Tout d'abord, nous devons comprendre qu'il existe actuellement trois principaux types de batteries de chariots élévateurs sur le marché : le premier est celui des batteries de chariot élévateur au plomb-acide ; la seconde estbatteries de chariot élévateur au lithium fer phosphate; et le troisième concerne les batteries ternaires pour chariots élévateurs au lithium.
Alors, de quoi sont faits ces trois types de batteries ? Commençons par un bref aperçu :
Batteries de chariot élévateur au plomb- :Ils sont principalement constitués de plaques de plomb et d'électrolyte d'acide sulfurique, et stockent et libèrent de l'énergie électrique grâce à une réaction chimique entre le plomb et le dioxyde de plomb.
*Batteries de chariot élévateur LiFePO4 :Il s'agit actuellement de la principale orientation pourmises à niveau de la batterie du chariot élévateuret représente un type de batterie lithium-ion qui offre une durée de vie plus longue et une plus grande sécurité. Il se compose de cellules de batterie au lithium fer phosphate, d'un système de gestion de batterie, d'un boîtier de batterie, d'un système de connexion électrique, de composants de protection, d'un système de gestion thermique et d'interfaces de communication.
Batteries ternaires pour chariots élévateurs au lithium :Il s'agit également d'un type de batterie au lithium-ion, mais elle est plus petite et convient aux équipements de manutention-avec un espace de compartiment de batterie limité qui nécessite une grande quantité d'énergie. Ses principaux composants comprennent des cellules de batterie au lithium ternaire, un système de gestion de batterie, un boîtier de batterie, un système de connexion électrique, des composants de protection, un système de gestion thermique et un système de communication-similaire aux batteries au lithium fer phosphate.
Nous entrerons plus en détail sur les détails ci-dessous.
De quoi sont faites les batteries de chariot élévateur au lithium fer phosphate ?
En tant que dernier modèle de tendance-dans le secteur des batteries pour chariots élévateurs, ses composants partagent des similitudes avec ceux des batteries au plomb-acide, mais présentent également des différences distinctes. La distinction clé réside dans le système de gestion de la batterie -un composant intelligent que l'on ne trouve pas dans les batteries au plomb-acide, et au cœur de la transition de la batterie du chariot élévateur vers une technologie intelligente.
Les batteries de chariots élévateurs sont principalement constituées du BMS, des modules (cellules), des composants de commande électrique, des connecteurs de charge/décharge et du boîtier. Examinons de plus près chacun de ces composants.
1. Module de cellule de batterie
Ce module se compose de composants tels que des cellules de batterie, des connecteurs, des plaques d'extrémité, des couvercles isolants et des bandes d'acier. Nous allons maintenant décrire tour à tour chacun de ces composants.
Cellule de batterie
Le matériau cathodique dans unbatterie de chariot élévateur au lithium fer phosphateest du phosphate de fer et de lithium, qui est durable et sûr. L'anode est composée de graphite. Pendant la charge, les ions lithium sont libérés de la cathode et intégrés dans l'anode en graphite ; lors de la décharge, les ions lithium retournent à la cathode. C’est grâce à ce processus réversible que les batteries au lithium fer phosphate stockent et libèrent de l’énergie électrique.
Électrolyte de cellule de batterie
Les batteries au lithium fer phosphate contiennent également un électrolyte, mais il s'agit d'un liquide non-corrosif. L'électrolyte des batteries lithium-ion est constitué d'un solvant organique et de sels de lithium, qui sont utilisés pour transporter les ions lithium, leur permettant de se déplacer entre les électrodes positives et négatives.
Contrairement à l'électrolyte d'acide sulfurique des batteries au plomb-acide, il n'a pas besoin d'être réapprovisionné régulièrement ; par conséquent, les batteries de chariot élévateur au lithium-ion ne nécessitent pas de rajouts d'eau quotidiens-et la maintenance est axée sur d'autres aspects.
