Karşılaşılan zorluklar lityum iyon pilli forkliftler -20°C veya daha düşük sıcaklıklardaki soğuk depolama ortamlarında, öncelikle menzil azalması, düşük şarj verimliliği ve zor pil bakımı sorunlarına odaklanılır. Bu sorunların çözümü, teknoloji, donanım ve yönetim stratejileri olmak üzere üç boyutta kapsamlı optimizasyon gerektirir.

Soğuk hava depolarında lityum iyon bataryalı forkliftler için başlıca çözümler şunlardır: Lityum İyon Bataryalı Forkliftler İçin Soğuk Hava Deposu Ortamı Çözümleri

1. Menzil Azalmasının Çözümü (Düşük Sıcaklıkta Deşarj Performansı) Lityum iyon pillerde deşarj verimliliğinin azalmasının temel nedeni düşük sıcaklıktır. Başlıca çözüm ise aktif termal yönetimdir.

Aktif Isıtma Sistemi Entegrasyonu:

Pil paketinin içine bir PTC ısıtma filmi veya sıvı soğutma/termal sistem entegre edin.

BMS (Batarya Yönetim Sistemi) tarafından sağlanan hassas kontrol sayesinde, forklift düşük sıcaklık bölgesine girmeden önce veya çalışma sırasında batarya hücreleri optimum çalışma sıcaklığı aralığına (örneğin, 15°C~35°C) önceden ısıtılır.

Sonuçlar: Pil aktivitesini sağlayarak düşük sıcaklıklarda deşarj kapasitesini ve menzili önemli ölçüde artırır.

Düşük Sıcaklığa Özel Pillerin Kullanımı: Bazı üreticiler tarafından sunulan düşük sıcaklığa dayanıklı elektrolitler ve özel olarak tasarlanmış hücre yapıları, örneğin düşük sıcaklığa özel lityum demir fosfat (LFP) veya yüksek nikel üçlü (NCM) hücreler kullanılmaktadır.

Faydalar: Düşük sıcaklık ortamlarında pil malzemelerinin performansını artırır.

Optimize Edilmiş Kapasite Yapılandırması: Düşük sıcaklıkların neden olduğu kapasite kaybı göz önüne alındığında, vardiya başına yeterli çalışma süresini sağlamak için gerçek operasyonel ihtiyaçlara göre daha büyük yedek kapasiteye sahip batarya paketleri yapılandırılır.

2 Şarj Verimliliğinin Düşük Olduğu Sorunların Giderilmesi (Düşük Sıcaklıkta Şarj Güvenliği):
Düşük sıcaklıkta şarj, lityum dendrit çökelmesine kolayca yol açarak pil performansını ve ömrünü olumsuz etkiler. Güvenli bir şarj stratejisi çok önemlidir.

Akıllı Ön Isıtma ve Sabit Sıcaklıkta Şarj:

Şarj etmeden önce ön ısıtma: Şarj istasyonu veya batarya sistemi, öncelikle batarya sıcaklığını güvenli bir şarj sıcaklığına (genellikle 0°C'nin üzerine) yükseltmek için ısıtma fonksiyonunu devreye sokar.

Şarj Sırasında Sabit Sıcaklık: Şarj işlemi sırasında, ısıtma sistemi pil sıcaklığının optimum şarj aralığında kalmasını sağlamak için sürekli olarak çalışır.

Faydalar: Şarj kabulünü önemli ölçüde iyileştirir, şarj süresini kısaltır ve şarj güvenliğini sağlar.

Çok aşamalı sabit akım şarj stratejisi (BMS kontrolü): BMS, her bir pil hücresinin en düşük sıcaklığının gerçek zamanlı olarak izlenmesine bağlı olarak şarj akımını dinamik olarak ayarlar. Düşük sıcaklık dönemlerinde, pile zarar verebilecek yüksek akım dalgalanmalarını önlemek için darbeli veya düşük akımlı yavaş şarj kullanılır.

Etki: Şarj verimliliğini optimize ederken güvenliği de sağlar.

"Isılı Oda Pil Değiştirme/Şarj Etme" Modu: Soğuk depolama alanının dışında veya bitişiğinde, sıcaklık kontrollü bir şarj istasyonu veya hızlı pil değiştirme odası kurulmuştur.

Forklift, şarj işlemi veya tamamen şarj edilmiş batarya paketinin değiştirilmesi için ortam sıcaklığına sahip alana geri döner.

Etki: Düşük sıcaklıkta şarj sorunlarını tamamen ortadan kaldırır; pil değiştirme modu, özellikle 24 saat kesintisiz çalışma gerektiren soğuk hava depoları için uygundur.

3. Pil Bakımı ve Ömrüyle İlgili Zorluklara Çözüm:
Soğuk depolama ortamlarındaki sıcaklık ve nem değişimleri, batarya paketlerinin fiziksel korunmasına yönelik talepleri artırmaktadır.

Yüksek Koruma Derecesine Sahip Tasarım: Akü paketleri, soğuk depoya giriş ve çıkış sırasında yoğuşma ve buzlanma oluşumunu önlemek için özel sızdırmazlık ve yalıtım malzemeleri kullanılarak daha yüksek bir IP koruma derecesine (örneğin, IP67) sahip olmalıdır; aksi takdirde bu durum kısa devreye veya akü bağlantı noktalarının ve elektronik bileşenlerin korozyonuna neden olabilir.

Etki: Pil sisteminin dayanıklılığını ve güvenliğini artırır.

Akıllı Bina Yönetim Sistemi (BMS) Derinlemesine İzleme ve Tahmine Dayalı Bakım: BMS'nin, düşük sıcaklıklarda pilin aşırı deşarj olmasını önlemek için SOH (Sağlık Durumu) ve SOC (Şarj Durumu) değerlerini daha doğru bir şekilde değerlendirmesi gerekir.

IoT teknolojisinden yararlanılarak, pil verileri analiz edilerek öngörücü bakım (PdM) sağlanıyor; bu sayede anormalliklerin zamanında tespit edilip giderilmesi, arızaların büyümesinin önlenmesi ve pil ömrünün uzatılması mümkün oluyor.

Standartlaştırılmış Operasyon Yönetimi: Soğuk hava depolarında forkliftlerin uzun süre atıl kalmasını ve arızalanmasını önlemek için sıkı işletme prosedürleri oluşturulmuştur.

Akü bakımı ve enerji yenileme işlemlerinin uygun sıcaklıklarda gerçekleştirilmesini sağlamak amacıyla zorunlu bir "sıcak oda şarjı" sistemi uygulanmaktadır.

Yukarıda belirtilen teknolojilerin ve yönetim yöntemlerinin kapsamlı bir şekilde uygulanmasıyla, lityum pilli forkliftler son derece düşük sıcaklıktaki soğuk depolama ortamlarında güvenli, verimli ve istikrarlı bir şekilde çalışabilir.