冷库充电系统和方法技术方案

公开了一种冷库充电系统和方法。用于针对物料搬运车辆的能量源进行温度控制的系统和方法。所述系统包括电池管理系统系统，所述电池管理系统与所述能量源通信，所述能量源还可以与充电器通信。所述系统进一步包括配重箱，所述配重箱支撑所述能量源；以及多个电阻式加热元件，所述多个电阻式加热元件沿着所述配重箱的一个或多个表面定位。

Charging system and method for cold storage

A cold storage charging system and method are disclosed. A system and method for controlling the temperature of the energy source of a material carrying vehicle. The system includes a battery management system system in which the battery management system communicates with the energy source, and the energy source can also communicate with the charger. The system further includes a counterweight box, the counterweight box supports the energy source, and a plurality of resistive heating elements, and the plurality of resistive heating elements are positioned along one or more surfaces of the weight box.

【技术实现步骤摘要】
冷库充电系统和方法
技术介绍
在用于如叉车等物料搬运车辆的常规系统中，铅酸电池曾经一直用作能量源。锂离子电池和其他替代性能量源也一直用于向物料搬运车辆提供电力。传统地，物料搬运车辆在仓库、制造中心和配送中心中进行操作，以及其他位置(所述其他位置可以包括冷藏仓库、气流冷冻库和其他冷链存储位置)。物料搬运车辆可以被设计成用于寒冷位置并且可以包括具有更长的电池运行时间和寿命的电池。相对很少的特征(如果有的话)用于帮助控制电池温度(例如，在非常寒冷的环境中)。尽管一些电池可以在极端温度下进行操作，但是其他电池可能遭受显著的性能损失。例如，铅酸电池(LAB)难以进行低温操作，因为较高的内阻减少了电力和可用能量两者，从而使得LAB无法支持完整的操作轮班。此外，在寒冷环境操作期间，当物料搬运车辆使用再生制动时，较高内阻降低了充电效率。因此，在低温下，对LAB进行充电或使用LAB变得更加困难。因为LAB通常不利用电池管理系统(BMS)，所以电池充电器无法确定电池温度并调整充电操作。此外，锂离子电池(LIB)的性能还可能显著受限于温度。例如，低温可能减少来自这些电池的可用电力，并且在低温下充电可能损坏电池单元。这意味着，在零度以下的温度下进行操作的物料搬运车辆和/或与其连接的电池组需要移动到专用充电站、升温到室温并且然后可以对电池进行充电。在使物料搬运车辆的电池保持温暖或者对电池进行加热以便使得充电切合实际方面，现有技术未提供充分帮助。相反，耗费大量时间等待环境空气使重量可能为多于1,000磅的电池升温。此外，对寒冷电池进行再充电的当前实践涉及将物料搬运车辆驶出冷藏区域以便对电池进行充电或者使用温暖电池来交换寒冷电池。通常，电池的低温要求每辆卡车具有多个电池：一个处于物料搬运车辆中、一个升温并且一个充电。因为典型的物料搬运车辆频繁地从零度以下的环境移动到室温以便进行充电，所以在电池组和物料搬运车辆两者上引起冷凝、热应力和/或温度剧增。这种热循环显著地降低了电池和车辆的寿命和可靠性。这种充电过程还是耗时且低效的。因此，需要在电池寒冷的同时(例如，在零摄氏度以下)对物料搬运车辆的电池进行充电的系统和方法。
技术实现思路
本公开的一些实施例提供了一种用于针对物料搬运车辆的能量源进行温度控制的系统。所述系统可以包括电池管理系统，所述电池管理系统与所述能量源通信；配重箱，所述配重箱支撑所述能量源；以及加热元件，所述加热元件定位在所述配重箱内，其中，所述加热元件可以对所述能量源进行加热。所述加热元件可以定位在所述配重和所述能量源中的至少一项上。在一些实施例中，自动充电器可以布置于冷藏空间内，或者当所述物料搬运车辆布置于所述冷藏空间内时，所述自动充电器可以在外部被布置成与所述冷藏空间的隔热墙相邻。在一些实施例中，电池信息可以在所述充电器与所述电池管理系统之间发送。在一些实施例中，无线接口可以将所述自动充电器与所述电池管理系统耦合。在一些实施例中，所述电池信息可以包括由所述能量源释放的总标称容量。在一些实施例中，所述电池信息可以包括所述电池的内阻和所述能量源的工作温度历史。在一些实施例中，所述加热元件可以包括多个加热元件，并且所述多个加热元件中的至少一个加热元件可以被定位成用于对所述配重进行加热，并且所述多个加热元件中的至少另一个加热元件可以被定位成用于对所述能量源进行加热。在一些实施例中，所述系统可以包括与所述电池管理系统耦合的自动充电器。在一些实施例中，卡车控制系统可以与所述电池管理系统通信。在一些实施例中，有线CAN接口可以与所述电池管理系统和自动充电器耦合。在一些实施例中，所述能量源可以是锂离子电池。在一些实施例中，所述电池管理系统可以可操作用于：当电池温度降到温度阈值以下时向所述加热元件提供电压；或者可以当所述电池温度降到所述温度阈值以下时向所述能量源提供电压。在一些实施例中，一个或多个隔热特征可以沿着所述电池的一个或多个表面而被提供。本公开的进一步实施例提供了一种对能量源进行充电的方法。所述方法可以包括提供包括配重箱和能量源的电池；提供被定位成用于对所述配重箱和所述能量源中的至少一项进行加热的至少一个加热元件；将所述能量源耦合至电池管理系统；以及向所述电池管理系统提供指令。所述指令可以包括：当电池温度降到温度阈值以下时向所述至少一个加热元件提供电压；或者当所述电池温度降到所述温度阈值以下时向所述能量源提供AC电压。在一些实施例中，所述温度阈值可以是零摄氏度。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括在所述电池管理系统与所述充电器之间发送电池信息。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括提供用于在所述电池管理系统与卡车控制系统之间发送电池信息的指令。附图说明结合在本说明书中并且形成本说明书的一部分的附图展示了本专利技术的实施例，并且与本说明书一起用于解释本公开的实施例的原理。图1是曲线图，展示了通用CC-CV充电方案；图2是本文中描述的系统的示意性表示；图3是图2的系统的部件中的一些部件的示意性表示；图4是图2的系统的另一个实施例的一些部件的示意性表示；图5是图2的系统的另一个实施例的一些部件的示意性表示；图6是图2的系统的另一个实施例的一些部件的示意性表示；图7是如本文中描述的另一个系统的示意性表示；并且图8是图示，表示如本文中描述的使电池升温的方法。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应理解的是，本专利技术在其应用上不限于在以下说明中阐述的或在以下附图中展示的构造细节和部件安排。本专利技术能够具有其他实施例并且能够以不同方式来实践或执行。而且，应理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于说明的目的而不应视为是限制性的。本文中对“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有”及其变化形式的使用意味着涵盖其后列出的项及其等效物以及附加项。同样，“A、B和C中的至少一项”等意在指示A、或B、或C、或A、B和/或C的任何组合。除非另外指明或限制，术语“安装”、“固定”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变化形式被广泛使用并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。进一步地，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。如本文中使用的，除非另外限定或限制，术语“电池”可以视为包括相关电池单元以及包括在与电池单元相同的通用结构中的其他部件。关于例如锂离子电池，术语“电池”可以涵盖电池单元和包含电池单元的电池外壳以及各种母线、开关、断开连接、或接触器、其他电子器件和相关联电池管理系统的其他部件。锂离子电池(LIB)常规地经由恒流-恒压(CC-CV)充电方案进行充电。在图1中展示了曲线图，所述曲线图展示了CC-CV充电的通用示例。在CC-CV方案中，电池单元以制造商指定的CC速率(例如，0.1到1C，C＝电流/标称电池容量)充电直到制造商指定的电压上限(V电池，最大)并且然后切换到制造商指定的CV充电(其中，电流减小以便保持V电池，最大)。这种充电方案专门针对室温应用而设计。在零度以下的温度下使用CC-CV方案来对LIB进行充电可能在电池单元的阳极处引起镀锂(lithiumplating)。镀锂侵略性地降低电池寿命。大多数LIB制造商避免在零度以下的温度下进行充电，即，当电池单元温度降到某个温度阈值(通常为约零摄氏度)以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于针对物料搬运车辆的能量源进行温度控制的系统，所述系统包括：电池管理系统，所述电池管理系统与所述能量源通信；配重箱，所述配重箱支撑所述能量源；以及加热元件，所述加热元件定位在所述配重箱内，所述加热元件用于对所述能量源进行加热。

