Multi-CAN BMS aumenta el rendimiento de la batería del montacargas

Este artículo, de Una carga, cubre protocolos de comunicación CAN múltiples de sistemas de administración de baterías (BMS) con el vehículo anfitrión, el cargador, otros dispositivos conectados externamente y componentes de la batería.

Con el cambio a baterías de litio, la eficiencia y seguridad de los equipos de manipulación de materiales y otros vehículos eléctricos industriales y fuera de carretera están mejorando. Pero para aprovechar plenamente el potencial de la nueva tecnología del litio, debe haber una comunicación constante y confiable entre la fuente de energía y el vehículo, el camión, el cargador y otros componentes del sistema. Las mejoras en la gestión de baterías y los protocolos de comunicación son la primera línea de innovación y mejoras de productos en baterías industriales.

CAN significa red de área del controlador. Desde la industria automotriz hasta la de control industrial, este protocolo de comunicación es común y ampliamente utilizado.

Los CAN se utilizan en sistemas de gestión de baterías de montacargas. Estas redes permiten que los distintos componentes electrónicos de un montacargas se comuniquen con la batería y transmitan información. La integración CAN de la batería del montacargas garantiza que la batería y el camión anfitrión o el cargador funcionen como un solo sistema e intercambien todos los datos necesarios.

Un BMS monitorea el estado de la batería en los niveles de celda y paquete, controla la salida de energía y optimiza el rendimiento de las celdas individuales. Los CAN conectan el BMS a todos los sensores de la batería y a los controles e indicadores del montacargas. Uno de los principales beneficios de utilizar un CAN en un BMS para carretillas elevadoras es que permite la comunicación en tiempo real entre los distintos componentes del sistema camión/batería/cargador. Esto es importante para garantizar que el montacargas funcione de manera segura y eficiente. Por ejemplo, el BMS puede monitorear el estado de carga de la batería y enviar esta información al controlador del montacargas, que luego puede ajustar la potencia de salida del montacargas para garantizar que esté funcionando con un rendimiento óptimo.

Otros datos importantes que un camión recibe de una batería integrada en CAN incluyen su temperatura y voltaje tanto a nivel de celda como de paquete. Los BMS pueden utilizar información de los sensores de la batería para ajustar la velocidad de carga de la batería o para proporcionar alertas al conductor si la batería se acerca a un estado de carga baja.

Los CAN ayudan a mejorar la confiabilidad del sistema de batería al agregar protección contra ruido y errores. Esto significa una mejor sincronización de las celdas, un ciclo de vida más largo y, como resultado, un menor tiempo de inactividad y una menor posibilidad de falla del sistema. Cuando la productividad importa, los BMS confiables con comunicación CAN pueden marcar una gran diferencia.
El aislamiento CAN se utiliza en aplicaciones de manipulación de materiales para una protección avanzada de datos en entornos a menudo adversos: muchos equipos electrónicos, vibraciones, potentes motores eléctricos con sus propias interferencias electromagnéticas, etc.

Los BMS pueden usar CAN para conectarse a un bloque de administración de energía; indicadores; sensores de corriente y otros; sistemas de arranque/parada; cargadores incorporados; sistemas de calefacción y refrigeración de baterías; controles del paquete de baterías; y puertos de descarga para otros dispositivos.

No es necesario que un BMS tenga un protocolo de comunicación e integración CAN con un camión o un cargador, y algunos no lo tienen. Algunas baterías tienen solo un CAN para conectar con el camión. Otros tienen dos conexiones CAN paralelas: una al montacargas y otra al cargador. Es posible utilizar dos o más CAN en un sistema de gestión de baterías para trabajar con una carretilla elevadora y un cargador. En un sistema de este tipo, cada CAN normalmente tendría un propósito diferente y se comunicaría con un conjunto diferente de componentes.

Avanzado carretilla elevadora Las baterías pueden incluir múltiples conexiones CAN como parte de su BMS. Por ejemplo, OneCharge desarrolló un BMS multi-CAN que conecta la batería, el camión, el cargador y todos los elementos y componentes internos del propio paquete de baterías. Otras conexiones están reservadas para equipos externos, como un indicador de descarga de batería exterior (BDI). Las capacidades de integración CAN son muy importantes para aprovechar plenamente el potencial de la tecnología y aumentar la utilización del equipo.

También se pueden utilizar varios CAN para evitar interferencias. Por ejemplo, el cargador y el montacargas pueden estar en redes CAN separadas para reducir la interferencia de otros componentes. Dos o más redes CAN pueden comunicarse entre sí dentro de un BMS utilizando una puerta de enlace CAN. La puerta de enlace CAN funciona como un puente entre dos o más CAN distintos.

Las redes CAN traducen mensajes de un CAN a otro en un formato compatible, utilizando reglas creadas por el diseñador del sistema; esto se conoce como interfaz CAN. Con la ayuda de múltiples redes CAN y una puerta de enlace CAN para gestionar la comunicación entre las redes aplicables, varios componentes pueden compartir información y coordinar acciones. Esto también mejora el rendimiento y la confiabilidad del sistema.

Un BMS avanzado proporciona mayor seguridad, confiabilidad y mayor duración de la batería mediante la optimización constante del rendimiento de las celdas individuales y del paquete de baterías. ¿Qué características debería considerar al encontrar el BMS adecuado? Los siguientes factores son clave. Capacidades de seguimiento y control. Un buen BMS siempre está equipado con estas capacidades, ya sea la capacidad de ajustar la velocidad de carga o descarga, o monitorear la temperatura, la carga y el voltaje de las baterías.

Parámetros y configuraciones del cargador: compatibilidad de la batería, voltaje, rendimiento de energía, tasa de carga y similares. Considere el conjunto de características, el rendimiento, la confiabilidad y otros factores relevantes del BMS al evaluar la relación entre costo y valor. Las opciones de Wi-Fi y celular para la conexión al enrutador central y la base de datos en la nube, la resolución de problemas y el diagnóstico remotos y la presentación de datos en una interfaz de usuario son partes importantes del producto.

La electrónica de los sistemas de gestión de baterías (el “cerebro” electrónico de una batería) se está desarrollando rápidamente, mucho más que las mejoras en las celdas y la química de las baterías. Las conexiones CAN entre el BMS, los elementos del sistema de batería y los dispositivos externos desempeñan el papel más importante en el desarrollo de productos de baterías para montacargas.