Hellpower Energy GmbH & Co KG

Caso di studio · Cella frigorifera / Intralogistica

Batteria al litio in cella frigorifera: 24 V / 138 Ah nello spazio del trattore Linde — stabile a –20 °C, 30 % di autonomia in più

Pubblicato il Aggiornato il

Haubis gestisce una cella frigorifera con trattori Linde a –20 °C — le batterie al piombo-acido cedevano in queste condizioni e interrompevano l'operatività per turni. Hellpower ha sviluppato un sistema al litio da 24 V / 138 Ah che si inserisce con precisione nello spazio disponibile dei veicoli Linde, regge continuamente le temperature sottozero e aumenta l'autonomia di circa il 30 %.

Trattore Linde in cella frigorifera con sistema al litio Hellpower — operatività affidabile a temperature estreme sottozero

Haubis — cella frigorifera con trattori Linde, Austria

Logo Haubis

Cella frigorifera · Intralogistica

Haubis (Austria)

Situazione iniziale

Haubis è un produttore austriaco di prodotti da forno che gestisce una moderna cella frigorifera. I corridoi stretti del magazzino sono serviti da trattori Linde responsabili del flusso interno dei materiali a temperature ben al di sotto di –20 °C.

I veicoli sono equipaggiati di serie per batterie al piombo-acido. Con la crescita dei requisiti di operatività per turni e della produttività del magazzino, è emerso che la tecnologia al piombo non forniva affidabilità sufficiente nelle condizioni della cella frigorifera.

Il problema

Le batterie al piombo-acido perdono capacità e prestazioni significative a basse temperature. In una cella frigorifera con temperature ben al di sotto di –20 °C, ciò si traduceva in autonomie sensibilmente ridotte, frequenti interruzioni di ricarica nel mezzo dei turni e crescente sforzo di manutenzione causato dall'invecchiamento accelerato delle celle al piombo.

Ogni fermo non pianificato di un trattore gravava sul processo logistico — nei corridoi stretti della cella frigorifera, dove le possibilità di buffer e deviazione sono limitate, un veicolo fuori servizio incide direttamente sul flusso dei materiali. L'affidabilità dell'approvvigionamento del magazzino era sempre più a rischio.

Requisiti

  • ✓Idoneità a basse temperature: funzionamento affidabile a temperature continue ben al di sotto di –20 °C
  • ✓Adattamento preciso: il sistema al litio deve adattarsi allo spazio disponibile dei trattori Linde senza modificare i veicoli
  • ✓Prestazioni nei turni: capacità e potenza di scarica sufficienti per il servizio continuato in cella frigorifera
  • ✓Manutenzione ridotta: meno intervalli di servizio rispetto alle batterie al piombo-acido umide
  • ✓Soluzione collaudata: operazione pilota in condizioni reali di cella frigorifera prima della conversione della flotta

Soluzione

Hellpower ha sviluppato un sistema al litio da 24 V e 138 Ah — calibrato sulle dimensioni di installazione specifiche dei trattori Linde. Lo spazio disponibile esistente nei veicoli è stato sfruttato integralmente, cosicché non è stato necessario modificare la struttura del veicolo.

Il sistema di accumulatori è stato progettato per le esigenze elettriche e termiche della cella frigorifera: la chimica delle celle, la parametrizzazione del BMS e le caratteristiche di ricarica sono stati scelti in modo che il sistema operi in modo stabile e sicuro anche a temperature sottozero continue.

Il lancio è iniziato con un'operazione pilota su sei veicoli per convalidare il sistema in condizioni reali di cella frigorifera e raccogliere dati operativi. I risultati sono stati convincenti: l'ampliamento a sei veicoli aggiuntivi è già in corso.

Risultato

I sistemi al litio hanno aumentato l'autonomia dei trattori Linde di circa il 30 %. I cicli e i tempi di ricarica si sono ridotti di circa il 20 %. I veicoli rimangono pienamente operativi anche in servizio continuato nelle estreme condizioni della cella frigorifera — i cali di prestazione registrati con le batterie al piombo-acido non si verificano più.

