전기 자전거나 캠핑카에서 완벽하게 작동하는 배터리 관리 시스템(BMS)도 지게차에서는 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 이는 BMS 자체가 불량해서가 아니라, 지게차의 작업 환경이 일반적인 리튬 배터리에는 없는 부하를 가하기 때문입니다. 지속적인 고전류, 회생 제동 시 발생하는 전류 급증, 24시간 교대 근무, 그리고 지게차 제어 시스템과의 통합 등은 모두 일반적인 용도의 BMS로는 감당하기 어려운 수준으로 시스템을 몰아붙입니다.

이러한 이유로 지게차용 리튬 배터리 시스템은 일반적인 저전력 리튬 배터리 시스템과는 다른 BMS 아키텍처를 필요로 합니다. 이 가이드에서는 지게차의 작동 사이클이 특별한 이유와 이러한 엔지니어링 요구 사항이 특정 BMS 요구 사항으로 이어지는 방식을 설명합니다.

지게차 작업 주기가 서로 다른 이유는 무엇일까요?

지게차 작동의 여덟 가지 특성 각각은 BMS에 특정한 요구 사항을 제시합니다. 이러한 특성들을 종합해 볼 때, 지게차에는 일반 산업용 보드를 재활용하는 것이 아니라 지게차 전용으로 설계된 아키텍처가 필요한 이유가 설명됩니다.

범용 BMS를 무력화시키는 세 가지 요구 사항

1지속 전류이지, 피크 전류가 아닙니다.

지게차는 한 교대 근무 시간 동안 평균 150A의 전류를 소모할 수 있지만, 리프트 작동 시에는 훨씬 더 높은 전류를 처리해야 합니다. 흔히 저지르는 실수는 평균 전류에 맞춰 BMS(빌드 관리 시스템) 용량을 설계하는 것입니다. 평균 전류에 가까운 정격 용량의 BMS는 지속적인 부하 시 과열되어 정격 용량이 저하될 수 있습니다. 지게차 BMS는 지속적인 고전류를 감당할 수 있도록 충분한 여유 용량을 확보하여 설계해야 하며, 인클로저는 한 교대 근무 시간 동안 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있어야 합니다.

2멀티 컨트롤러 통합

최신 리튬 이온 배터리 지게차는 BMS(배터리 관리 시스템)를 모션 컨트롤러, 디스플레이, 충전기 또는 텔레매틱스 장치에 연결할 수 있습니다. BMS가 이러한 장치들과 동시에 독립적으로 연결되어야 하는 경우, 추가 통신 채널을 사용하면 아키텍처를 단순화하고 단일 공유 인터페이스를 통한 프로토콜 다중화의 복잡성을 줄일 수 있습니다. 필요한 채널 수는 시스템 설계에 따라 달라지는데, 많은 지게차는 CAN을 기본 버스로 사용하고 UART는 서비스 또는 디스플레이용으로 사용합니다.

3교대 근무 전반에 걸친 열 안정성

교대 근무 환경에서는 배터리 팩이 충전 주기 사이에 완전히 냉각되는 경우가 드뭅니다. 여기에 기회 충전까지 더해지면, 단순한 열 보호뿐 아니라 열 관리 또한 필수적인 요구 사항이 됩니다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 온도를 지속적으로 모니터링해야 하며, 하드웨어는 지속적인 부하 조건에서도 효과적으로 열을 방출하도록 설계되어야 합니다.

이러한 요구사항이 BMS 아키텍처에 어떻게 반영되는가

지게차 요구 사항이 명확해지면 아키텍처가 결정됩니다. 실제로 지게차는 다양한 적재 용량을 소화할 수 있으므로 지게차 BMS 제품군은 일반적으로 현재 용량과 작업 부하에 따라 계층화됩니다.

가벼움에서 중간 정도200-400A 지게차

클래스 III 워키토키, 좁은 통로용 피커, 오더 피커 및 경량 클래스 I 트럭은 200~400A의 연속 전류 범위에 속합니다. DALY는 Mini-Red AM(200A) 및 AS(250/300/400A)로 이 범위를 지원합니다. 셀 드리프트가 우려되는 고효율 다중 교대 근무 시스템의 경우, 액티브 밸런싱 기능을 제공하는 TM(200A) 및 TS(250~400A)를 통해 1000mA의 액티브 밸런싱을 구현할 수 있습니다. 실제 사용 환경에서의 밸런싱 성능은 시스템 구성(팩 크기, 셀 일관성, 온도 분포, SOC 범위)에 따라 달라지므로 특정 구성에 대한 데이터는 엔지니어링 팀에 요청 시 제공됩니다. AM/AS는 UART 2개를, TM/TS는 UART 1개를 제공하며, 모든 제품에는 RS485 및 CAN 포트가 포함되어 있습니다.

무거운400-800A 지게차 및 건설 기계

1급 카운터밸런스 트럭부터 중장비에 이르기까지 높은 연속 전류가 요구되는 장비에 적합합니다. DALY의 D 시리즈는 이러한 요구 사항을 충족하도록 설계되었으며, 400~800A의 연속 정격 전류 범위, 24V~96V 이상의 전압을 지원하는 8/15/16/26/30/32S LFP 트랜지스터, 그리고 모터 컨트롤러, 디스플레이, 충전기/텔레매틱스 연결을 위한 UART 3개, RS485, CAN 인터페이스를 제공합니다. 연속 전류 정격은 열 조건, 공기 흐름, 외함 설계에 따라 달라지므로, 특정 설치 환경에서 사용 가능한 정격 전류는 엔지니어링 팀과 협의하여 설치 환경의 냉각 조건 및 주변 온도에 맞춰 확인해야 합니다. 산업용 외함은 고하중 및 산업 진동에 필요한 충분한 방열 용량과 기계적 보강을 제공하며, 병렬 전류 제한은 2A입니다.

전압 및 구성 적용 범위

지게차 시스템은 등급 및 지역에 따라 광범위한 전압 범위를 지원합니다.

지게차 BMS 선정 시 흔히 발생하는 아키텍처 오류

• 평균 하중을 기준으로 크기를 정하는 것이지, 지속적인 하중을 기준으로 정하는 것이 아닙니다.— 이사회는 실제 근무 중 교대 근무 시간을 삭감합니다.
• 단일 UART BMS를 사용하여 다중 서브시스템 통합컨트롤러, 디스플레이 및 텔레매틱스 전반에 걸친 프로토콜 다중화는 오류 발생 지점을 만듭니다.
• 회생제동을 부차적인 고려사항으로 취급하는 것양방향 전류는 설계 단계에서부터 처리해야 하며, 가정해서는 안 됩니다.
• 기회비용의 균형 요구 사항을 무시함— 고주파 부분 충전은 셀 드리프트를 유발하며, 수동 밸런싱으로는 이를 따라잡지 못할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q1하나의 BMS 제품군이 3급 무전기와 1급 대형 트럭을 모두 지원할 수 있나요?

네, 2단계 아키텍처를 통해 가능합니다. Mini-Red AM/AS는 200~400A(Class III 무전기부터 경량 Class I 무전기까지)를 처리하고, D 시리즈는 400~800A(중량 Class I 카운터밸런스 무전기부터 건설 기계까지)를 처리합니다. 이를 통해 제조업체는 하나의 BMS 제품군에서 전체 범위의 제품을 공급받을 수 있습니다.

Q2왜 대형 지게차용 BMS는 일반 보드보다 훨씬 더 무거울까요?

D 시리즈는 높은 연속 전류로 인해 열을 효과적으로 발산하기 위한 더 큰 방열판 용량이 필요하고, 고강도 산업 환경에서는 진동 및 충격에 대한 기계적 보강이 요구되기 때문에 표준 보드보다 큰 인클로저를 사용합니다. 크기는 목표치가 아니라 해당 용도에 맞는 열 및 구조적 설계를 반영한 ​​것입니다. 따라서 제품 선택 시 중요한 고려 사항은 설치 환경에 적합한 열 및 진동 성능이며, 엔지니어링 팀에서 자세한 내용을 안내해 드릴 수 있습니다.

Q3리튬 이온 배터리가 장착된 지게차에는 CAN 통신이 필요한가요?

대부분의 최신 지게차에서는 그렇습니다. BMS(차량 관리 시스템)는 모션 컨트롤러와 디스플레이 및 충전기에 상태 정보를 보고합니다. 여러 하위 시스템을 갖춘 대형 트럭은 여러 시스템에서 하나의 인터페이스를 다중화하는 것을 방지하기 위해 여러 채널(D 시리즈는 UART 3개, RS485 및 CAN을 제공)을 활용하는 것이 좋습니다.

Q4리튬 지게차 배터리에 관련된 인증은 무엇입니까?

CE, RoHS, FCC 및 EAC를 포함한 다양한 표준을 준수합니다. UL 2580 및 EN 1175와 같은 산업용 트럭 안전 표준은 배터리 관리 시스템(BMS)만 개별적으로 인증하는 것이 아니라 전체 배터리 시스템 또는 차량을 인증합니다. 이러한 표준을 목표로 하는 OEM 프로젝트의 경우, DALY는 배터리 팩 수준에서 관련 문서 및 엔지니어링 지원을 제공합니다. 목표 시장에 대한 구체적인 요구 사항은 엔지니어링 팀과 상의하십시오.

DALY 소개

DALY는 OEM, 배터리 팩 제조업체 및 시스템 통합업체를 위한 리튬 배터리 관리 시스템을 설계 및 제조하며, 130개국 이상에서 제품을 공급하고 있습니다. 2015년에 설립된 DALY는 ISO 9001/ISO 14001 인증 및 CE, RoHS 규정을 준수하며 운영됩니다. R 시리즈 제품은 UL 표준을 충족하도록 설계되었으며, 에너지 저장 제품군은 부품 레벨에서 UL 인증을 획득했습니다. 지게차 및 자재 운반 장비용으로 DALY의 Mini-Red 및 D 시리즈는 단일 제품군으로 200A부터 800A까지의 용량을 제공합니다.

지게차 배터리 시스템을 설계하거나 개조하시나요?

리튬 지게차 배터리 팩을 제작하거나 납축전지에서 리튬 배터리로 전환하는 경우, DALY 엔지니어링 팀은 연속 전류, 통신 채널, 밸런싱 전략 및 열 설계 등 고객의 작동 주기에 맞는 BMS 아키텍처를 구축하도록 지원합니다.

• 보유하신 지게차의 등급, 시스템 전압, 지속 전류 및 통합 요구 사항을 알려주세요.
• 이메일:dalybms@dalyelec.com

고전류 BMS 제품 페이지:https://www.dalybms.com/high-current-bms-products/