【技术特征摘要】
2016.08.16 US 62/375,6131.一种用于针对物料搬运车辆的能量源进行温度控制的系统，所述系统包括：电池管理系统，所述电池管理系统与所述能量源通信；配重箱，所述配重箱支撑所述能量源；以及加热元件，所述加热元件定位在所述配重箱内，所述加热元件用于对所述能量源进行加热。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述加热元件定位在所述配重和所述能量源中的至少一项上。3.如权利要求2所述的系统，其中，自动充电器布置于冷藏空间内，或者当所述物料搬运车辆布置于所述冷藏空间内时，所述自动充电器在外部被布置成与所述冷藏空间的隔热墙相邻。4.如权利要求3所述的系统，进一步包括：无线接口，所述无线接口将所述自动充电器与所述电池管理系统耦合。5.如权利要求4所述的系统，其中，电池信息在所述充电器与所述电池管理系统之间发送。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述电池信息包括由所述能量源释放的总标称容量。7.如权利要求5所述的系统，其中，所述电池信息包括所述电池的内阻和所述能量源的工作温度的历史。8.如权利要求3所述的系统，进一步包括：有线CAN接口，所述有线CAN接口与所述电池管理系统和所述自动充电器耦合。9.如权利要求2所述的系统，其中，当所述物料搬运车辆布置于所述冷藏空间内时，所述自动充电器布置于所述冷藏空间外部。10.如权利要求1所述的系统，其中，所述加热元件包括多个加热元件，并且所述多个加热元件中的至少一个加热元件被定位成用于对所述配重进行加热，并且所述多个加热元件中的至少另一个加热元件被定位成用于对所述能量源进行加热。11.如权利要求1所述的系统，进一步包括：自动充电器，所述自动充电器与所述电池管理系统耦合。12.如权利要求1所述的系统，进一步包括：卡车控制系统，所述卡车控制系统与所述电池管理系统通信。13.如权利要求1所述的系统，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·柯克，M·维尔奇，T·R·塔尼姆，
申请(专利权)人：雷蒙德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US