一、電池選型與配置優(yōu)化
1. 選擇耐高溫電池類(lèi)型
鋰電池優(yōu)先:相較于鉛酸電池,磷酸鐵鋰電池(LFP)耐高溫性能更優(yōu)(工作溫度范圍 - 20℃~60℃),高溫下容量衰減較慢,且能量密度高,續(xù)航更穩(wěn)定。
鎳氫電池備選:若需兼顧低溫環(huán)境,可選用耐高溫鎳氫電池(耐溫 - 30℃~50℃),但需注意其能量密度低于鋰電池。
對(duì)比參考:鉛酸電池在 40℃以上環(huán)境容量可能下降 20%~30%,而磷酸鐵鋰電池僅下降 5%~10%。
2. 優(yōu)化電池組配置
增加冗余容量:根據(jù)高溫下的續(xù)航衰減預(yù)估(如按每升高 10℃容量下降 5% 計(jì)算),適當(dāng)增大電池組容量(如提升 20%~30%),抵消高溫?fù)p耗。
采用分布式供電:對(duì)于大型 AGV,可配置多組小型電池組,避免單一電池過(guò)熱,同時(shí)支持靈活更換,減少停機(jī)時(shí)間。
二、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)升級(jí)
1. 主動(dòng)散熱技術(shù)應(yīng)用
強(qiáng)制風(fēng)冷:在電池倉(cāng)內(nèi)安裝溫控風(fēng)扇(如軸流風(fēng)扇),當(dāng)溫度超過(guò) 40℃時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),通過(guò)氣流循環(huán)降低電池溫度(目標(biāo)控制在 25℃~35℃)。
液冷散熱:對(duì)于高功率 AGV,可采用液冷板或熱管散熱,將電池產(chǎn)生的熱量通過(guò)冷卻液導(dǎo)出,散熱效率比風(fēng)冷高 30%~50%。
案例:某物流企業(yè)為 AGV 鋰電池組加裝液冷系統(tǒng)后,高溫環(huán)境下電池溫度穩(wěn)定在 32℃左右,續(xù)航下降幅度從 18% 縮至 6%。
2. 隔熱與環(huán)境控制
電池倉(cāng)隔熱設(shè)計(jì):使用隔熱材料(如氣凝膠、陶瓷纖維)包裹電池倉(cāng),減少外部熱量傳導(dǎo);同時(shí)在 AGV 頂部加裝遮陽(yáng)板,避免陽(yáng)光直射。
局部空調(diào)降溫:在高溫車(chē)間或室外作業(yè)場(chǎng)景,為 AGV 配備小型工業(yè)空調(diào)(如壓縮機(jī)制冷),將電池倉(cāng)溫度控制在臨界值以下。
三、充電策略與運(yùn)行管理
1. 智能充電優(yōu)化
分時(shí)充電避開(kāi)高溫:將充電時(shí)段調(diào)整至清晨或夜間等低溫時(shí)段,避免在正午高溫時(shí)充電,減少充電過(guò)程中的額外發(fā)熱。
動(dòng)態(tài)調(diào)整充電參數(shù):
高溫時(shí)降低充電電流(如從標(biāo)準(zhǔn)的 1C 降至 0.8C),減緩化學(xué)反應(yīng)速度,防止過(guò)充發(fā)熱;
采用 “恒壓限流” 充電模式,當(dāng)電池溫度超過(guò) 45℃時(shí)自動(dòng)暫停充電,直至溫度回落。
數(shù)據(jù):某企業(yè)將 AGV 充電電流從 50A 降至 40A 后,充電時(shí)電池溫度下降 8℃,續(xù)航穩(wěn)定性提升 12%。
2. 運(yùn)行調(diào)度策略調(diào)整
縮短單次作業(yè)時(shí)長(zhǎng):將 AGV 連續(xù)作業(yè)時(shí)間從 2 小時(shí)縮短至 1.5 小時(shí),中間安排 10 分鐘停機(jī)散熱,避免電池持續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行。
優(yōu)先調(diào)用低負(fù)荷路徑:規(guī)劃 AGV 路線時(shí),避開(kāi)坡度大、啟停頻繁的區(qū)域,減少電機(jī)能耗(如直線行駛比轉(zhuǎn)彎能耗低 30%)。
多車(chē)輪崗作業(yè):增加 AGV 數(shù)量,通過(guò)輪班制降低單臺(tái)設(shè)備的日均運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),避免電池過(guò)度充放電循環(huán)。
四、電池維護(hù)與健康管理
1. 定期深度保養(yǎng)
電池均衡維護(hù):每月對(duì)鋰電池組進(jìn)行一次均衡充電,修復(fù)單體電池間的電壓差異(如壓差超過(guò) 50mV 時(shí)需重點(diǎn)處理),避免因個(gè)別電芯老化導(dǎo)致整體容量下降。
電解液檢測(cè)(鉛酸電池):高溫下電解液易蒸發(fā),需每周檢查液面高度,補(bǔ)充蒸餾水至刻度線,并測(cè)量密度(標(biāo)準(zhǔn)值 1.26~1.28g/cm³),防止極板硫化。
2. 健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)(SOH)
部署電池管理系統(tǒng)(BMS),實(shí)時(shí)監(jiān)控單體電壓、溫度、充放電次數(shù)等數(shù)據(jù),設(shè)定預(yù)警閾值(如 SOH 低于 80% 時(shí)提示更換電池)。
建立電池檔案,記錄每塊電池的高溫使用時(shí)長(zhǎng)、充放電循環(huán)次數(shù),優(yōu)先更換老化嚴(yán)重的電池組。