Մարտկոցի լիցքավորման ժամանակի հաշվիչ. Որքա՞ն ժամանակ է ամբողջովին լիցքավորելու համար
Ես այս արդյունաբերություն մտա հետևի դռնից: Սկսել եմ որպես էլեկտրատեխնիկական կապալառու, ով կատարում է պահեստների վահանակների արդիականացում, անընդհատ ստանում է մարտկոցի հարցեր, որոնց ես չէի կարողանում պատասխանել, ի վերջո վերջում ավելի շատ ժամանակ է ծախսում էներգահամակարգերի վրա, քան լարերը: Դա 2016 թվականն էր: Ութ տարի անց ես դիպել եմ 400 բեռնատարի մարտկոցների տեղակայմանը Միջին Արևմուտքում և Հարավարևելքում, հիմնականում փոխակերպումներ կապարից-թթվից լիթիումի:
Լիցքավորման ժամանակի հարցը առաջանում է գրեթե յուրաքանչյուր վաճառքի զանգի ժամանակ: Նավատորմի ղեկավարները համար են ուզում: «Որքա՞ն ժամանակ լիցքավորել»: Պարզ հարց, բարդ պատասխան. Արագ բանաձևը, որն օգտագործում են բոլորը առցանց, ձեզ կհայտնի գնդակի դաշտում, բայց ես դիտել եմ, որ նույն բանաձևը 340,000 դոլարի սխալ է առաջացնում Ինդիանապոլիսի սառնարանային պահեստում: Նրանք չափեցին իրենց լիցքավորման ենթակառուցվածքը՝ հիմնվելով տեսական թվերի վրա, այնուհետև պարզեցին, որ դրանց լիցքավորման իրական ժամանակները 40%-ով ավելի երկար են անցել, քանի որ ոչ ոք չի հաշվարկել 2 աստիճան շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը իրենց սառցախցիկի տեղակայման տարածքում: Ութ ամիս պահանջվեց բյուջեի հաստատումը էլեկտրական արդիականացման համար, որը նրանք պետք է կատարեին սկզբից:
Այսպիսով, թույլ տվեք պարզել, թե ինչն է իրականում կարևոր լիցքավորման ժամանակի հաշվարկի համար, և ավելի կարևոր է, թե ինչ են նշանակում այդ թվերը ձեր գնումների որոշման համար:
Բանաձևերը և ինչու են նրանք ստում ձեզ
Հիմնական հաշվարկը ամենուր առցանց է.
Լիցքավորման ժամանակ=Մարտկոցի հզորություն (Ah) ÷ Լիցքավորման հոսանք (A)
200Ah հզորությամբ մարտկոցը 20A լիցքավորիչով տևում է 10 ժամ: Կատարված է:
Միայն թե այդպես չի աշխատում: Այդ բանաձեւը ենթադրում է 100% լիցքավորման արդյունավետություն, որը գոյություն չունի։ Յուրաքանչյուր մարտկոցի քիմիա լիցքավորման ժամանակ կորցնում է էներգիան: LiFePO4-ն աշխատում է 95%-ից 98%՝ կախված բջջի որակից և ջերմաստիճանից: Ես փորձարկել եմ CATL 280Ah բջիջները, որոնք հասնում են 97,8%-ի սենյակային ջերմաստիճանում, սակայն Tier{16}}3 մատակարարի բյուջետային բջիջների խմբաքանակն անցյալ տարի կառավարել է միայն 93,2%-ը նույն պայմաններում: NMC քիմիան սովորաբար ընկնում է 90% -ից 95% -ի սահմաններում: Կապարի թթուն ամբողջ քարտեզի վրա է՝ սկսած 68%-ից հին մարտկոցի վրա ցուրտ եղանակին մինչև միգուցե 85%-ը նորի դեպքում՝ օպտիմալ ջերմաստիճանի դեպքում:
Արդյունավետության-ճշգրտված բանաձևը.
