Multi-CAN BMS aumenta o desempenho da bateria da empilhadeira

Este artigo, de Uma carga, abrange protocolos de comunicação CAN múltiplos de sistemas de gerenciamento de bateria (BMS) com o veículo host, o carregador, outros dispositivos conectados externamente e componentes da bateria.

Com a mudança para baterias de lítio, a eficiência e a segurança dos equipamentos de manuseio de materiais e de outros veículos elétricos industriais e fora de estrada estão melhorando. Mas para concretizar plenamente o potencial da nova tecnologia de lítio, deve haver uma comunicação constante e fiável entre a fonte de energia e o veículo, o camião, o carregador e outros componentes do sistema. Melhorias no gerenciamento de baterias e nos protocolos de comunicação são a linha de frente da inovação e melhorias de produtos em baterias industriais.

CAN significa rede de área do controlador. Das indústrias automotivas às de controle industrial, esse protocolo de comunicação é comum e amplamente utilizado.

CANs são usados ​​em sistemas de gerenciamento de baterias de empilhadeiras. Essas redes permitem que os vários componentes eletrônicos de uma empilhadeira se comuniquem com a bateria e retransmitam informações. A integração CAN da bateria da empilhadeira garante que a bateria e o caminhão hospedeiro ou carregador funcionem como um sistema e troquem todos os dados necessários.

Um BMS monitora o estado da bateria nos níveis de célula e pacote, controla a saída de energia e otimiza o desempenho de células individuais. Os CANs conectam o BMS a todos os sensores da bateria e aos controles e indicadores da empilhadeira. Um dos principais benefícios de usar um CAN em um BMS para empilhadeiras é que ele permite a comunicação em tempo real entre os vários componentes do sistema caminhão/bateria/carregador. Isto é importante para garantir que a empilhadeira esteja operando com segurança e eficiência. Por exemplo, o BMS pode monitorar o estado de carga da bateria e enviar essas informações ao controlador da empilhadeira, que pode então ajustar a potência da empilhadeira para garantir que ela esteja funcionando com desempenho ideal.

Outros dados importantes que um caminhão recebe de uma bateria integrada CAN incluem sua temperatura e tensão, tanto no nível da célula quanto no nível do pacote. Os BMSs podem usar informações dos sensores da bateria para ajustar a taxa de carregamento da bateria ou para fornecer alertas ao motorista se a bateria estiver se aproximando de um estado de carga baixa.

Os CANs ajudam a melhorar a confiabilidade do sistema de bateria, adicionando proteção contra ruídos e erros. Isto significa melhor sincronização das células, ciclo de vida mais longo e, como resultado, menor tempo de inatividade e menor possibilidade de falha do sistema. Onde a produtividade é importante, BMSs confiáveis ​​com comunicação CAN podem fazer uma grande diferença.
O isolamento CAN é usado em aplicações de manuseio de materiais para proteção avançada de dados em ambientes frequentemente adversos: muitos equipamentos eletrônicos, vibração, motores elétricos potentes com sua própria interferência eletromagnética, etc.

Os BMSs podem usar CANs para conectar-se a um bloco de gerenciamento de energia; indicadores; corrente e outros sensores; sistemas de partida/parada; carregadores embutidos; sistemas de refrigeração e aquecimento de baterias; controles de bateria; e portas de descarga para outros dispositivos.

Um BMS não precisa ter um protocolo de comunicação e integração CAN com um caminhão ou carregador, e alguns não têm nenhum. Algumas baterias possuem apenas um CAN para conectar ao caminhão. Outros possuem duas conexões CAN paralelas: uma para a empilhadeira e outra para o carregador. É possível utilizar dois ou mais CANs em um sistema de gerenciamento de bateria para trabalhar com empilhadeira e carregador. Nesse sistema, cada CAN normalmente serviria a uma finalidade diferente e se comunicaria com um conjunto diferente de componentes.

Avançado empilhadeira as baterias podem apresentar múltiplas conexões CAN como parte de seu BMS. Por exemplo, a OneCharge desenvolveu um BMS multi-CAN que conecta a bateria, o caminhão, o carregador e todos os elementos e componentes internos da própria bateria. Outras conexões são reservadas para equipamentos externos, como um indicador externo de descarga de bateria (BDI). As capacidades de integração CAN são muito importantes para concretizar plenamente o potencial da tecnologia e aumentar a utilização do equipamento.

Vários CANs também podem ser usados ​​para evitar interferências. Por exemplo, o carregador e a empilhadeira podem estar em redes CAN separadas para reduzir a interferência de outros componentes. Duas ou mais redes CAN podem comunicar entre si dentro de um BMS utilizando um gateway CAN. O gateway CAN funciona como uma ponte entre dois ou mais CANs distintos.

As redes CAN traduzem mensagens de um CAN para outro em formato compatível, utilizando regras criadas pelo projetista do sistema; isso é conhecido como interface CAN. Com a ajuda de múltiplas redes CAN e de um gateway CAN para gerenciar a comunicação entre as redes aplicáveis, vários componentes podem compartilhar informações e coordenar ações. Isso também melhora o desempenho e a confiabilidade do sistema.

Um BMS avançado proporciona maior segurança, confiabilidade e maior vida útil da bateria por meio da otimização constante do desempenho de células individuais e da bateria. Quais recursos você deve considerar ao encontrar o BMS certo? Os seguintes fatores são fundamentais. Capacidades de monitoramento e controle. Um bom BMS está sempre equipado com esses recursos, seja a capacidade de ajustar a taxa de carga ou descarga, ou monitorar a temperatura, carga e tensão das baterias.

Parâmetros e configurações do carregador: compatibilidade da bateria, tensão, rendimento de energia, taxa de carregamento e assim por diante. Considere o conjunto de recursos, o desempenho, a confiabilidade e outros fatores relevantes do BMS ao avaliar a relação entre custo e valor. Opções de Wi-Fi e celular para conexão ao roteador central e banco de dados em nuvem, solução de problemas e diagnósticos remotos e apresentação de dados em uma interface de usuário são partes importantes do produto.

A electrónica dos sistemas de gestão de baterias – o “cérebro” electrónico de uma bateria – está a desenvolver-se rapidamente, muito mais do que as melhorias nas células e na química das baterias. As conexões CAN entre o BMS, os elementos do sistema de bateria e os dispositivos externos desempenham o papel mais significativo no desenvolvimento de produtos de baterias para empilhadeiras.