phận thực sự tiếp xúc với chất điện phân vẫn là các cell pin bằng nhựa.
Còn vỏ nhựa ABS thì ít được các nhà sản xuất ắc quy xe nâng sử dụng. Mặc dù ABS mạnh hơn PP nhưng nó dễ bị ăn mòn bởi chất điện phân và do đó không được khuyến khích sử dụng.
5. Đầu nối và thiết bị đầu cuối
Các đầu nối và thiết bị đầu cuối được đề cập ở đây bao gồm các thanh dẫn, trụ, cực dương và cực âm và phích cắm ắc quy.
Bên trong ắc quy axit chì-của xe nâng, nhiều tế bào 2V được nối nối tiếp qua các thanh cái để đáp ứng yêu cầu về điện áp hệ thống của xe nâng. Các thanh cái này thường được làm bằng hợp kim chì-antimon hoặc hợp kim chì-canxi.
Các trụ ở trên cùng của các tế bào được làm bằng hợp kim chì và được sử dụng để kết nối các tấm bên trong với mạch điện bên ngoài.
Các cực đầu ra dương và âm của toàn bộ bộ pin thường được làm bằng hợp kim chì, đồng hoặc đồng mạ thiếc, giúp giảm thiểu điện trở và cải thiện khả năng mang dòng điện.
