Литий-ионная технология - что это такое

Последние годы в мире наблюдается очевидный энергетический кризис, да и тревожный климатический сдвиг не остается незамеченным. В связи с этими факторами во всех сферах и секторах экономики прослеживается тенденция использования более чистых и безопасных источников энергии. Один из наиболее эффективных и рациональных решений, способствующих устойчивым положительным изменениям в способах хранения и потребления энергии, – переход на технологию литий-ионных аккумуляторов.

Затем на рынке появились модели более крупной и габаритной техники с батареями такого типа. Правда, стоимость таких машин в разы выше, чем у аналогов с гелевыми или свинцовыми АКБ, ввиду чего окупаемость достигалась только при крайне интенсивной эксплуатации по три смены ежедневно.

Впрочем, прогресс не стоит на месте, и производители, включая EP Equipment, прикладывают максимальные усилия, чтобы в ближайшее время усовершенствовать технологии до того уровня, что позволит оснащать все категории погрузочно-разгрузочного оборудования литий-ионной технологией без ущерба для бюджета компаний.

Итак, в течение последнего десятилетия ввиду развития электронной торговли, увеличения товарооборота, а также по причине роста объемов складских и централизованных хранилищ в сегменте погрузочно-разгрузочного оборудования значительно возросла доля машин с электроприводом. И если раньше эти погрузчики, ричтраки, штабелеры чаще оснащались свинцово-кислотными, гелевыми или AGM АКБ, то сейчас из-за экологически ориентированной стратегии все активнее идет переход на li-ion технологии как экологичные, экономически выгодные и эффективные.

Итак, начнем.

Для li-ion аккумуляторов свойственен длительный срок службы: 3000 или более циклов в сравнении с 500 – 1000 циклами для свинцово-кислотной АКБ. Циклы также учитываются в процентах заряда, а не в одном цикле при каждом подключении аккумулятора к зарядному устройству. Это означает: 10% заряда составляет 1/10 цикла с литий-ионной батареей, в то время как 10% заряда на свинцово-кислотной батарее составляет один полный цикл.

Для поддержания баланса химического состава свинцово-кислотных батарей их необходимо заряжать в течение полного цикла длительностью 8 – 12 часов. В то же время литий-ионные АКБ можно спокойно заряжать небольшими порциями в течение рабочей смены, к примеру, на 10 минут во время обеденного перерыва. За счет этого снижается время простоя техники и достигается рациональное распределение времени.

Литиевые батареи, характеризуясь высокой удельной мощностью, меньше по габаритам и в три раза легче, чем свинцово-кислотные образцы. За счет этого машины с литий-ионными аккумуляторами отличаются улучшенной эргономикой, увеличенным пространством для ног, лучше маневренностью и мобильностью.

li-ion аккумуляторы имеют КПД 95% или более, что означает, что 95% или более энергии в такой батарее действительно могут быть использованы при работе. Для сравнения: КПД свинцово-кислотных АКБ составляет порядка 80-85%.

За счет повышенной эффективности литий-ионных батарей ускоряется процесс заряда, а также увеличивается эффективная емкость батарей. Так, если на полную зарядку свинцово-кислотной батареи уходит около восьми часов, то в случае с литий-ионным аккумулятором этот же процесс занимает два – три часа, что способствует оптимизации складских процессов.

Литий-ионные АКБ с экологической точки зрения являются более рациональным и безопасным для окружающей среды решением, так как не оставляют токсичных выбросов, не выделяют газ.

В отличие от свинцово-кислотных батарей литий-ионные аккумуляторы не нуждаются в специальном обслуживании на протяжении эксплуатации для продления срока службы. Благодаря этому сокращаются расходы на содержание и техобслуживание АКБ, а также инфраструктуру.

При сравнении стоимости на энергоносители становится очевидно, что ПТО с электроприводом и аккумуляторными батареями выгоднее, чем образцы с двигателями внутреннего сгорания.

Таким образом, несмотря на более высокую изначальную стоимость, литий-ионные батареи выгоднее и экономически рентабельней свинцово-кислотных образцов в долгосрочной перспективе по ряду объективных причин. Так, они не нуждаются в обслуживании, требуют меньше времени и затрат на зарядку, отличаются повышенной остаточной эффективностью, а также компактными размерами.

Идем далее.

Все перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы создаются с помощью нескольких типов химических компонентов. Так, наиболее важными элементами при изготовлении АКБ для вилочных погрузчиков являются литий-фосфат железа (LFP) и литий-никель-марганцевый оксид кобальта (NMC).

Итак, вы решили заменить свинцово-кислотную батарею на литиевую.

Рассмотрим главные особенности батареей EP Equipment.

