FR3061489A1 - Structure d'alimentation pour chariot elevateur - Google Patents
Structure d'alimentation pour chariot elevateur Download PDFInfo
- Publication number
- FR3061489A1 FR3061489A1 FR1663511A FR1663511A FR3061489A1 FR 3061489 A1 FR3061489 A1 FR 3061489A1 FR 1663511 A FR1663511 A FR 1663511A FR 1663511 A FR1663511 A FR 1663511A FR 3061489 A1 FR3061489 A1 FR 3061489A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- battery
- charger
- electrical
- forklift
- batteries
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 20
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
- B66F9/24—Electrical devices or systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/07513—Details concerning the chassis
- B66F9/07531—Battery compartments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/07513—Details concerning the chassis
- B66F9/0754—Battery removal arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
L'invention concerne une structure (4) d'alimentation électrique pour chariot élévateur (1), comportant au moins : une caisse palettisable (5) ; un bornier (46) de raccordement électrique, solidaire de la caisse, apte à être relié au chariot pour son alimentation électrique ; au moins une batterie à charge rapide (42) logée dans ladite caisse et reliée audit bornier (46) de raccordement électrique ; un chargeur (44) de ladite au moins une batterie (42), logé dans ladite caisse ; et un élément de raccordement (48) relié au chargeur (44), solidaire de la caisse, et apte à permettre une liaison électrique entre le chargeur et un réseau de distribution d'électricité externe au chariot.
Description
@ Titulaire(s) : COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES Etablissement public.
O Demande(s) d’extension :
® Mandataire(s) : CABINET BEAUMONT.
® STRUCTURE D'ALIMENTATION POUR CHARIOT ELEVATEUR.
FR 3 061 489 - A1 (57) L'invention concerne une structure (4) d'alimentation électrique pour chariot élévateur (1), comportant au moins: une caisse palettisable (5) ; un bornier (46) de raccordement électrique, solidaire de la caisse, apte à être relié au chariot pour son alimentation électrique; au moins une batterie à charge rapide (42) logée dans ladite caisse et reliée audit bornier (46) de raccordement électrique; un chargeur (44) de ladite au moins une batterie (42), logé dans ladite caisse; et un élément de raccordement (48) relié au chargeur (44), solidaire de la caisse, et apte à permettre une liaison électrique entre le chargeur et un réseau de distribution d'électricité externe au chariot.
B15635 - DD17630ST
STRUCTURE D'ALIMENTATION POUR CHARIOT ELEVATEUR
Domaine
La présente description concerne de façon générale les systèmes d'alimentation et, plus particulièrement, la réalisation d'une structure d'alimentation électrique pour chariot élévateur. Exposé de l'art antérieur
Un chariot élévateur a besoin d'une source d'énergie. Une première catégorie de chariots est équipée de moteurs thermiques. Une deuxième catégorie à laquelle s'applique la présente description est équipée d'une structure d'alimentation électrique constituée de batteries rechargeables.
Une structure d'alimentation électrique traditionnelle est constituée d'un bloc batteries comportant des batteries au plomb logées dans une caisse de manutention et interconnectées de façon à ne présenter que deux bornes (positive et négative) de raccordement du bloc batteries soit au moteur électrique du chariot, soit à un chargeur de batteries externe au chariot. La structure d'alimentation est particulièrement volumineuse et lourde.
Plus récemment, on a proposé des chariots élévateurs équipés de batteries au lithium. Les batteries sont intégrées à demeure dans le chariot qui est équipé d'un chargeur destiné à être raccordé au réseau de distribution d'électricité. Pour
B15635 - DD17630ST l'utilisateur, le basculement d'une solution (batteries au plomb) à l'autre (batteries au lithium) requiert de remplacer le parc de chariots élévateurs, ce qui représente un investissement important qui peut être dissuasif.
Résumé
Un mode de réalisation propose une structure d'alimentation électrique d'un chariot élévateur qui pallie tout ou partie des inconvénients des structures actuelles.
Un mode de réalisation propose une solution compatible avec les chariots élévateurs conçus pour utiliser des blocs batteries au plomb.
