Les défis rencontrés par chariots élévateurs à batterie lithium-ion Dans les environnements de stockage frigorifique à -20 °C, voire moins, les principaux problèmes concernent l'autonomie réduite, le faible rendement de charge et la complexité de la maintenance des batteries. La résolution de ces problèmes exige une optimisation globale selon trois axes : la technologie, le matériel et les stratégies de gestion.

Voici les principales solutions pour les chariots élévateurs à batteries lithium-ion utilisés en environnements frigorifiques : Solutions pour chariots élévateurs à batteries lithium-ion en environnements frigorifiques

1. Résolution de la dégradation de la portée (Performances de décharge à basse température) La basse température est la principale cause de la diminution du rendement de décharge des batteries lithium-ion. La solution principale réside dans la gestion thermique active.

Intégration active du système de chauffage :

Intégrer un film chauffant PTC ou un système de refroidissement liquide/thermique dans le bloc-batterie.

Grâce à un contrôle précis par le BMS (Battery Management System), préchauffez les cellules de la batterie à leur plage de température de fonctionnement optimale (par exemple, 15°C~35°C) avant que le chariot élévateur n'entre dans la zone de basse température ou pendant son fonctionnement.

Résultats: Assure le bon fonctionnement de la batterie, améliorant significativement sa capacité de décharge et son autonomie à basse température.

Utilisation de cellules dédiées aux basses températures : Utilisant des électrolytes résistants aux basses températures et des structures de cellules spécialement conçues, telles que les cellules lithium fer phosphate (LFP) dédiées aux basses températures ou les cellules ternaires à haute teneur en nickel (NCM) proposées par certains fabricants.

Avantages: Améliore les performances des matériaux de batterie dans les environnements à basse température.

Configuration de capacité optimisée : Compte tenu de la perte de capacité causée par les basses températures, des batteries à capacité redondante plus importante sont configurées en fonction des besoins opérationnels réels afin de garantir une durée de fonctionnement suffisante par poste.

2 . Amélioration de l'efficacité de charge (sécurité de charge à basse température) :
La charge à basse température favorise la précipitation de dendrites de lithium, ce qui nuit aux performances et à la durée de vie de la batterie. Une stratégie de charge sûre est donc essentielle.

Préchauffage intelligent et charge à température constante :

Préchauffage avant la charge : La station de charge ou le système de batterie active d'abord sa fonction de chauffage pour élever la température de la batterie à une température de charge sûre (généralement supérieure à 0 °C).

Température constante pendant la charge : Pendant la charge, le système de chauffage fonctionne en continu pour garantir que la température de la batterie reste dans la plage de charge optimale.

Avantages: Améliore considérablement la capacité de charge, réduit le temps de charge et garantit la sécurité de la charge.

Stratégie de charge à courant constant multi-étapes (contrôle BMS) : Le système de gestion de batterie (BMS) ajuste dynamiquement le courant de charge en fonction de la température minimale mesurée dans chaque cellule. Lors des phases de basse température, une charge lente par impulsions ou à faible courant est utilisée afin d'éviter les surtensions susceptibles d'endommager la batterie.

Effet: Optimise l'efficacité de la charge tout en garantissant la sécurité.

Mode « échange/chargement de la batterie en chambre chaude » : Une station de recharge à température contrôlée ou une salle d'échange rapide de batteries est installée à l'extérieur ou à proximité de la zone de stockage frigorifique.

Le chariot élévateur retourne dans la zone à température ambiante pour être rechargé ou pour que sa batterie soit entièrement remplacée.

Effet: Évite totalement les problèmes de charge à basse température ; le mode d'échange de batteries est particulièrement adapté aux installations de stockage frigorifique nécessitant un fonctionnement continu 24 heures sur 24.

3. Résolution des problèmes liés à la maintenance et à la durée de vie des batteries :
Les variations de température et d'humidité dans les environnements de stockage frigorifique imposent des exigences plus élevées en matière de protection physique des batteries.

Conception à haut niveau de protection : Les blocs-batteries doivent avoir un indice de protection IP plus élevé (par exemple, IP67), utilisant des matériaux d'étanchéité et d'isolation spéciaux pour éviter la condensation et l'accumulation de givre lors de l'entrée et de la sortie de l'entrepôt frigorifique, ce qui pourrait provoquer des courts-circuits ou la corrosion des connecteurs de la batterie et des composants électroniques.

Effet: Améliore la durabilité et la sécurité du système de batterie.

Système de gestion technique du bâtiment (GTB) intelligent : surveillance approfondie et maintenance prédictive : Le BMS doit évaluer plus précisément l'état de santé (SOH) et l'état de charge (SOC) à basse température afin d'éviter une décharge profonde de la batterie.

En utilisant la technologie IoT, les données de la batterie sont analysées pour réaliser une maintenance prédictive (PdM), permettant la détection et la gestion en temps opportun des anomalies, empêchant l'aggravation des pannes et prolongeant la durée de vie de la batterie.

Gestion des opérations standardisées : Des procédures d'exploitation strictes sont mises en place afin d'éviter les immobilisations prolongées et les temps d'arrêt des chariots élévateurs dans les entrepôts frigorifiques.

Un système obligatoire de « recharge en chambre chaude » est mis en place afin de garantir que l'entretien et le réapprovisionnement en énergie des batteries soient effectués à des températures appropriées.

Grâce à l'application complète des technologies et méthodes de gestion susmentionnées, les chariots élévateurs à batterie au lithium peuvent assurer un fonctionnement sûr, efficace et stable dans des environnements de stockage frigorifique à très basse température.