1Высококачественные ячейки

Ячейка – это сердце каждой батареи. Компания EP Equipment использует при создании своих литий-ионных батарей только элементы самого высокого качества, изготовленные по самой безопасной технологии, тем сам стремясь улучшить плотность энергии и мощности и продлить срок службы АКБ. Элементы LiFePO4, задействованные при создании батарей, способны работать в широком диапазоне температур, благодаря чему можно использовать аккумуляторы даже в экстремальных погодных условиях.

Стремясь покрыть запросы потребителей, занятых в различных сферах и отраслях, китайская корпорация разрабатывает и собирает нестандартные аккумуляторные решения для различных ситуаций. Так, в настоящий момент в компании принято 13 спецификаций на литиевые батареи, которые соответствуют уникальным требованиям клиентов.

2Надежная система BMS

За сохранность литий-ионного АКБ и безопасность ее эксплуатации отвечает система управления батареями (BMS), которые помогают защитить аккумулятор от короткого замыкания, обратной полярности, перенапряжения и перегрузки. BMS собирает данные, контролирует процесс зарядки и разрядки, ток, температуру, состояние заряда, гарантируя этим долговечность и высокую производительность батареи.

Как мы уже писали выше, одним из недостатков литий-ионных батарей является риск возгорания при перегреве, что чаще всего происходит в процессе зарядки. Система BMS, которая поддерживает связь с аккумулятором, погрузчиков и зарядным устройством, контролирует температуру и в случае о превышении допустимого диапазона температурного режима информирует оператора, тем самым предотвращая возгорание.

Помимо этого, BMS помогает минимизировать риск перегрева батареи в процессе работы и продлить эксплуатационный ресурс литий-ионного аккумулятора, так как оптимизирует процесс зарядки и сохраняет циклы зарядки и разрядки в своей памяти. Все li-ion аккумуляторы, которыми оснащается техника EP Equipment, производятся на мощностях завода компании с использованием BMS собственной разработки, что гарантирует надежность аккумуляторов и безопасность эксплуатации.

3Стабильная система CAN- шины

Связь между всеми компонентами батареи обеспечивается благодаря сети контроллеров –CAN -шине. Данная технология выступает в качестве центрального сетевого концентратора, передающего информацию о состоянии батареи и отправляющего в автоматическом режиме аварийные сигналы в систему BMS при возникновении повреждений.

Комбинируя системы BMS и CAN, компания EP Equipment разрабатывает собственную систему удаленной диагностики, которая позволит контролировать работу аккумуляторной литий-ионных батарей всех погрузчиков и обеспечить лучшее техническое обслуживание машин благодаря расширенных возможностям мониторинга и анализа данных.

4Удобство эксплуатации и ремонта

Чтобы предотвратить быстрый перегрев батареи при высоких токах зарядки и разрядки, а также повысить производительность батарей, инженеры EP Equipment при создании литий-ионных АКБ задействовали компоненты высочайшего качества.

Идем далее, чтобы обеспечить комплексное сопровождение клиентов для повышения производительности труда и оптимизации рабочих процессов, компанией ведется работа по созданию единой системы поддержки продуктов.

Так, в 2019 году EP Equipment анонсировала линейку LiST, в которую входят интеллектуальные погрузчики с интегрированной литиевой платформой. АКБ в серии отличаются малыми габаритами и весом, увеличенным сроком службы и быстрым зарядом.

Сочетая все преимущества литиевой технологии с интеллектуальной системой BMS, серия LiST также будет оснащена двумя интеллектуальными приложениями – телематикой и опцией Bluetooth. Функцию телематики целесообразно задействовать для отслеживания мото-часов и пройденных миль в режиме реального времени. В свою очередь посредством Bluetooth информация о неисправностях и диагностические данные будут поступать с погрузчика на смартфон оператора.

Серия погрузчиков EP Equipment LiST, оснащенных литий-ионными батареями, применяется в строительной, транспортной, логистической и складской отраслях, а также в пищевой промышленности и на объектах розничной торговли.

К неоспоримым преимуществам этих моделей относят: высокую производительность, экологичность, энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты

Также команда EP Equipment продолжает активную работу в области исследований и разработок собственной системы аккумулирования энергии литиевых батарей, автоматически преобразующей солнечную энергию в электричество и накапливающей ее в литиевых батареях. В нужный момент оператор вправе использовать литий-ионную батарею с хранящейся в ней преобразованной энергией для замены разряженной батареи без прерывания рабочей смены. Эта система помогает сократить расходы, исключив расходы по требованию из счета за коммунальные услуги компании или обеспечив надежное аварийное резервное питание.