Ainsi, un mode de réalisation prévoit une structure d'alimentation électrique pour chariot élévateur, comportant au moins :
une caisse palettisable ;
un bornier de raccordement électrique, solidaire de la caisse, apte à être relié au chariot pour son alimentation électrique ;
au moins une batterie à charge rapide logée dans ladite caisse et reliée audit bornier de raccordement électrique ;
un chargeur de ladite au moins une batterie, logé dans ladite caisse ; et un élément de raccordement relié au chargeur, solidaire de la caisse, et apte à permettre une liaison électrique entre le chargeur et un réseau de distribution d'électricité externe au chariot.
Selon un mode de réalisation, ledit élément de raccordement comporte un câble de raccordement du chargeur au réseau de distribution d'électricité.
Selon un mode de réalisation, le chargeur comporte un transformateur galvanique à la fréquence du réseau électrique, le transformateur participant à lester le chariot élévateur.
Selon un mode de réalisation, la caisse est remplie d'huile.
B15635 - DD17630ST
Selon un mode de réalisation, la structure comporte au moins un module de stockage d'énergie présentant deux bornes de connexion, chaque module comprenant une batterie et un convertisseur bidirectionnel, le convertisseur bidirectionnel étant relié d'une part à la batterie associée et d'autre part aux bornes de connexion du module.
Selon un mode de réalisation, pour chaque module, le convertisseur bidirectionnel sert de convertisseur continu/continu pendant les périodes de charge pour transférer de l'énergie provenant du réseau vers la batterie du module, et sert de convertisseur continu/continu pendant les périodes de décharge pour transférer de l'énergie de la batterie vers un bornier d'alimentation électrique du chariot.
Selon un mode de réalisation, la décharge de l'ensemble de batteries est contrôlée pour émuler une décharge de la ou des batteries au plomb.
Un mode de réalisation prévoit un chariot élévateur comportant une structure d'alimentation électrique.
Un mode de réalisation prévoit un procédé de transformation de la structure d'alimentation d'un chariot élévateur comprenant initialement une caisse palettisable remplie de batteries à charge lente, telles que des batteries au plomb, les batteries à charge lente étant reliées à un bornier de raccordement électrique solidaire de la caisse palettisable, le bornier de raccordement étant connecté à un dispositif électrique du chariot élévateur pour son alimentation électrique, le procédé comprenant les étapes suivantes :
retirer ladite caisse palettisable remplie de batteries à charge lente, en déconnectant le bornier de raccordement électrique solidaire de la caisse palettisable ; et
- insérer, dans l'emplacement précédemment dédiée à ladite caisse, une structure d'alimentation électrique selon l'une des revendications précédentes, en connectant le bornier de ladite structure d'alimentation électrique au dispositif électrique du chariot élévateur.
B15635 - DD17630ST
Un mode de réalisation prévoit un procédé de recharge électrique d'un chariot élévateur, comprenant les étapes suivantes :
- relier électriquement ledit élément de raccordement de la structure d'alimentation électrique du chariot à un réseau de distribution d'électricité ; et
- mettre ledit chargeur en marche pour transférer de l'énergie électrique du réseau de distribution d'électricité vers ladite au moins une batterie.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1 est une représentation en perspective d'un chariot élévateur ;
la figure 2 est une représentation en perspective d'un chariot élévateur et d'un bloc batteries usuel en cours de mise en place ;
la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un mode de réalisation d'une structure d'alimentation électrique à batteries au lithium d'un chariot élévateur ;
la figure 4 est un schéma bloc électrique simplifié du mode de réalisation de la figure 3 et de son raccordement au moteur du chariot électrique ;
la figure 5 illustre une autre représentation du schéma électrique d'un mode de réalisation d'une structure d'alimentation électrique d'un chariot élévateur ; et la figure 6 représente, de façon très schématique, un autre mode de réalisation d'une structure d'alimentation électrique d'un chariot élévateur.
Description détaillée
Par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et seront détaillés. En particulier, les éléments du
B15635 - DD17630ST chariot élévateur, autres que sa structure d'alimentation électrique à batterie, n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les chariots élévateurs usuels. De plus, la constitution et réalisation des systèmes en amont (réseau électrique pour la charge des batteries) et en aval (moteur électrique) n'ont pas non plus été détaillés, les modes de réalisation décrits étant là encore compatibles avec les systèmes usuels. Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Sauf précision contraire, les expressions approximativement, sensiblement et de l'ordre de signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près, ou à 10° près, de préférence à 5° près.