Spécifications des cellules de batterie de chariot élévateur au lithium fer phosphate
| Paramètre | Spécification typique |
|---|---|
| Chimie des batteries | Phosphate de fer et de lithium (LiFePO₄ / LFP) |
| Type de cellule | Cellule prismatique en aluminium |
| Tension nominale | 3.2V |
| Plage de capacité | 100 Ah – 314 Ah (courant pour les applications de chariots élévateurs) |
| Plage de tension de fonctionnement | 2.5V – 3.65V |
| Densité énergétique | 140-170 Wh/kg |
| Cycle de vie | Supérieur ou égal à 3 000 à 6 000 cycles (80 % DOD) |
| Courant de décharge continu | 1C (selon le modèle de cellule) |
| Courant de décharge de pointe | 2C–3C (courte durée) |
| Méthode de chargement | CC/CV (courant constant/tension constante) |
| Température de charge standard | 0 degré à 55 degrés |
| Température de décharge | -20 degrés à 60 degrés |
| Température de stockage | -20 degrés à 45 degrés |
| Résistance interne | Inférieur ou égal à 0,3–0,5 mΩ (selon la capacité) |
| Caractéristiques de sécurité | Protection contre les surcharges, les-décharges excessives et les-surchauffes |
| Attestation | UN38.3, CEI 62619, UL 1973 (selon le fournisseur) |
Cellules LFP courantes utilisées dans les batteries de chariots élévateurs
| Capacité des cellules | Tension nominale | Application |
|---|---|---|
| 100Ah / 105Ah | 3.2V | Petits chariots élévateurs électriques, transpalettes, gerbeurs |
| 200Ah | 3.2V | Batteries de chariot élévateur 24V/36V/48V |
| 230Ah | 3.2V | Chariots élévateurs-de poids moyen et équipements d'entrepôt |
| 280Ah | 3.2V | Batteries de chariot élévateur grand public 48 V/72 V/80 V |
| 314Ah | 3.2V | Chariots élévateurs lourds-et opérations à plusieurs équipes- |
Séparateur
Les batteries au plomb-acide utilisent des séparateurs, tandis que les batteries au lithium-ion utilisent des séparateurs. Ce film plastique microporeux, en polyéthylène (PE) ou en polypropylène (PP), se situe entre les électrodes positives et négatives. Il évite également les courts-circuits provoqués par le contact entre les électrodes positives et négatives.
Plaque de connexion (pièce de connexion)
Les connecteurs des batteries lithium-ion pour chariots élévateurs sont utilisés pour connecter plusieurs cellules, formant ainsi une batterie lithium-ion complète. Étant donné que la tension nominale d'une seule cellule au lithium fer phosphate n'est que de 3,2 V, alors que les chariots élévateurs nécessitent des tensions plus élevées telles que 24 V, 36 V, 48 V, 72 V ou 80 V, plusieurs cellules doivent être connectées en série ou en parallèle à l'aide de ces connecteurs.
Les bandes de connexion sont généralement constituées de matériaux composites en cuivre pur, en cuivre nickelé-, en aluminium ou en aluminium-cuivre. Parmi ceux-ci, le cuivre est le matériau le plus utilisé en raison de son excellente conductivité électrique, qui contribue à réduire les pertes d’énergie lors de la transmission du courant.
Par exemple, une batterie lithium-ion-ion de 48 V pour chariot élévateur est constituée de cellules au lithium fer phosphate de 16 3.2 V connectées en série. Les bornes positives et négatives des cellules doivent être connectées séquentiellement via des barres omnibus pour atteindre une tension totale de 51,2 V.
Lors de la fabrication, des méthodes telles que le soudage au laser, le soudage par ultrasons ou la fixation boulonnée peuvent être utilisées pour connecter les barres omnibus aux bornes des cellules. Après le soudage, les connecteurs transmettent non seulement le courant, mais doivent également résister à des surtensions élevées lors du fonctionnement du chariot élévateur.
Lorsque le chariot élévateur démarre, accélère ou soulève une charge, la batterie délivre instantanément un courant important, les connecteurs doivent donc posséder une conductivité électrique suffisante.
De plus, les connecteurs sécurisent chaque cellule, évitant ainsi un mauvais contact causé par le desserrage des cellules dû aux vibrations.
Plaque à bornes (plaque d'extrémité)
Les plaques à bornes des batteries lithium-ion pour chariots élévateurs sont principalement utilisées pour sécuriser et protéger les cellules de batterie disposées en interne, ainsi que pour résister à la pression générée lorsque les cellules se dilatent.
Comme le montre la figure, les plaques à bornes sont situées des deux côtés du pack de cellules et, avec les plaques latérales et les sangles en acier, forment la structure de rétention des cellules.
En termes simples, les plaques à bornes sont situées sur la couche la plus externe du pack de cellules et servent à contraindre et à soutenir l'ensemble du réseau de cellules. Vous n'êtes peut-être pas encore très familier avec ce concept, alors expliquons-le à l'aide d'un exemple-du monde réel.