Լիցքավորման ժամանակ=Մարտկոցի հզորություն (Ah) ÷ (Լիցքավորման հոսանք (A) × արդյունավետություն)
Այդ 200Ah մարտկոցը 20A-ով և 95% արդյունավետությամբ իրականում տևում է 10,5 ժամ: 85% կապարի-թթվային արդյունավետության դեպքում դուք տեսնում եք 11,8 ժամ:
Բայց ահա, որտեղ հաշվիչների մեծ մասը կանգ է առնում, և այստեղ սկսվում են իրական խնդիրները:
CC-CV-ի լիցքավորում. ինչու է վերջին 20%-ը տևում ընդմիշտ
Յուրաքանչյուր լիթիումի լիցքավորիչ օգտագործում է երկու- փուլային գործընթաց: Առաջին փուլը մշտական հոսանքն է, որտեղ լիցքավորիչը կայուն հոսանք է մղում մարտկոցի մեջ, մինչև լարումը հասնի վերին սահմանին: LiFePO4-ի համար դա յուրաքանչյուր բջջի համար կազմում է 3,65 Վ, ինչը նշանակում է 58,4 Վ ստանդարտ 48 Վ լարման փաթեթի համար: NMC-ն անջատում է 4,2 Վ մեկ բջջի վրա:
Մշտական հոսանքը ձեզ բերում է մոտավորապես 80% լիցքավորման վիճակի: Պարզ բանաձևը բավականին լավ է աշխատում այս մասի համար:
Այնուհետև լիցքավորիչը անցնում է մշտական լարման ռեժիմի: Լարումը մնում է ֆիքսված, մինչդեռ հոսանքն աստիճանաբար նվազում է: Մարտկոցը «լի է», երբ հոսանքն իջնում է մինչև սկզբնական CC արժեքի մոտ 3%-ը: Այս փուլը լրացնում է մնացած 20%-ը, բայց կարող է սպառել ձեր լիցքավորման ընդհանուր ժամանակի 30%-ից 40%-ը:
Ես կարծում էի, որ սա ընդամենը տեխնիկական մանրամասնություն է, մինչև որ Մեմֆիսի բաշխման կենտրոնը ցույց տվեց ինձ իրենց լիցքավորման տեղեկամատյանները: Նրանք ծրագրավորել էին իրենց լիցքավորիչները 2,5 ժամ հետո անջատվելու համար՝ հիմնվելով հաշվարկի վրա, որը ենթադրում էր գծային լիցքավորում: Յուրաքանչյուր մարտկոց կանգնում էր 83%-ից 86% SOC-ի վրա: Նրանց օպերատորները կարծում էին, որ ունեն 8 ժամ աշխատաժամանակ և ստանում էին 6,5-ից 7: Արտադրողականության թվերն անիմաստ էին, մինչև ինչ-որ մեկը չհանեց BMS-ի տվյալները:
CV փուլի տևողությունը նույնպես մեծանում է մարտկոցների տարիքին զուգընթաց: BU-409 հոդվածը Battery University-ի մասին մանրամասնորեն անդրադառնում է այս երևույթին: 82% մնացած հզորությամբ քայքայված բջիջն ավելի արագ չի լիցքավորվում, քանի որ լրացնելու ավելի քիչ հնարավորություն կա: Այն իրականում մոտավորապես նույն ընդհանուր ժամանակն է պահանջում, ինչ նոր բջիջը, քանի որ այն ավելի շուտ է մտնում CV ռեժիմ և ավելի երկար է ծախսում ցածր հոսանքի կոնաձևում: Նրանց անալոգիան օգտակար է. երիտասարդ մարզիկը վազում է մինչև եզրագիծը հազիվ թե դանդաղումով, մինչդեռ տարեց վազորդը սկսում է քայլել ճանապարհի կեսից:
Ջերմաստիճանի էֆեկտներ, որոնք իրականում կարևոր են
Տեխնիկական աղյուսակները ցույց են տալիս կատարումը 25 աստիճանով: Ես երբեք չեմ տեսել պահեստ, որը պահպանում է 25 աստիճան տարին-լիցքավորման տարածքում:
20 աստիճանի և 25 աստիճանի միջև ամեն ինչ աշխատում է այնպես, ինչպես սպասվում էր: Սա ձեր ելակետն է:
5 աստիճանի և 20 աստիճանի միջև դուք կտեսնեք 5%-ից 15% հզորության կրճատում և լիցքավորման մի փոքր ավելի երկար ժամանակ: Գործողությունների մեծ մասը չի նկատում:
0 աստիճանի և 5 աստիճանի միջև, ցանկացած պատշաճ համակարգի BMS-ը կսկսի նվազեցնել լիցքավորման հոսանքը: Ակնկալվում է, որ լիցքավորման ժամանակները կրկնապատկվեն կամ եռապատկվեն: Ես չափել եմ 48V 400Ah լարման փաթեթներ, որոնք լիցքավորվում են 2,5 ժամում 22 աստիճանի դեպքում՝ ավելի քան 7 ժամ 3 աստիճանով:
0 աստիճանից ցածր այն է, որտեղ ամեն ինչ վտանգավոր է դառնում: LiFePO4-ի լիցքավորումը սառցակալման տակ առաջացնում է լիթիումային ծածկույթ անոդի մակերեսին: Այս վնասը մշտական է և կուտակային, ինչը նվազեցնում է ինչպես թողունակությունը, այնպես էլ ցիկլի կյանքը յուրաքանչյուր դեպքի դեպքում: Ճիշտ BMS-ն ամբողջությամբ արգելափակում է լիցքավորումը այս ջերմաստիճաններում, բայց ես հանդիպել եմ էժան համակարգերի, որոնք ցույց են տալիս միայն նախազգուշացնող լույսը և թույլ են տալիս օպերատորին վերացնել: Երբեք մի վստահեք BMS-ին, որը թույլ է տալիս լիցքավորել 0 աստիճանից ցածր: BU-410 հոդվածը Battery University-ի մասին փաստագրում է լիթիումի ծածկման մեխանիզմը և ցույց է տալիս վնասի մանրադիտակային պատկերները:
45 աստիճանից բարձր լիցքավորումը զգալիորեն արագացնում է դեգրադացիան: Եթե ամռանը ձեր լիցքավորման տարածքը տաքանում է, կամ տեղափոխեք լիցքավորիչները կամ ավելացրեք օդափոխություն: Ես տեսել եմ, որ փաթեթները մեկ ամառվա ընթացքում կորցնում են 15% հզորություն, քանի որ դրանք լիցքավորվում էին հարավային-դիմաց բեռնման նավահանգստի կողքին, առանց օդի հոսքի:
Գործնական տարբերակ. լիցքավորման ժամանակի հաշվարկի համար անհրաժեշտ է ջերմաստիճանի շտկման գործակից: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս, թե ինչ եմ ես օգտագործում ծրագրի գնահատումների համար:
| Ջերմաստիճանի միջակայք | Հասանելի հզորություն | Լիցքավորման ժամանակի բազմապատկիչ | Ռիսկի մակարդակ |
|---|---|---|---|
| 20 աստիճանից մինչև 25 աստիճան | 100% | 1.0x | Ոչ մեկը |
| 10 աստիճանից մինչև 20 աստիճան | 95% -ից 100% | 1.0x-ից 1.1x | Ցածր |
| 5 աստիճանից մինչև 10 աստիճան | 88% -ից 95% | 1.1x-ից 1.3x | Չափավոր |
| 0 աստիճանից մինչև 5 աստիճան | 75% -ից 88% | 1.5x-ից 2.5x | Բարձր, հոսանք նվազած |
| 0 աստիճանից ցածր | 50% -ից 75% | Լիցքավորումն արգելափակված է | Լիթիումապատման վտանգ |
| 35 աստիճանից մինչև 45 աստիճան | 100% | 1.0x | Արագացված ծերացում |
| 45 աստիճանից բարձր | 100% | 1.0x | Զգալի դեգրադացիա |
Կարողությունների ընտրության խնդիրը, որի մասին ոչ ոք չի խոսում
Առցանց քննարկումների մեծ մասը մարտկոցի հզորությունը վերաբերվում է որպես պարզ «ավելի մեծ, այնքան լավ» հարց: Գործնականում բջիջների չափսերի միջև ընտրությունը փոխզիջումներ է առաջացնում, որոնք ազդում են լիցքավորման վարքի, ջերմային կառավարման և երկարաժամկետ հուսալիության վրա:
Խոշոր պրիզմատիկ բջիջները, ինչպիսիք են 280Ah կամ 314Ah ձևաչափերը, ունեն մեկ կՎտժ-ի համար ավելի ցածր արժեք: Բայց դրանց մակերեսի--ծավալի հարաբերակցությունն ավելի փոքր է, ինչը նշանակում է, որ նրանք ավելի լավ են պահում ջերմությունը, բայց նաև ավելի դանդաղ են տաքանում սառը ներծծումից:
Ես համեմատական թեստեր անցկացրի անցյալ ձմռանը նույն արտադրողի 100Ah և 280Ah բջիջների վրա: Սկսած -15 աստիճանից՝ 100Ah բջիջները 14 րոպեում հասել են անվտանգ լիցքավորման ջերմաստիճանի մեր ստանդարտ ջեռուցման համակարգով: 280Ah բջիջները տևել են 23 րոպե: Մոտ 10 րոպե տարբերություն մեկ լիցքավորման ցիկլի համար:
Կանխատեսելի լիցքավորման պատուհաններով պլանավորված հերթափոխի գործողությունների դեպքում դա կարող է նշանակություն չունենալ: Միացրեք ջեռուցիչը 30 րոպե շուտ, և մարտկոցները պատրաստ են, երբ դրանք ձեզ անհրաժեշտ լինեն: Անկանոն առաքմամբ-պահանջով հավելվածների համար այդ լրացուցիչ 10 րոպեն կարող է ալիքվել ձեր ողջ աշխատանքի ընթացքում:
Մյուս խնդիրը բջջի--բջջի հետևողականությունն է: 100Ah բջիջներից կառուցված փաթեթն ունի ավելի շատ անհատական բջիջներ, որոնք պետք է հավասարակշռված մնան: Բայց այդ փոքր բջիջները հակված են ավելի ամուր հետևողականություն ցուցաբերել խմբաքանակի մեջ, քանի որ արտադրության ընթացքում ջերմային գրադիենտներն ավելի փոքր են: Մի հաճախորդ 320Ah բջիջներից անցել է 100Ah բջիջների, հատկապես այն պատճառով, որ նրանց BMS-ը անընդհատ տագնապալի էր լարման դիֆերենցիալում: 320Ah փաթեթը սովորաբար ցույց էր տալիս 50մՎ տարածում բջիջների միջև: 100Ah փոխարինող փաթեթը մնում է 15 մՎ-ից ցածր:
Սա կարևոր է լիցքավորման ժամանակի համար, քանի որ BMS-ի հավասարակշռումը տեղի է ունենում լիցքավորման ցիկլի վերջում: Ավելի մեծ լարման դիֆերենցիալները նշանակում են ավելի երկար հավասարակշռման ժամանակ, որը երկարացնում է ընդհանուր ժամանակը իրական լրիվ լիցքավորման հասնելու համար:
| Բջջի ձևաչափ | Արժեքը մեկ կՎտժ | Սառը ներծծման վերականգնում | Խմբաքանակի հետևողականություն | Լավագույն հավելված |
|---|---|---|---|---|
| 100Ah պրիզմատիկ | Ավելի բարձր (+15% մինչև 20%) | Ավելի արագ (14 րոպե -15 աստիճանից) | Ավելի ամուր (սովորաբար<15mV spread) | Փոփոխական գրաֆիկներ, ցուրտ միջավայրեր |
| 280Ah պրիզմատիկ | Ստորին | Ավելի դանդաղ (23 րոպե -15 աստիճանից) | Չափավոր (տիպիկ 20-40 մՎ տարածում) | Ֆիքսված գրաֆիկներ, վերահսկվող ջերմաստիճան |
| 314Ah պրիզմատիկ | Ամենացածրը | Ամենադանդաղ | Փոփոխական ըստ արտադրողի | Բարձր-հզորության հավելվածներ, ծախսային-զգայուն |
Գ-Գնահատման ընտրություն և իրական{1}}Համաշխարհային գանձման ժամանակներ
C-տեմպը արտահայտում է լիցքավորման հոսանքը որպես հզորության բազմապատիկ: 100Ah հզորությամբ մարտկոցը, որը լիցքավորվում է 1C-ում, ստանում է 100 ամպեր: 0.5C-ում այն ստանում է 50 ամպեր:
C-փոխարժեքի և լիցքավորման ժամանակի միջև կապը գծային չէ CV փուլի պատճառով: Ձեր լիցքավորման հոսանքը կրկնապատկելը չի կրկնակի նվազեցնում լիցքավորման ընդհանուր ժամանակը:
0.5C ջերմաստիճանի դեպքում LiFePO4 սովորական փաթեթը CC ռեժիմում մոտ 100 րոպե է պահանջում SOC-ի 80%-ի հասնելու համար, այնուհետև ևս 40-ից 50 րոպե CV ռեժիմում՝ լիցքավորումն ավարտելու համար: Ընդհանուր մոտ 2,5 ժամ:
1C ջերմաստիճանում CC փուլը նվազում է մինչև մոտ 50 րոպե, բայց CV փուլը դեռ տևում է 35-45 րոպե: Ընդհանուր մոտ 1,5 ժամ:
Դուք կրկնապատկեցիք ընթացիկը, բայց ընդամենը կրճատեցիք ընդհանուր ժամանակը 40%-ով: CV-ի փուլը համեմատաբար ֆիքսված է՝ անկախ CC մակարդակից:
2C ջերմաստիճանում (եթե ձեր բջիջները աջակցում են դրան), CC փուլը նվազում է մինչև 25 րոպե, CV փուլը մնում է մոտ 30-40 րոպե: Ընդհանուր մոտ 1 ժամ: Դուք քառապատկել եք հոսանքը՝ համեմատած 0,5C-ի հետ, բայց ժամանակը կրճատել եք միայն 60%-ով։
| Գ-Գնահատական | CC փուլի տևողությունը | CV փուլի տևողությունը | Ընդհանուր լիցքավորման ժամանակը | Ջերմային արտադրություն | Ենթակառուցվածքի արժեքը |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.25C | ~ 3,5 ժամ | ~ 50 րոպե | ~ 4,3 ժամ | Նվազագույն | Ելակետ |
| 0.5C | ~ 1,7 ժամ | ~ 45 րոպե | ~ 2,4 ժամ | Ցածր | Ելակետ |
| 1C | ~ 50 րոպե | ~ 40 րոպե | ~ 1,5 ժամ | Չափավոր | +20% -ից 30% |
| 2C | ~ 25 րոպե | ~ 35 րոպե | ~ 1 ժամ | Բարձր, պահանջում է ակտիվ սառեցում | +60% -ից 80% |
Ջերմության առաջացման սյունակը կարևոր է: Ավելի բարձր C-դրույքաչափերը նշանակում են ավելի շատ էներգիա կորցնել որպես ջերմություն բջիջների ներսում: Առանց ջերմային համարժեք կառավարման, բջիջի ջերմաստիճանը լիցքավորման ընթացքում բարձրանում է, ինչը հանգեցնում է BMS-ի վատթարացմանը, որը երկարացնում է լիցքավորման ժամանակը, ինչը մասամբ խաթարում է արագ լիցքավորման նպատակը: Ես տեսել եմ 2C-գնահատված համակարգեր, որոնք իրականում 1C համակարգերից ավելի երկար են տևում տաք միջավայրում, քանի որ BMS-ն անցկացնում է ցիկլի կեսը ջերմային պաշտպանության ռեժիմում:
Որտեղ լիցքավորման ժամանակը համապատասխանում է նավատորմի տնտեսագիտությանը
Այստեղ են կայացվում գնումների վերաբերյալ որոշումները: Լիցքավորման ժամանակը պարզապես տեխնիկական բնութագրում չէ: Դա ուղղակիորեն ազդում է, թե քանի մարտկոց է ձեզ անհրաժեշտ, քանի լիցքավորիչ է ձեզ անհրաժեշտ և արդյոք ձեր էլեկտրական ենթակառուցվածքը կարող է դիմանալ բեռին:
Թույլ տվեք կատարել իրական համեմատություն, որը մենք արել ենք անցյալ տարի Դալլասում 3PL շահագործման համար, որն աշխատում էր 36 1-ին կարգի բեռնատարներով, երկու հերթափոխով:
Սցենար Ա. կապարի-թթու մարտկոցի փոխանակմամբ
Ավանդական մոտեցում. Յուրաքանչյուր բեռնատարի համար անհրաժեշտ է մարտկոցի երեք հավաքածու՝ մեկ գործող, մեկ լիցքավորող, մեկ հովացում: Կապարի-թթվային մարտկոցների համար անհրաժեշտ է 8 ժամ լիցքավորման ժամանակ, գումարած 8 ժամ սառեցում նախքան նորից օգտագործելը: Ընդհանուր 108 մարտկոց՝ յուրաքանչյուրը մոտավորապես $4200-ով 48V 600Ah լարման համար:
Տարեկան գործառնական ծախսերը ներառում են էլեկտրաէներգիա (կապարի-թթվային երթևեկության արդյունավետությունը մոտ 80% նշանակում է զգալի կորուստներ), ջրելու և սպասարկման աշխատանքներ, մարտկոցների սենյակի օդորակման օդորակիչ և փոխարինման պաշարներ: Ծանր օգտագործման-կապարի թթուները սովորաբար տևում են 1500-ից 2000 ցիկլեր, ինչը թարգմանաբար նշանակում է 3-ից 4 տարի երկու-հերթափոխով:
Սցենար Բ. Լիթիում լիցքավորման հնարավորությամբ
LiFePO4 մարտկոցները կարող են լիցքավորվել ընդմիջումների ժամանակ՝ առանց վնասվելու կամ սառեցման պահանջների: Յուրաքանչյուր բեռնատարի համար անհրաժեշտ է մեկ մարտկոց: Ընդհանուր 36 մարտկոց՝ յուրաքանչյուրը մոտավորապես $11,800-ով համարժեք 48V 400Ah LFP միավորների համար (պահանջվում է ավելի փոքր հզորություն, քանի որ լիթիումը ապահովում է ամբողջ հզորությունը լիցքաթափման ընթացքում՝ ի տարբերություն կապարի-թթվի, որը պետք է մնա 50%-ից բարձր՝ կյանքը պահպանելու համար):
| Ծախսերի կատեգորիա | Կապար-Թթու (36 վերելակ) | LiFePO4 (36 վերելակ) | Տարբերություն |
|---|---|---|---|
| Մարտկոցի սկզբնական արժեքը | $453,600 (108 × $4,200) | $424,800 (36 × $11,800) | LFP-ն խնայում է $28,800 |
| Լիցքավորիչի ենթակառուցվածք | $86,400 (36 × $2,400) | $64,800 (36 × $1,800) | LFP-ն խնայում է $21,600 |
| Մարտկոցի սենյակի կառուցում | $45,000 | $0 | LFP-ն խնայում է $45,000 |
| Էլեկտրական ծառայության արդիականացում | Ներառված է | $18,000 (ավելի բարձր գագաթնակետային բեռ) | Կապարի-թթուն խնայում է $18,000 |
| Ընդհանուր նախնական ներդրումներ | $585,000 | $507,600 | LFP-ն խնայում է $77,400 |
Տարեկան գործառնական ծախսերը պատմում են մնացած պատմության մասին.
| Տարեկան ծախսերի կատեգորիա | Կապար-Թթու | LiFePO4 | Տարբերություն |
|---|---|---|---|
| Էլեկտրաէներգիա (լիցքավորման կորուստներ) | $31,200 | $19,800 | LFP-ն խնայում է $11,400 |
| Տեխնիկական աշխատանք | $18,700 | $2,400 | LFP-ն խնայում է $16,300 |
| Մարտկոցի փոխարինման պահուստ (10 տարի) | $113,400/տարեկան | $0 | LFP-ն խնայում է $113,400 |
| Մարտկոցի փոխարինման աշխատանք (15 րոպե × 2 հերթափոխ × 250 օր) | $28,125 | $0 | LFP-ն խնայում է $28,125 |
| Մարտկոցի սենյակի HVAC | $8,400 | $0 | LFP-ն խնայում է $8,400 |
| Ընդհանուր տարեկան գործառնական | $199,825 | $22,200 | LFP-ն տարեկան խնայում է $177,625 |
Փոխարինման պահուստի հաշվարկը ենթադրում է, որ կապարի-թթվային մարտկոցներն այս հավելվածում միջինը 3,5 տարի են աշխատում, ինչը պահանջում է տարեկան մոտավորապես 31 մարտկոցի փոխարինում յուրաքանչյուրը $3650-ով (հաշվի հաստատման հետ կապված փոխարինման համար գները փոքր-ինչ նվազում են): LiFePO4-ն այս հավելվածում 10 տարի երաշխիք է ստացել՝ առանց սպասվող փոխարինման:
8-ամյա TCO ամփոփում.