La figure 1 est une représentation en perspective d'un chariot élévateur.
La figure 2 est une représentation en perspective d'un chariot élévateur et d'un bloc batteries usuel en cours de mise en place.
Un chariot élévateur 1 est constitué d'un châssis 12, portant les différents équipements (moteur, transmission, système de levage 14, siège 16, etc.), et monté sur des roues 18. Le châssis 12 porte également un bloc batteries 2, logé sous le siège 16. Le siège est articulé sur un support 17 capable de pivoter pour permette la mise en place du bloc batteries 2 (voir figure 2). L'ensemble 22 de batteries au plomb est logé dans une caisse 3 palettisable, dans laquelle ces batteries sont interconnectées. La recharge des batteries dans un chariot usuel nécessite d'extraire la caisse 3, de la transporter dans une zone de recharge et de charger le bloc batteries 2.
L'utilisation de batteries au plomb dans les chariots élévateurs présente de multiples inconvénients, parmi lesquels :
- le besoin de disposer de plusieurs blocs batteries par chariot élévateur en raison du temps (plus de dix
B15635 - DD17630ST heures) de charge et de repos nécessaire entre deux utilisations d'un bloc batteries ;
- le besoin d'une salle de charge pour les blocs batteries en cours de charge ;
- le dégazage pendant les opérations de charge ;
- la manutention des blocs batteries, particulièrement lourds et encombrants pour les mettre en charge et les remettre en service sur les chariots élévateurs ;
- les opérations de maintenance des batteries au plomb (recharge en eau notamment) ;
- etc.
On a déjà proposé des chariots élévateurs équipés de batteries au lithium. L'utilisation de batteries au lithium présente de multiples avantages par rapport aux batteries au plomb, parmi lesquels :
- un encombrement moindre ;
- une meilleure durée de vie ;
- une charge plus rapide ; et
- une absence de dégazage.
Toutefois, les chariots élévateurs actuels équipés de batteries au lithium présentent des inconvénients qui limitent leur développement. En particulier, ils doivent être développés spécifiquement autour de l'utilisation de batteries au lithium, ce qui les rend incompatibles avec les parcs existants de chariots élévateurs. A titre d'exemple, les batteries au plomb jouent un rôle de contrepoids dans les chariots élévateur qu'une batterie au lithium, plus légère pour une capacité donnée, ne remplit pas. Par conséquent, cela engendre, pour une entreprise souhaitant passer d'une technologie à l'autre, des investissements considérables.
Les modes de réalisation décrits ci-après tirent leur origine d'une nouvelle analyse des besoins et contraintes liés à l'utilisation de chariots élévateurs électriques.
On prévoit de tirer profit de la configuration actuelle des structures d'alimentation à batteries au plomb pour proposer
B15635 - DD17630ST une structure d'alimentation à batteries au lithium qui puisse se mettre en lieu et place des caisses de batteries au plomb actuelles.
La figure 3 est une vue en perspective schématique d'un mode de réalisation d'une structure 4 d'alimentation électrique à batteries au lithium d'un chariot élévateur.
La figure 4 est un schéma bloc électrique simplifié du mode de réalisation de la figure 3 et de son raccordement au moteur du chariot électrique.
La figure 5 illustre une autre représentation du schéma électrique équivalent d'un mode de réalisation d'une structure 4 d'alimentation électrique d'un chariot élévateur.
Selon les modes de réalisation décrits, on prévoit de loger, dans une caisse 5 palettisable, sensiblement de même dimension que les caisses 3 des blocs batteries au plomb, au
| moins : | - un ensemble 42 de batteries au lithium ; - un chargeur 44 des batteries de l'ensemble 42, depuis une source d'énergie électrique alternative monophasée ou triphasée (non représentée) ; - un bornier 46 de raccordement de l'ensemble 42 au moteur (non représenté) du chariot élévateur ; et - un élément 48 (prise de réception d'un câble ou câble équipé d'une fiche) de raccordement du chargeur 44 à la source d'énergie électrique. |
La caisse 5 est typiquement une enceinte parallélépipédique rectangle, en acier, de préférence pourvue d'un couvercle.