Lors du fonctionnement d'une batterie lithium-ion-pour chariot élévateur, les cellules subissent de légers changements de volume pendant les cycles de charge-décharge. En particulier, les cellules LFP carrées génèrent une certaine force d’expansion après plusieurs cycles.
Sans plaques d'extrémité pour les fixer, les cellules pourraient se détacher. Les plaques d'extrémité protègent les cellules et assurent une isolation électrique, réduisant ainsi l'impact et les vibrations subies par le chariot élévateur pendant son fonctionnement.
Les plaques d'extrémité sont fabriquées à partir de matériaux légers et à haute résistance tels que l'alliage d'aluminium, l'acier inoxydable ou des matériaux composites à haute résistance.
Plaque de couverture isolée (couvercle PC)
Le couvercle isolant est situé au-dessus de la cellule de batterie et sert de composant de protection isolant qui recouvre les bornes de la cellule, les languettes de connexion et les zones de connexion haute tension. Il isole les pièces sous tension pour éviter les chocs électriques au personnel ou les courts-circuits causés par le contact avec des corps étrangers métalliques. De plus, il offre une protection renforcée aux cellules de batterie connectées en série etparallèle.
De plus, dans les environnements de stockage frigorifique, la plaque de couverture isolante empêche efficacement l’intrusion de l’humidité. Les plaques de recouvrement isolantes sont généralement constituées de matériaux dotés de bonnes propriétés isolantes, tels que des panneaux PC (polycarbonate), PP (polypropylène), PVC ou époxy.
Bande d'acier
Les sangles en acier sont des attaches mécaniques utilisées pour sécuriser les modules de cellules de batterie. Ils sont installés autour du périmètre du pack de cellules et relient fermement plusieurs cellules entre elles par serrage.
Comme le montre la figure, les sangles en acier sont situées sur le côté extérieur du module de cellules de batterie, encerclant l'ensemble du bloc de cellules et, avec les plaques d'extrémité et les plaques latérales, forment la structure qui sécurise les cellules.
Il existe différents types de feuillards en acier disponibles, notamment les feuillards en acier-laminés à froid, les feuillards en acier inoxydable et les feuillards en acier au carbone-résistants à la corrosion. Ces sangles sont généralement traitées pour éviter la rouille, il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter de la rouille.
2. Divers composants
En plus du module de batterie lui-même, une batterie de chariot élévateur peut être considérée comme un système composé de plusieurs autres petits composants. Ne sous-estimez pas ces petits composants-ils sont essentiels au fonctionnement sûr de la batterie.
Connecteurs (connecteur de batterie)
Veuillez noter qu'il ne s'agit pas d'un contrôleur de batterie, mais d'un connecteur. Le connecteur sert d'interface pour la transmission de l'énergie et la communication du signal entre la batterie lithium-ion du chariot élévateur et son système électrique-c'est-à-dire le connecteur de la batterie-qui agit comme l'interface à travers laquelle la batterie produit de l'énergie électrique.
Grâce à ce connecteur, l'énergie électrique stockée à l'intérieur de la batterie peut être transmise rapidement et en toute sécurité au moteur d'entraînement, au contrôleur et à d'autres appareils électriques du chariot élévateur, tout en connectant également le chargeur à la batterie.
Comme le montre l'image, ce connecteur se compose d'une borne positive, d'une borne négative, d'un boîtier isolé et d'un mécanisme de verrouillage mécanique.
À l'intérieur de la batterie lithium-ion du chariot élévateur, l'énergie électrique générée par les cellules de la batterie est collectée via des barres omnibus et des faisceaux de câbles et acheminée vers le connecteur, qui se connecte ensuite au circuit d'alimentation principal du chariot élévateur.
Étant donné que les chariots élévateurs nécessitent une transmission de puissance-à courant élevé, le connecteur doit posséder une capacité de transport de courant-suffisante pour supporter des sorties allant de dizaines à des centaines d'ampères, évitant ainsi une épuisement instantané.
De plus, le connecteur est conçu avec une fonction infaillible qui empêche l'inversion des bornes positives et négatives, évitant ainsi les dommages à la batterie ou au système de contrôle du véhicule causés par une connexion incorrecte.
De plus, certains connecteurs de batterie lithium-ion pour chariots élévateurs industriels sont équipés de verrous mécaniques pour empêcher la fiche de se desserrer en raison des vibrations pendant le fonctionnement du véhicule.
