Multi-CAN BMS tăng hiệu suất pin xe nâng

Bài viết này, từ một lần sạc, bao gồm các giao thức liên lạc nhiều CAN của hệ thống quản lý pin (BMS) với xe chủ, bộ sạc, các thiết bị được kết nối bên ngoài khác và các bộ phận của pin.

Với việc chuyển sang sử dụng pin lithium, hiệu quả và độ an toàn của thiết bị xử lý vật liệu cũng như các loại xe điện công nghiệp và địa hình khác đang được cải thiện. Nhưng để nhận ra đầy đủ tiềm năng của công nghệ lithium mới, phải có sự liên lạc liên tục, đáng tin cậy giữa nguồn điện và phương tiện, xe tải, bộ sạc và các thành phần hệ thống khác. Những cải tiến trong quản lý pin và giao thức liên lạc là tiền tuyến của sự đổi mới và cải tiến sản phẩm trong pin công nghiệp.

CAN là viết tắt của mạng khu vực bộ điều khiển. Từ ngành công nghiệp ô tô đến điều khiển công nghiệp, giao thức truyền thông này được sử dụng phổ biến và rộng rãi.

CAN được sử dụng trong các hệ thống quản lý pin xe nâng. Các mạng này cho phép các thành phần điện tử khác nhau của xe nâng giao tiếp với ắc quy và chuyển tiếp thông tin. Sự tích hợp CAN của ắc quy xe nâng đảm bảo rằng ắc quy và xe tải chủ hoặc bộ sạc đang hoạt động như một hệ thống và trao đổi tất cả dữ liệu cần thiết.

BMS giám sát trạng thái của pin trên các mức ô và gói, kiểm soát công suất đầu ra và tối ưu hóa hiệu suất của từng ô. CAN kết nối BMS với tất cả các cảm biến ắc quy và với các bộ điều khiển và chỉ báo của xe nâng. Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng CAN trong BMS cho xe nâng là nó cho phép liên lạc theo thời gian thực giữa các thành phần khác nhau của hệ thống xe tải/ắc quy/sạc. Điều này rất quan trọng để đảm bảo xe nâng hoạt động an toàn và hiệu quả. Ví dụ: BMS có thể theo dõi trạng thái sạc của ắc quy và gửi thông tin này đến bộ điều khiển xe nâng, bộ điều khiển này sau đó có thể điều chỉnh công suất đầu ra của xe nâng để đảm bảo rằng nó đang chạy với hiệu suất tối ưu.

Dữ liệu quan trọng khác mà xe tải nhận được từ pin tích hợp CAN bao gồm nhiệt độ và điện áp của nó ở cả cấp độ pin và gói. BMS có thể sử dụng thông tin từ các cảm biến pin để điều chỉnh tốc độ sạc của pin hoặc để cung cấp cảnh báo cho người lái xe nếu pin sắp hết điện.

CAN giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống pin bằng cách bổ sung khả năng bảo vệ khỏi tiếng ồn và lỗi. Điều này có nghĩa là đồng bộ hóa các ô tốt hơn, vòng đời dài hơn và do đó, thời gian ngừng hoạt động thấp hơn và giảm khả năng xảy ra lỗi hệ thống. Khi năng suất là vấn đề quan trọng, BMS đáng tin cậy với giao tiếp CAN có thể tạo ra sự khác biệt lớn.
Lớp cách điện CAN được sử dụng trong các ứng dụng xử lý vật liệu để bảo vệ dữ liệu tiên tiến trong các môi trường thường bất lợi: nhiều thiết bị điện tử, độ rung, động cơ điện mạnh mẽ có nhiễu điện từ riêng, v.v.

BMS có thể sử dụng CAN để kết nối với khối quản lý nguồn; các chỉ số; dòng điện và các cảm biến khác; hệ thống khởi động/dừng; bộ sạc tích hợp; hệ thống làm mát và sưởi ấm pin; bộ điều khiển pin; và xả cổng cho các tiện ích khác.

BMS không bắt buộc phải có giao thức liên lạc và tích hợp CAN với xe tải hoặc bộ sạc và một số không có. Một số loại pin chỉ có một CAN để kết nối với xe tải. Những người khác có hai kết nối CAN song song: một với xe nâng và một với bộ sạc. Có thể sử dụng hai hoặc nhiều CAN trong hệ thống quản lý pin để hoạt động với xe nâng và bộ sạc. Trong một hệ thống như vậy, mỗi CAN thường sẽ phục vụ một mục đích khác và giao tiếp với một bộ thành phần khác.

Nâng cao xe nâng pin có thể có nhiều kết nối CAN như một phần của BMS. Ví dụ: OneCharge đã phát triển một BMS nhiều CAN kết nối pin, xe tải, bộ sạc và tất cả các bộ phận và thành phần bên trong của chính bộ pin. Các kết nối khác được dành riêng cho thiết bị bên ngoài, chẳng hạn như chỉ báo xả pin bên ngoài (BDI). Khả năng tích hợp CAN là rất quan trọng để nhận ra đầy đủ tiềm năng của công nghệ và tăng cường sử dụng thiết bị.

Nhiều CAN cũng có thể được sử dụng để ngăn nhiễu. Ví dụ: bộ sạc và xe nâng có thể nằm trên các mạng CAN riêng biệt để giảm nhiễu từ các thành phần khác. Hai hoặc nhiều mạng CAN có thể giao tiếp với nhau trong BMS bằng cổng CAN. Cổng CAN hoạt động như một cầu nối giữa hai hoặc nhiều CAN riêng biệt.

Mạng CAN dịch tin nhắn từ CAN này sang CAN khác ở định dạng tương thích, sử dụng các quy tắc do nhà thiết kế hệ thống tạo ra; đây được gọi là giao diện CAN. Với sự trợ giúp của nhiều mạng CAN và cổng CAN để quản lý giao tiếp giữa các mạng hiện hành, các thành phần khác nhau có thể chia sẻ thông tin và phối hợp hành động. Điều này cũng cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

Một BMS tiên tiến giúp cải thiện độ an toàn, độ tin cậy và tuổi thọ pin lâu hơn thông qua việc tối ưu hóa liên tục hiệu suất của từng ô và bộ pin. Những tính năng nào bạn nên cân nhắc khi tìm BMS phù hợp? Các yếu tố sau đây là chìa khóa. Khả năng giám sát và kiểm soát. Một BMS tốt luôn được trang bị những khả năng này, cho dù đó là khả năng điều chỉnh tốc độ sạc hoặc tốc độ xả hay theo dõi nhiệt độ, mức sạc và điện áp của ắc quy.

Các thông số và cài đặt của bộ sạc: khả năng tương thích của pin, điện áp, thông lượng năng lượng, tốc độ sạc, v.v. Xem xét bộ tính năng, hiệu suất, độ tin cậy và các yếu tố liên quan khác của BMS khi đánh giá sự đánh đổi giữa chi phí và giá trị. Các tùy chọn di động và Wi-Fi để kết nối với bộ định tuyến trung tâm và cơ sở dữ liệu đám mây, chẩn đoán và khắc phục sự cố từ xa cũng như trình bày dữ liệu trong giao diện người dùng đều là những phần quan trọng của sản phẩm.

Các thiết bị điện tử của hệ thống quản lý pin—"bộ não" điện tử của pin—đang phát triển nhanh chóng, vượt xa những cải tiến về tế bào pin và hóa học. Kết nối CAN giữa BMS, các thành phần của hệ thống ắc quy và các thiết bị bên ngoài đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình phát triển sản phẩm ắc quy xe nâng.