Les liaisons des différents éléments ont été illustrées en pointillés. Typiquement, le câble 48 (ou en variante la prise) se prolonge (ou est relié) jusqu'au chargeur (liaison 52), la sortie continue du chargeur 44 est reliée (liaison 54) aux bornes communes des batteries de l'ensemble 42 qui sont également reliées au bornier 4 6 (liaison 56) . Aux figures 4 et 5, on a respectivement référencé, côté alimentation continue, les bornes ou conducteurs
B15635 - DD17630ST positifs par la lettre « p » et les bornes ou conducteurs négatifs par la lettre « n ».
Le cas échéant, les liaisons comportent, outre les fils véhiculant l'énergie (la puissance), des fils (non représentés) véhiculant des signaux de commande.
Par ailleurs, des commutateurs et/ou des circuits de commande peuvent être intercalés sur tout ou partie des liaisons.
Dans l'exemple de la figure 4, on suppose la présence d'un circuit 62 (CTRL) de commande intercalé entre une borne positive 42-p de l'ensemble de batteries 42 et le moteur, ou plus précisément l'entrée d'un onduleur 64 (PI) alimentant le moteur 66 (M) . Un conducteur positif 54-p relie, dans cet exemple, l'ensemble de batteries 42 au chargeur 44 (CHARGER). Des conducteurs négatifs 54-n et 56-n relient l'ensemble de batteries 42 respectivement à l'onduleur 64 et au chargeur 44.
Dans l'exemple de la figure 5, qui est un schéma fonctionnel, on considère le cas où l'ensemble de batteries 42 (BAT) est connecté, par l'intermédiaire de commutateurs 74, aux conducteurs 54 et 56. Les deux conducteurs 56-p et 56-n sont connectés d'une part à des commutateurs 72 constitutifs du circuit 62 et, d'autre part, à la sortie du chargeur 44.
De préférence, le volume disponible à l'intérieur de la caisse 5 est utilisé pour lester la structure. Ainsi, on préserve la fonction de contrepoids des blocs batteries usuels.
Selon un mode de réalisation, on prévoit des lests métalliques ou en fonte.
Selon un autre mode de réalisation, tout ou partie du lest est constitué d'huile (la caisse est remplie d'huile), ce qui participe à améliorer le refroidissement, l'huile étant un bon conducteur thermique.
Selon un autre mode de réalisation, l'espace est occupé par une ou plusieurs batteries connectées en parallèle pour former l'ensemble de batteries 42. Cela apporte une fonction de redondance au cas où l'une des batteries dysfonctionne. La gestion
B15635 - DD17630ST de modules ou ensemble de batteries de redondance est en ellemême connue.
Selon un autre mode de réalisation, le chargeur 44 comporte un transformateur galvanique à la fréquence du réseau électrique (50Hz ou 60Hz) plutôt qu'un convertisseur à découpage afin de participer au lest. Ainsi, alors que l'utilisation de ce type de transformateur est généralement vue comme un inconvénient en raison du poids et de l'encombrement, on transforme ici cet inconvénient en avantage.
Intégrer l'ensemble de batteries et le chargeur dans une caisse 5, compatible avec les chariots élévateurs existants, présentent de nombreux avantages, parmi lesquels :
- Les utilisateurs de chariots élévateurs n'ont pas besoin de changer leur parc de chariots pour tirer profit des batteries au lithium et de tous les avantages associés, ce qui représente un gain considérable ;
- Les fabricants de chariots élévateurs n'ont pas besoin de modifier leur gamme ;
- Les opérations de recharge sont simplifiées. Il suffit de brancher le chargeur sans avoir besoin d'extraire la structure d'alimentation du chariot élévateur. La rapidité de charge des batteries au lithium avec un chargeur dimensionné pour être rapide peut conduire à des durées de charge d'une à quelques heures.
La figure 6 représente, de façon très schématique, un autre mode de réalisation d'une structure d'alimentation 4.
Selon ce mode réalisation, la fonction hacheur du chargeur est utilisée de façon bidirectionnelle, c'est-à-dire en abaisseur pendant la charge et en élévateur pendant la décharge ou inversement.