| Կապար-Թթու | LiFePO4 | |
|---|---|---|
| Նախնական ներդրում | $585,000 | $507,600 |
| 8 տարվա գործառնական ծախսեր | $1,598,600 | $177,600 |
| Ընդհանուր 8-ամյա TCO | $2,183,600 | $685,200 |
| Տարեկան մեկ բեռնատարի արժեքը | $7,582 | $2,379 |
Լիթիումի տարբերակը 8 տարվա ընթացքում արժե 69%-ով ավելի քիչ: Սկզբնական ներդրումային տարբերության վերադարձը տեղի է ունենում 5-րդ ամսում:
Այս կոնկրետ վերլուծությունը օգտագործեց թվեր այդ Դալլասի հաճախորդի կողմից: Ձեր թվերը տարբեր կլինեն՝ հիմնված էլեկտրաէներգիայի սակագների, աշխատուժի ծախսերի, հերթափոխի ձևերի և տեղական շինարարության ծախսերի վրա: Սակայն տարբերության մեծությունը ներկայացնում է այն, ինչ ես տեսնում եմ բազմաթիվ-հերթափոխային գործողություններում:
Մեկ-հերթափոխային գործողություններ. տարբեր մաթ
Մեկ հերթափոխով հաստատությունների համար տնտեսագիտությունը էապես փոխվում է: Եթե սարքավորումն օրական 14-ից 16 ժամ անգործության է մատնվում, մարտկոցի փոխարինման աշխատանքը անհետանում է հավասարումից, և կապարի{4}}թթուն ժամանակ ունի պատշաճ լիցքավորման և սառեցման համար մեկ մարտկոցի հավաքածուով:
20-առաքելակի մեկ հերթափոխով աշխատանքի համար.
| Ծախսերի կատեգորիա | Կապար-Թթու | LiFePO4 |
|---|---|---|
| Պահանջվում են մարտկոցներ | 20 | 20 |
| Մարտկոցի սկզբնական արժեքը | $84,000 | $236,000 |
| 8 տարվա գործառնական արժեքը | $224,000 | $48,000 |
| 8-ամյա TCO | $308,000 | $284,000 |
Լիթիումը դեռ հաղթում է, բայց մարժան շատ ավելի փոքր է: Փոխհատուցումը տևում է 4-ից 5 տարի՝ 5 ամսվա փոխարեն: Գործառնությունների համար, որոնք անորոշ են իրենց երկարաժամկետ-ծրագրերի վերաբերյալ, սա փոխում է ռիսկերի հաշվարկը:
Ես ունեցել եմ այս իրավիճակում գտնվող հաճախորդներ, որոնք ընտրել են կապարի-թթուն, քանի որ նրանք վստահ չէին, որ դեռևս կլինեն այդ հաստատությունում 5 տարի անց: Դա օրինական բիզնես որոշում է:
Ինչ է անում BMS-ը ձեր լիցքավորման ժամանակին
Մարտկոցի կառավարման համակարգը վերահսկում է այն, ինչ իրականում տեղի է ունենում լիցքավորման ժամանակ, և էժան BMS դիզայնները լիցքավորման խնդիրների մեծ մասի աղբյուրն են, որոնք ես լուծում եմ:
BMS-ի երեք վարքագիծ, որոնք ազդում են լիցքավորման ժամանակի վրա.
Բջջի լարման չափման ճշգրտությունը:