Dans certains systèmes de batterie lithium-ion-pour chariots élévateurs intelligents, des interfaces de signal-telles que la communication CAN, la communication RS485 ou les lignes de détection de température-peuvent également être intégrées au connecteur.
Grâce à ces lignes de communication, la batterieGTCpeut échanger des données avec le contrôleur du chariot élévateur, fournissant des informations sur la tension, le courant, le SOC (état de charge) et les conditions de défaut de la batterie, permettant ainsi au chariot élévateur de gérer intelligemment la batterie en fonction de son état.
Les fiches Anderson, les fiches REMA et les connecteurs industriels Molex auxquels nous faisons généralement référence sont exactement ces petits composants.
fusible
Un fusible est un dispositif de protection contre les surintensités installé dans le circuit principal de la batterie. Sa fonction principale est de couper automatiquement le circuit lorsqu'un courant anormalement élevé traverse la batterie, protégeant ainsi la batterie et évitant les incidents de sécurité.
Comme le montre l'image, ce type de fusible est généralement installé sur le fil de sortie positif de la batterie lithium-ion d'un chariot élévateur, connectant le module de cellule au connecteur externe.
Pendant le fonctionnement normal de la batterie, le courant circule à travers le fusible jusqu'au contrôleur et au moteur du chariot élévateur. Cependant, en cas de condition anormale-telle qu'un court-circuit interne de la batterie-, l'élément fusible à l'intérieur du fusible chauffera et fondra rapidement en raison du courant dépassant sa valeur nominale, coupant ainsi le circuit et empêchant les courants dangereux de continuer à circuler.
Les fusibles utilisés dans les batteries de chariots élévateurs sont généralement des fusibles CC haute-tension et -courant élevé. Par exemple, la notation « 400A 150VDC » affichée sur l'image indique que ce fusible a un courant de fonctionnement nominal de 400 ampères et convient à une utilisation dans des systèmes DC avec une tension maximale de 150 volts.
Pour les batteries lithium-ion de chariot élévateur de 48 V, 72 V ou 80 V, le courant nominal du fusible doit être sélectionné en fonction de la capacité de la batterie, de la puissance du moteur et du courant de décharge maximal.
Les fusibles protègent non seulement la batterie elle-même, mais également l'ensemble du système électrique du chariot élévateur. En cas de court-circuit grave, même si le BMS peut arrêter les MOSFET ou envoyer un signal d'alarme en détectant des courants anormaux, la protection électronique peut toujours comporter des risques liés au temps de réponse ou à la défaillance d'un composant. En tant que mécanisme de protection purement matériel-, un fusible sert de dernière ligne de défense dans des situations extrêmes ; même si le BMS tombe en panne, il peut toujours atténuer les risques en déconnectant physiquement le circuit.
shunt (résistance de shunt de courant)
Un shunt est un composant de détection de courant de haute-précision installé dans le circuit principal d'une batterie de chariot élévateur. Sa fonction principale est de mesurer le courant pendant les processus de charge et de décharge de la batterie et de transmettre les données détectées au système de gestion de la batterie pour permettre un calcul précis du niveau de charge de la batterie et assurer une gestion sûre.
Comme le montre l'image, le shunt se compose principalement de deux bornes de connexion à courant élevé-et d'une résistance métallique à faible-résistance située au milieu ; il est généralement installé dans le circuit négatif de la batterie. Tout le courant produit par la batterie passe par le shunt. Lorsque le courant traverse le shunt, une infime différence de tension proportionnelle à l'amplitude du courant est générée en raison de sa résistance interne fixe ; c'est ce qu'on appelle communément le « signal millivolt ».
En détectant ce changement de tension, le système de gestion de batterie peut calculer le courant circulant actuellement dans la batterie. Les résistances shunt sont particulièrement importantes pour les batteries lithium-ion des chariots élévateurs, car le courant varie considérablement pendant le fonctionnement du chariot élévateur. Chaque fois que le chariot élévateur démarre, accélère ou lève une charge, une grande quantité de courant est consommée.
De plus, connecter un chargeur génère un courant de charge important. Sans détection précise du courant, le BMS ne peut pas déterminer avec précision l'état d'utilisation actuel de la batterie, ni calculer leÉtat de charge, État de santé ou inventaire tournant.
L'une des principales fonctions du shunt est d'assister le BMS dans une gestion précise de l'énergie, car les-batteries au lithium-contrairement aux-batteries au plomb-ne peuvent pas voir leur capacité restante simplement déterminée par la tension.