Dans l'exemple représenté, on suppose une tension d'alimentation triphasée. Le chargeur 44 comporte alors, entre autres :
B15635 - DD17630ST
- un transformateur 441 recevant une tension alternative triphasée et fournissant une tension alternative Vac ;
- un pont redresseur 443 de la tension Vac, fournissant une tension redressée ; et
- un hacheur 8 opérant en convertisseur continu/continu pour charger l'ensemble de batteries 42.
Le hacheur 8 est schématisé sous la forme de deux commutateurs 81 et 82 en série entre les bornes 445 et 447 de sortie du redresseur 443, chaque commutateur 81, 82 étant en parallèle avec une diode 83, respectivement 84. Le point milieu 85 de l'association en série des commutateurs 81 et 82 est connecté, par l'intermédiaire d'un élément inductif 86, à une borne, par exemple positive 42-p, de l'ensemble de batteries 42. La borne 447 est commune à la borne négative 42-n de l'ensemble de batteries 42. Les anodes des diodes 83 et 84 sont respectivement connectées aux bornes 85 et 42-n.
La sortie du redresseur 443 est par ailleurs reliée au circuit de commande 62 (les conducteurs 56-p et 56-n sont respectivement connectés aux bornes 445 et 447).
Dans une telle réalisation, le hacheur 8 sert, non seulement de convertisseur continu/continu lors des phases de charge, mais également de convertisseur DC/DC lors des phases de décharge.
On peut tirer profit de la séparation du convertisseur 8 et des autres éléments du chargeur pour prévoir plusieurs batteries, chacune associée à un convertisseur 8. On peut ainsi avoir plusieurs modules de stockage d'énergie MS-1 à MS-n, chaque module de stockage MS-i comprenant une batterie BAT-i et un convertisseur 8-i. Ainsi, pour chaque module MS-i, le hacheur bidirectionnel 8-i est adapté d'une part à la tension de la batterie BAT-i associée, par exemple 12 ou 24 volts et d'autre part à la tension commune appliquée entre les bornes 445 et 447, par exemple 24V, 48V et 80V.
B15635 - DD17630ST
Cela permet de standardiser la fabrication d'un module de stockage MS en prévoyant un hacheur bidirectionnel « générique » capable de s'adapter à différents types de batterie, notamment avec plusieurs tensions de batterie, et capable de s'adapter à différents niveaux de tension à fournir pour s'adapter notamment aux trois tensions usuelles des chariots élévateurs, à savoir 24V, 48V et 80V. Les modules MS-1 à MS-n peuvent ainsi être associés en parallèle. Notamment, il sera possible d'utiliser un seul type de module pour s'adapter aux trois tensions usuelles des chariots élévateurs, à savoir 24V, 48V et 80V.
Ce mode de réalisation modulaire présente en outre l'avantage d'assurer une redondance des batteries et de la partie convertisseur DC/DC, un module défaillant pouvant aisément être compensé par les autres modules non défaillants. En outre, de façon classique, pour chaque module, des éléments de sécurité (non représentés) de type fusible F peuvent être prévus entre le hacheur 8 et l'ensemble batterie 42 et/ou entre le hacheur et la borne 445.
Le transformateur et le redresseur étant des éléments peu susceptibles de présenter une défaillance, ils peuvent avantageusement être communs à tous les modules.
Un autre avantage de l'utilisation d'un hacheur bidirectionnel (que ce soit dans une réalisation modulaire ou non) est que la conversion continu/continu en période d'utilisation du chariot élévateur permet d'émuler et de restituer le fonctionnement d'une batterie au plomb. En effet, on connaît l'évolution de la tension en fonction de l'état de charge (SoC) pour une batterie au plomb et pour une batterie au lithium. On peut adapter la consigne du hacheur en fonction de l'état de charge mesuré aux bornes de l'ensemble de batteries 42 (une telle mesure est en elle-même usuelle) du module et d'une table de correspondance entre un état de charge équivalent d'une batterie au plomb et celui d'une batterie au lithium.
