一、电池选型与配置优化
1. 选择耐高温电池类型
锂电池优先:相较于铅酸电池,磷酸铁锂电池(LFP)耐高温性能更优(工作温度范围 - 20℃~60℃),高温下容量衰减较慢,且能量密度高,续航更稳定。
镍氢电池备选:若需兼顾低温环境,可选用耐高温镍氢电池(耐温 - 30℃~50℃),但需注意其能量密度低于锂电池。
对比参考:铅酸电池在 40℃以上环境容量可能下降 20%~30%,而磷酸铁锂电池仅下降 5%~10%。
2. 优化电池组配置
增加冗余容量:根据高温下的续航衰减预估(如按每升高 10℃容量下降 5% 计算),适当增大电池组容量(如提升 20%~30%),抵消高温损耗。
采用分布式供电:对于大型 AGV,可配置多组小型电池组,避免单一电池过热,同时支持灵活更换,减少停机时间。
二、电池热管理系统升级
1. 主动散热技术应用
强制风冷:在电池仓内安装温控风扇(如轴流风扇),当温度超过 40℃时自动启动,通过气流循环降低电池温度(目标控制在 25℃~35℃)。
液冷散热:对于高功率 AGV,可采用液冷板或热管散热,将电池产生的热量通过冷却液导出,散热效率比风冷高 30%~50%。
案例:某物流企业为 AGV 锂电池组加装液冷系统后,高温环境下电池温度稳定在 32℃左右,续航下降幅度从 18% 缩至 6%。
2. 隔热与环境控制
电池仓隔热设计:使用隔热材料(如气凝胶、陶瓷纤维)包裹电池仓,减少外部热量传导;同时在 AGV 顶部加装遮阳板,避免阳光直射。
局部空调降温:在高温车间或室外作业场景,为 AGV 配备小型工业空调(如压缩机制冷),将电池仓温度控制在临界值以下。
三、充电策略与运行管理
1. 智能充电优化
分时充电避开高温:将充电时段调整至清晨或夜间等低温时段,避免在正午高温时充电,减少充电过程中的额外发热。
动态调整充电参数:
高温时降低充电电流(如从标准的 1C 降至 0.8C),减缓化学反应速度,防止过充发热;
采用 “恒压限流” 充电模式,当电池温度超过 45℃时自动暂停充电,直至温度回落。
数据:某企业将 AGV 充电电流从 50A 降至 40A 后,充电时电池温度下降 8℃,续航稳定性提升 12%。
2. 运行调度策略调整
缩短单次作业时长:将 AGV 连续作业时间从 2 小时缩短至 1.5 小时,中间安排 10 分钟停机散热,避免电池持续高负荷运行。
优先调用低负荷路径:规划 AGV 路线时,避开坡度大、启停频繁的区域,减少电机能耗(如直线行驶比转弯能耗低 30%)。
多车轮岗作业:增加 AGV 数量,通过轮班制降低单台设备的日均运行时长,避免电池过度充放电循环。
四、电池维护与健康管理
1. 定期深度保养
电池均衡维护:每月对锂电池组进行一次均衡充电,修复单体电池间的电压差异(如压差超过 50mV 时需重点处理),避免因个别电芯老化导致整体容量下降。
电解液检测(铅酸电池):高温下电解液易蒸发,需每周检查液面高度,补充蒸馏水至刻度线,并测量密度(标准值 1.26~1.28g/cm³),防止极板硫化。
2. 健康状态监测(SOH)
部署电池管理系统(BMS),实时监控单体电压、温度、充放电次数等数据,设定预警阈值(如 SOH 低于 80% 时提示更换电池)。
建立电池档案,记录每块电池的高温使用时长、充放电循环次数,优先更换老化严重的电池组。