Cela est particulièrement vrai dans les applications à haute-capacité et-puissance telles que les chariots élévateurs, où les changements de tension ne reflètent pas entièrement la charge restante de la batterie. Par conséquent, le BMS utilise généralement le « comptage de coulomb », en utilisant un shunt pour enregistrer les courants entrants et sortants en temps réel et accumuler l'énergie de charge et de décharge, fournissant ainsi une indication plus précise de la capacité restante de la batterie.
Par exemple, les niveaux de charge de 80 %, 50 % et 20 % affichés sur le tableau de bord d'un chariot élévateur sont souvent calculés sur la base des données collectées par le shunt.
De plus, les résistances shunt jouent un rôle dansfonctions de protection de sécurité de la batterie.
Le BMS utilise des résistances shunt pour surveiller le courant en temps réel. Si le courant de décharge dépasse un seuil prédéfini (par exemple, en raison d'une surtension élevée - provoquée par un moteur de chariot élévateur en panne, un court-circuit ou une charge anormale), le BMS déclenchera immédiatement une protection contre les surintensités, éteignant le contacteur ou limitant la sortie pour éviter d'endommager les cellules. Pendant le processus de charge, si le courant de charge devient anormal, le shunt assure également des fonctions de surveillance et de protection.
Les shunts utilisés dans les batteries lithium-ion des chariots élévateurs sont généralement sélectionnés en fonction du courant de fonctionnement maximal de la batterie, avec des valeurs nominales allant de 100 A, 200 A, 300 A, 400 A, 500 A et même plus.
Le shunt illustré sur la figure est un shunt à courant élevé-couramment utilisé dans les batteries industrielles. Il convient aux systèmes de batterie de chariot élévateur avec différentes tensions, telles que 48 V, 72 V et 80 V. Il n'a pas de capacités de stockage d'énergie et ne participe pas à la conversion d'énergie ; il fonctionne plutôt comme un capteur de courant de haute-précision.
Relais (Contacteur)
Un relais est un dispositif de commutation à commande électrique installé dans le circuit principal de la batterie. Sa fonction principale est de contrôler le flux de courant élevé entre la batterie et la charge du chariot élévateur sous le contrôle du système de gestion de la batterie.
Il peut être considéré comme un interrupteur d'alimentation intelligent dans la batterie lithium-ion d'un chariot élévateur, chargé de contrôler le moment où la batterie alimente le chariot élévateur et le moment où elle coupe la sortie.
Comme le montre l'image, ce type de contacteur est généralement installé à l'intérieur du boîtier de batterie et connecté au circuit principal positif ou négatif des modules de cellules de batterie. À l'intérieur du contacteur se trouvent une bobine électromagnétique et des contacts à courant élevé-. Lorsque le système de gestion de batterie détecte que la batterie est dans un état normal, il envoie un signal de commande à la bobine du contacteur, provoquant la fermeture des contacts internes et permettant au courant de circuler de la batterie vers le contrôleur du chariot élévateur.
Cependant, dès qu'une anomalie est détectée (telle qu'une surintensité, un court-circuit, une surchauffe, un signal de collision ou un défaut de batterie), le BMS coupe le signal de commande, provoquant l'ouverture des contacts du contacteur et coupant ainsi la sortie de la batterie pour protéger l'ensemble du système.
Alors, pourquoi les batteries lithium-ion des chariots élévateurs nécessitent-elles un contacteur au lieu de connecter la sortie directement aux cellules de la batterie ? En effet, parfois, même après l'arrêt du chariot élévateur, un courant résiduel peut rester dans le circuit et doit être complètement éliminé.
De plus, le contacteur sert également à empêcher le courant d'appel.
Les appareils électroniques tels que les contrôleurs de chariots élévateurs et les modules de commande de moteur contiennent tous un condensateur. Lorsque la batterie est connectée pour la première fois, un courant d'appel important est généré ; s'il est connecté directement, cela pourrait endommager les composants électroniques.
Par conséquent, de nombreux systèmes de batterie au lithium-ion pour chariots élévateurs sont conçus avec un circuit de pré-charge qui charge lentement le système via un relais de pré-charge et une résistance de pré-charge. Une fois la tension stabilisée, le contacteur principal est fermé pour permettre au courant élevé de circuler correctement, protégeant ainsi le contrôleur et la batterie.
Les contacteurs utilisés dans les batteries lithium-ion des chariots élévateurs sont des contacteurs CC haute-tension. Vous devez sélectionner un contacteur en fonction de la tension du système et du courant de fonctionnement maximum. Commun 48 V, 72 V etBatteries de chariot élévateur 80Vutilisez des contacteurs avec des courants nominaux de 100 A, 200 A, 300 A, 400 A ou même plus, tandis que les batteries de chariot élévateur au lithium-ion plus avancées utilisent des contacteurs avec des contacts auxiliaires, une déconnexion bipolaire-ou des mécanismes de suppression d'arc-pour améliorer considérablement la sécurité.
Convertisseur DC/DC
Un convertisseur DC/DC est un module d’alimentation utilisé pour la conversion de tension DC. Sa fonction principale est de convertir la sortie CC haute tension-d'une batterie lithium-ion en la tension requise par les autres systèmes électriques basse tension-du chariot élévateur, fournissant ainsi une alimentation stable pour les systèmes de contrôle, les instruments, les lumières, les écrans, les capteurs, les modules de communication et autres équipements du véhicule.
Bien que les chariots élévateurs utilisent des batteries de 24 V, 36 V, 48 V, 72 V ou 80 V, certains équipements électriques des chariots élévateurs ne sont pas conçus pour fonctionner à des tensions aussi élevées.
Les équipements tels que les circuits de commande du chariot élévateur, les instruments, les phares, les alarmes et les modules GPS fonctionnent toujours sur 12 V ou 24 V. Connecter une batterie de 48 V ou 80 V directement à ces appareils basse-tension entraînerait des dommages ; par conséquent, un convertisseur DC/DC est nécessaire pour abaisser la haute tension de la batterie à un niveau adapté à ces appareils.
Comme le montre l'image, ce type de convertisseur DC/DC est généralement équipé d'un grand dissipateur thermique. En effet, pendant le processus de conversion de tension, les composants électroniques internes (tels que les MOSFET, les inductances et les condensateurs) génèrent de la chaleur et le dissipateur thermique aide à dissiper cette chaleur rapidement.
Dans unBatterie lithium-ion-pour chariot élévateur, le convertisseur DC/DC est connecté à la borne de sortie principale de la batterie et la fourniture d'énergie est contrôlée via un contacteur. Une fois que le BMS confirme que la batterie est en état normal, le contacteur se ferme. Une branche de l'énergie électrique de la batterie est fournie directement au système d'entraînement du chariot élévateur, tandis qu'une autre branche est convertie par le convertisseur DC/DC en énergie basse-tension pour alimenter les circuits auxiliaires du chariot élévateur.
De plus, les batteries intelligentes au lithium-ion pour chariots élévateurs, telles que celles de CoPow, utilisent le convertisseur DC/DC pour fournir une alimentation électrique continue et stable aux appareils tels que le BMS, l'affichage et les modules de communication à distance.
Les spécifications courantes des convertisseurs DC/DC dans les batteries lithium-ion-pour chariots élévateurs incluent 48 V à 12 V, 72 V à 24 V et 80 V à 12 V. Selon les besoins spécifiques du véhicule, la puissance de sortie varie généralement de quelques dizaines de watts à plusieurs centaines de watts.
Connecteurs basse-tension
Les connecteurs basse-tension sont principalement utilisés pour connecter les circuits de commande basse-tension à l'intérieur de la batterie à des appareils externes, permettant la transmission du signal, la communication de commande et les connexions d'alimentation auxiliaire.
Ils diffèrent du connecteur principal de la batterie mentionné précédemment : alors que le connecteur principal est principalement utilisé pour transmettre des courants de puissance élevés-allant de dizaines à des centaines d'ampères, les connecteurs basse-tension sont principalement utilisés pour transmettre des signaux de commande et des données de communication à faible courant-.
Dans un système de batterie lithium-ion-pour chariot élévateur, en plus des circuits d'alimentation haute tension-produits par les cellules de la batterie, il existe de nombreux autres circuits qui nécessitent un contrôle et une surveillance, tels que le système de gestion de la batterie, la communication CAN, la communication RS485, les capteurs de température, l'affichage SOC, les modules de surveillance à distance, les signaux de communication de charge et les signaux de commande des contacteurs.
Ces circuits ne peuvent pas être connectés directement via le connecteur d'alimentation principal ; par conséquent, des connecteurs basse tension- dédiés sont nécessaires pour servir d'interfaces de signal.
Comme le montre l'image, ces connecteurs basse-tension comportent plusieurs broches, chacune ayant une fonction distincte.
Certaines broches sont utilisées pour connecter le système de gestion de batterie au contrôleur du chariot élévateur afin de faciliter l'échange d'informations sur l'état de la batterie ; d'autres sont utilisés pour contrôler l'engagement et le désengagement des contacteurs ; et d'autres encore sont utilisés pour collecter des signaux de capteurs tels que la température et la tension, permettant au chariot élévateur de surveiller l'état de fonctionnement de la batterie en temps réel.
Les connecteurs basse tension-de qualité pour chariots élévateurs doivent être dotés de mécanismes de verrouillage mécaniques robustes et de capacités de protection ; sinon, des interruptions du signal peuvent se produire. De plus, les batteries lithium-ion utilisées dans les installations de stockage frigorifique nécessitent des connecteurs avec un indice de protection IP65 ou supérieur.
3. Système de gestion de batterie
Cela représente une étape majeure vers l’évolution intelligente des batteries de chariots élévateurs. Les systèmes de gestion de batterie utilisés pour les batteries lithium-ion des chariots élévateurs sont bien plus avancés que ceux d'autres domaines. Non seulement ils transmettent des données pratiques-telles que la tension de la batterie, la température, la charge restante et l'état de santé-en temps réel, mais ils tuent également les risques potentiels dans l'œuf. Les protections qu'ils offrent comprennent : la protection contre la charge, la protection contre les décharges excessives, la protection contre les surintensités, la protection contre la température et l'équilibrage actif et passif de la batterie.
En particulier, la fonction d'équilibrage maintient la cohérence entre les cellules de la batterie en termes de capacité, de tension et de taux de décharge, prolongeant ainsi efficacement la durée de vie de la batterie. Pour les batteries de chariots élévateurs, la fonction de préchauffage permet aux chariots élévateurs de fonctionner librement danschambre froidetout en évitant d'endommager les batteries lithium-ion.
4. Boîtier de batterie (boîtier)
Le boîtier de batterie se compose d'un panneau supérieur, d'un panneau avant, de panneaux latéraux et d'un panneau de montage électrique, entre autres composants, et est utilisé pour sécuriser les composants électriques susmentionnés.
Le panneau supérieur est principalement utilisé pour entourer le dessus de la batterie, protégeant les bornes de cellule internes, les barres omnibus et le câblage électrique, tout en offrant également une protection étanche à la poussière, à l'eau et aux chocs-.
Le panneau avant et les panneaux latéraux sont principalement utilisés pour former la structure globale du boîtier, améliorer sa résistance et monter des composants externes tels que des écrans, des ports de chargement et des connecteurs-basse tension.
Le panneau de montage électrique est principalement utilisé pour sécuriser les composants électriques tels que le système de gestion de batterie, les contacteurs, les fusibles, les shunts et les convertisseurs DC/DC, garantissant ainsi une disposition rationnelle des circuits haute tension et des lignes de commande.
Les boîtiers de batterie sont généralement constitués de tôles d'acier ou d'alliage d'aluminium. Les logements pourBatteries lithium-ion-pour chariot élévateur à grande capacité-sont souvent constitués de-tôles d'acier laminées à froid, de tôles d'acier galvanisées ou de tôles d'acier au carbone-telles que la tôle d'acier Q235 couramment utilisée. Ces matériaux offrent une résistance élevée, une excellente résistance aux chocs et un coût relativement faible, ce qui les rend adaptés aux chariots élévateurs de taille moyenne- et grande-.
Cependant, certains clients trouvent ces plaques d'acier trop lourdes, c'est pourquoi nous proposons également des boîtiers en alliage d'aluminium, tels que l'alliage d'aluminium 6061 et les tôles d'aluminium 5052, qui sont nettement plus légères.
Bien sûr, ce n'est pas tout. En tant que fabricant professionnel de batteries de chariots élévateurs, CoPow est également capable d'appliquer des traitements résistants à la corrosion-aux boîtiers de batteries. Nous maîtrisons des techniques telles que le revêtement en poudre, le revêtement électrophorétique, la peinture par pulvérisation et la galvanisation. De nombreux clients nous demandent d'effectuer ces traitements lorsquepersonnalisation des batteries lithium-ion pour chariots élévateurs, en particulier ceux fonctionnant dans des environnements-à basse température, où les exigences en matière de résistance à la corrosion sont encore plus élevées.
*Enfin, même si nous savons qu'il existe de nombreuses autres pièces et composants dans l'image, nous commencerons par présenter ici les plus importants. Si vous souhaitez en savoir plus sur les batteries lithium-ion pour chariots élévateurs, n'hésitez pas àContactez-nousà tout moment-nous sommes impatients de collaborer avec vous. Notre équipe de service répondra à votre demande dans les 24 heures.
De quoi sont faites les batteries de chariot élévateur-acide au plomb ?
Nous utilisons des batteries de chariots élévateurs au plomb-acide depuis de nombreuses années, mais de nombreux utilisateurs ne savent toujours pas de quoi elles sont faites. Aujourd'hui, nous aimerions fournir quelques informations générales et expliquer pourquoi certains utilisateurs continuent d'utiliser des batteries au plomb-, tandis que d'autres choisissent de passer aux chariots élévateurs au lithium-ion. Jetons un coup d'œil à la composition des batteries au plomb-acide :
1. Plaques de plomb
Les plaques de plomb sont un composant essentiel des batteries de chariots élévateurs au plomb-acide et comprennent des plaques positives et négatives. La plaque positive utilise du dioxyde de plomb comme matière active ; il est de couleur brun foncé et est responsable de l'acceptation des électrons et de la participation aux réactions chimiques lors de la décharge.
Les plaques négatives utilisent du plomb spongieux comme matériau actif ; ils libèrent des électrons pendant la décharge, fournissant ainsi l’énergie nécessaire à la sortie du courant. Les fabricants disposent plusieurs ensembles de plaques positives et négatives en alternance pour former des cellules au plomb-acide, qui sont ensuite connectées en série pour créer une batterie complète au plomb-acide pour chariot élévateur.
2. Électrolyte
L'électrolyte est un liquide composé d'acide sulfurique (H₂SO₄) et d'eau, qui remplit l'intérieur d'une batterie au plomb-acide. La fonction de l'électrolyte est de transporter les ions entre les plaques positives et négatives, permettant ainsi la poursuite de la réaction chimique et facilitant la conversion de l'énergie électrique en énergie chimique. C'est également l'un des aspects les plus complexes de l'entretien des batteries de chariots élévateurs au plomb - ; les utilisateurs doivent régulièrement compléter l'électrolyte pour garantir le bon fonctionnement de la batterie.
3. Séparateur
Le séparateur est situé entre les plaques positive et négative et est en plastique poreux (comme le polyéthylène, PE) ou en caoutchouc. Il empêche le contact direct entre les plaques positives et négatives, ce qui pourrait provoquer un court-circuit, tout en permettant le passage normal des ions présents dans l'électrolyte, garantissant ainsi que la batterie peut se charger et se décharger correctement.
4. Boîtier de batterie
Les boîtiers des batteries de chariot élévateur au plomb-acide sont en polypropylène, en plastique ABS ou en métal. Parmi ceux-ci, le polypropylène est le matériau le plus couramment utilisé pour les batteries de chariots élévateurs au plomb-acide. Il offre un certain degré de résistance à la corrosion et est relativement léger. Par conséquent, les plateaux de batterie et les couvercles de nombreuses batteries de chariots élévateurs au plomb-acide sont en PP.
Si le poids de ce matériau ne répond pas aux exigences de lest, une charpente métallique peut être sélectionnée. Les cadres métalliques sont équipés de cadres en acier au carbone, de plateaux en acier galvanisé et de supports en acier inoxydable, ce qui peut augmenter le poids de la batterie. Il est toutefois important de noter que les pièces qui entrent réellement en contact avec l’électrolyte restent les cellules en plastique de la batterie.
Quant aux boîtiers en plastique ABS, ils sont rarement utilisés par les fabricants de batteries de chariots élévateurs. Bien que l’ABS soit plus résistant que le PP, il est sensible à la corrosion par l’électrolyte et n’est donc pas recommandé.
5. Connecteurs et bornes
Les connecteurs et bornes mentionnés ici comprennent les barres omnibus en plomb, les bornes, les bornes positives et négatives et les fiches de batterie.
À l'intérieur d'une batterie de chariot élévateur au plomb-, plusieurs cellules de 2 V sont connectées en série via des barres omnibus pour répondre aux exigences de tension du système du chariot élévateur. Ces barres omnibus sont généralement constituées d'un alliage plomb-antimoine ou d'un alliage plomb-calcium.
Les posts situés au sommet des cellules sont en alliage de plomb et servent à relier les plaques internes au circuit externe.
Les bornes de sortie positives et négatives de l'ensemble de la batterie sont généralement en alliage de plomb, en cuivre ou en cuivre étamé, ce qui minimise la résistance et améliore la capacité de transport de courant.