Dans le cas décrit ci-dessus de l'utilisation d'un ensemble de modules MS-1 à MS-n en parallèle, on pourra réaliser
B15635 - DD17630ST une mesure de l'ensemble des états de charge SoC des différentes batteries BAT-1 à BAT-n et estimer un état de charge moyen, SoC-moyen, pour déterminer la consigne de tension à appliquer entre les bornes 445 et 447, chaque hacheur bidirectionnel 8-i recevant cette consigne de tension.
Un avantage des modes de réalisation qui ont été décrits est qu'il est désormais possible de conserver un parc de chariots élévateurs tout en bénéficiant de batteries au lithium.
Un autre avantage est que le changement d'une structure au plomb vers une structure au lithium est particulièrement simple. Il suffit de retirer la caisse à batterie au plomb et de mettre à la place la caisse 5 de la structure à batteries au lithium.
Un autre avantage est que la transformation est réversible. En effet, on passe d'une structure d'alimentation à batteries au plomb à une structure d'alimentation à batterie au lithium et inversement, simplement en changeant la caisse. Par conséquent, cela facilite la gestion des parcs importants et un changement progressif des structures.
Les exemples de réalisation précédemment décrits indiquent que les batteries utilisées sont des batteries au lithium. Néanmoins, d'autres types de batteries présentant des propriétés similaires peuvent être utilisées, par exemples des batteries à base de Sodium-Ion. Pour pouvoir présenter les avantages susmentionnés et être intéressantes dans le cadre d'un procédé de remplacement (« retrofit » en anglais) , il faut que les batteries puissent être chargées rapidement, en une heure voire deux heures. Par charge rapide, on entend des batteries susceptibles d'être rechargées au moins 2 fois plus vite, voire 5 ou 10 fois plus vite que des batteries dites à charge lente telles les batteries au plomb. En outre, il est nécessaire que les batteries puissent être rechargées partiellement, lors d'une pause du chariot élévateur, quel que soit leur état de charge initial avant la charge partielle.
B15635 - DD17630ST
En outre, le terme « palettisable » doit être compris comme signifiant « pouvant être manipulé avec un moyen de manutention ». Une fois la nouvelle caisse (avec les batteries à recharge rapide) installée, il est possible que celle-ci soit verrouillée mécaniquement pour son maintien correct sur le chariot élévateur. Une telle caisse verrouillée après installation est bien entendu dans la portée de la présente invention bien qu'elle ne soit pas immédiatement manipulable.
De plus, les batteries utilisées dans les exemples décrits peuvent, de façon classique, être constituées de plusieurs cellules électrochimiques élémentaires placées en série et/ou parallèle.
En outre, le chargeur 44 est en pratique commandé par un dispositif de commande non représenté, qui commandera la mise en marche du chargeur quand l'élément de raccordement 48 est relié au réseau de distribution électrique. De préférence, la mise en marche du chargeur 44 s'accompagnera d'une ouverture du circuit de commande (CTRL) 62, notamment pour éviter tout risque de démarrage non souhaitable du chariot entraînant un débranchement ou un endommagement intempestif de l'élément de raccordement.
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. Certains modes de réalisation et variantes pourront être combinés et d'autres variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le choix entre les différents modes de réalisation et variantes dépend de l'application. De plus, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes qui ont été décrits est à la portée de l'homme de métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, les commandes des commutateurs et circuits sont à la portée de l'homme du métier à partir des commandes usuelles des chargeurs de batteries au plomb ou au lithium et de leurs systèmes de charge et décharge.
B15635 - DD17630ST
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Structure (4) d'alimentation électrique pour chariot élévateur (1), comportant au moins :une caisse palettisable (5) ;un bornier (46) de raccordement électrique, solidaire de la caisse, apte à être relié au chariot pour son alimentation électrique ;au moins une batterie à charge rapide (42) logée dans ladite caisse et reliée audit bornier (46) de raccordement électrique ;un chargeur (44) de ladite au moins une batterie (42), logé dans ladite caisse ; et un élément de raccordement (48) relié au chargeur (44), solidaire de la caisse, et apte à permettre une liaison électrique entre le chargeur et un réseau de distribution d'électricité externe au chariot.
- 2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle ledit élément de raccordement (48) comporte un câble (48) de raccordement du chargeur (44) au réseau de distribution d'électricité.