Lo sforzo di manutenzione è calato sensibilmente e la pianificazione del magazzino è diventata più stabile: le fermate per mancanza di energia sono ora l'eccezione anziché la regola. L'operazione pilota con sei veicoli ha confermato le previsioni — il continuo ampliamento ai successivi sei veicoli dimostra la fiducia nella soluzione.

Contesto tecnico

→ Accumulatori a temperature estreme

Freddo e calore: come le batterie al litio gestiscono gli estremi termici

→ Batterie al litio per intralogistica

Panoramica delle soluzioni per AGV, AMR e FTS

→ Durata, cicli, SoH

Cosa determina la vita utile di una batteria al litio

→ LiFePO4 vs. Li-NMC

Quale chimica delle celle si adatta a quale applicazione

Domande frequenti

Perché le batterie al piombo-acido cedono nelle celle frigorifere?
Le batterie al piombo-acido perdono capacità e prestazioni in modo sproporzionato a basse temperature — già a 0 °C la capacità utilizzabile scende in modo percettibile e sotto –20 °C le prestazioni calano drasticamente. La causa è il movimento degli ioni fortemente rallentato nell'elettrolito. La solfatazione aggrava il problema: il piombo-acido invecchia rapidamente con la carica parziale e, nei turni di una cella frigorifera dove le pause di ricarica sono spesso brevi, la solfatazione diventa un problema strutturale.
Cosa richiede una cella frigorifera a una batteria al litio?
Il sistema di accumulatori deve erogare energia in modo affidabile e ricaricarsi in sicurezza a temperature continue ben al di sotto di –20 °C. Ciò riguarda la chimica delle celle (LiFePO4 è più stabile di Li-NMC nel range delle basse temperature), la parametrizzazione del BMS (autorizzazione alla ricarica solo entro la finestra di temperatura consentita) e la progettazione dell'alloggiamento (protezione dalla condensa durante gli spostamenti tra zone di temperatura). Il sistema deve inoltre adattarsi allo spazio di installazione disponibile del veicolo, poiché una modifica è raramente praticabile in un magazzino in funzione.
È possibile convertire direttamente un trattore Linde al litio?
Il prerequisito è che il sistema al litio si adatti allo spazio disponibile e che il caricabatterie sia calibrato sulla chimica del litio. I trattori Linde di Haubis sono stati convertiti senza modificare la struttura del veicolo — il sistema al litio è stato sviluppato per adattarsi con precisione alle dimensioni di installazione esistenti. Se una conversione diretta sia fattibile dipende dal tipo di veicolo e dallo spazio disponibile.
Qual è il vantaggio di un'operazione pilota prima della conversione della flotta?
Un'operazione pilota in condizioni reali — nella cella frigorifera reale, con i reali turni e i reali carichi del veicolo — fornisce dati operativi affidabili prima di convertire l'intera flotta. Problemi imprevisti come la condensa all'uscita dalla zona fredda, picchi di carico insoliti o il comportamento di ricarica con temperature fortemente variabili emergono nel pilota prima di diventare un ostacolo alla scalabilità.
Come si confrontano i tempi e i cicli di ricarica del litio rispetto al piombo-acido in cella frigorifera?
Le batterie al litio si ricaricano più velocemente del piombo-acido — la curva di carica è più efficiente e il BMS consente correnti di ricarica più elevate in una finestra di SOC più ampia. Il litio tollera inoltre le cariche parziali: una batteria al litio può essere caricata a metà in una breve pausa senza invecchiare. Con il piombo-acido è proprio questo a causare la solfatazione. Nei turni della cella frigorifera ciò significa: meno cicli di ricarica completa forzati, meno fermate per interruzioni di ricarica, maggiore disponibilità.

Requisiti simili?

Se i suoi veicoli operano in cella frigorifera o sotto temperature estreme e le batterie al piombo-acido stanno raggiungendo i loro limiti — ci contatti. Valutiamo lo spazio di installazione, il livello di tensione e l'idoneità alle basse temperature in base al suo veicolo.

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