- 3. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle le chargeur (44) comporte un transformateur galvanique (441) à la fréquence du réseau électrique, le transformateur participant à lester le chariot élévateur (1).
- 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la caisse (5) est remplie d'huile.
- 5. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant au moins un module de stockage d'énergie présentant deux bornes de connexion, chaque module comprenant une batterie et un convertisseur bidirectionnel (8), le convertisseur bidirectionnel étant relié d'une part à la batterie associée et d'autre part aux bornes de connexion du module.
- 6. Structure selon la revendication 5, dans laquelle pour chaque module, le convertisseur bidirectionnel (8), sert de convertisseur continu/continu pendant les périodes de charge pourΒ15635 - DD17630ST transférer de l'énergie provenant du réseau vers la batterie du module, et sert de convertisseur continu/continu pendant les périodes de décharge pour transférer de l'énergie de la batterie vers un bornier d'alimentation électrique du chariot.
- 7. Structure selon 11 une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la décharge de l'ensemble de batteries (42) est contrôlée pour émuler une décharge de la ou des batteries au plomb.
- 8. Chariot élévateur (1) comportant une structure d'alimentation électrique (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
- 9. Procédé de transformation de la structure d'alimentation d'un chariot élévateur comprenant initialement une caisse palettisable remplie de batteries à charge lente, telles que des batteries au plomb, les batteries à charge lente étant reliées à un bornier de raccordement électrique solidaire de la caisse palettisable, le bornier de raccordement étant connecté à un dispositif alimentation suivantes :électrique du chariot élévateur électrique, le procédé comprenant pour son les étapes batteries à retirer ladite caisse palettisable en déconnectant le remplie bornier de charge lente, électrique solidaire de la caisse palettisable ;insérer, dans 1'emplacement précédemment dédiée à ladite caisse, une structure d'alimentation électrique selon l'une raccordement de et quelconque des revendications 1 à 7, en connectant le bornier de ladite structure d'alimentation électrique au dispositif électrique du chariot élévateur.
- 10. Procédé de recharge électrique d'un chariot élévateur selon la revendication 8, comprenant les étapes suivantes :- relier électriquement ledit élément de raccordement de la structure d'alimentation électrique du chariot à un réseau de distribution d'électricité ; etB15635 - DD17630ST- mettre ledit chargeur en marche pour transférer de l'énergie électrique du réseau de distribution d'électricité vers ladite au moins une batterie.B 15635 DD176301/3
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1663511A FR3061489B1 (fr) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Structure d'alimentation pour chariot elevateur |
| DK17209174.6T DK3342747T3 (da) | 2016-12-29 | 2017-12-20 | Forsyningsstruktur til gaffeltruck |
| EP17209174.6A EP3342747B1 (fr) | 2016-12-29 | 2017-12-20 | Structure d'alimentation pour chariot élévateur |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1663511 | 2016-12-29 | ||
| FR1663511A FR3061489B1 (fr) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Structure d'alimentation pour chariot elevateur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3061489A1 true FR3061489A1 (fr) | 2018-07-06 |
| FR3061489B1 FR3061489B1 (fr) | 2020-11-06 |
Family
ID=58547624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1663511A Active FR3061489B1 (fr) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Structure d'alimentation pour chariot elevateur |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3342747B1 (fr) |
| DK (1) | DK3342747T3 (fr) |
| FR (1) | FR3061489B1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19956623A1 (de) * | 1999-11-25 | 2001-06-07 | Jungheinrich Ag | Batterie und Batterieaufnahme in einem Flurförderzeug |
| US20100279153A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Lg Chem, Ltd. | Battery systems, battery module, and method for cooling the battery module |
| EP2441629A2 (fr) * | 2010-10-18 | 2012-04-18 | BA Systèmes | Véhicule automobile présentant des moyens de remplacement automatique d'une batterie d'accumulateurs, et procédé de substitution de batteries correspondant |
| US20130260195A1 (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-03 | Shijin Long | Oil-cooled lithium battery module |
| EP2700611A1 (fr) * | 2012-08-21 | 2014-02-26 | STILL GmbH | Cadre d'adaptateur pour batterie de traction et chariot de manutention avec batterie de traction |
| DE102013114944A1 (de) * | 2013-12-30 | 2015-07-16 | Linde Material Handling Gmbh | Flurförderzeug mit Traktionsbatterie |
-
2016
- 2016-12-29 FR FR1663511A patent/FR3061489B1/fr active Active
-
2017
- 2017-12-20 DK DK17209174.6T patent/DK3342747T3/da active
- 2017-12-20 EP EP17209174.6A patent/EP3342747B1/fr active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19956623A1 (de) * | 1999-11-25 | 2001-06-07 | Jungheinrich Ag | Batterie und Batterieaufnahme in einem Flurförderzeug |
| US20100279153A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Lg Chem, Ltd. | Battery systems, battery module, and method for cooling the battery module |
| EP2441629A2 (fr) * | 2010-10-18 | 2012-04-18 | BA Systèmes | Véhicule automobile présentant des moyens de remplacement automatique d'une batterie d'accumulateurs, et procédé de substitution de batteries correspondant |
| US20130260195A1 (en) * | 2012-04-02 | 2013-10-03 | Shijin Long | Oil-cooled lithium battery module |
| EP2700611A1 (fr) * | 2012-08-21 | 2014-02-26 | STILL GmbH | Cadre d'adaptateur pour batterie de traction et chariot de manutention avec batterie de traction |
| DE102013114944A1 (de) * | 2013-12-30 | 2015-07-16 | Linde Material Handling Gmbh | Flurförderzeug mit Traktionsbatterie |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK3342747T3 (da) | 2019-08-26 |
| FR3061489B1 (fr) | 2020-11-06 |
| EP3342747A1 (fr) | 2018-07-04 |
| EP3342747B1 (fr) | 2019-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2935003B1 (fr) | Dispositifs de ravitaillement en vol pour système de stockage électrique et aéronefs équipés d'un tel dispositif | |
| EP2774240B1 (fr) | Dispositif d'equilibrage de charge des elements d'une batterie de puissance | |
| EP3758969B1 (fr) | Module d'alimentation pour moteur de véhicule électrique | |
| FR3074374B1 (fr) | Architecture de modules batterie connectes en parallele | |
| EP2781001B1 (fr) | Source de tension continue incluant des cellules electrochimiques a niveau de tension adaptatif | |
| EP2875572A2 (fr) | Convertisseur multi-directionel avec trois ports et un transformateur unique pour les voitures électriques | |
| WO2015067695A1 (fr) | Dispositif de charge compact pour vehicule electrique | |
| EP4166379A1 (fr) | Dispositif de recharge rapide d'un vehicule automobile | |
| EP3389175B1 (fr) | Dispositif de conversion, procédé de commande et véhicule associés | |
| FR3095090A1 (fr) | Procédé et dispositif de contrôle de l’hybridation d’un aéronef | |
| EP3342747B1 (fr) | Structure d'alimentation pour chariot élévateur | |
| EP3981056B1 (fr) | Dispositif et systeme rechargeables de stockage d'energie electrique, vehicule et installation munis d'un tel systeme | |
| EP4038716B1 (fr) | Chargeur electrique pour equipement de maintenance aeronautique | |
| CA3024397A1 (fr) | Procede et systeme de gestion intelligente de batteries electrochimiques d'un vehicule electrique | |
| WO2019166732A2 (fr) | Module d'alimentation pour moteur de véhicule électrique, avec transfert thermique | |
| FR2974673A1 (fr) | Batterie de traction pour un chariot transporteur | |
| WO2024003005A1 (fr) | Module d'alimentation électrique à rebouclage et double sortie | |
| FR2936220A1 (fr) | Systeme et procede de distribution electrique d'un aeronef | |
| FR3068520A1 (fr) | Batterie electrique robuste aux variations de temperature | |
| WO2022200497A1 (fr) | Dispositif autonome d'alimentation électrique, notamment pour charger une batterie | |
| US20200070665A1 (en) | Adaptive Reservoir Charging Station | |
| FR3126664A1 (fr) | Contrôle de la recharge en mode 4 d’une batterie de véhicule | |
| WO2020002820A1 (fr) | Système de stockage d'énergie embarqué |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180706 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |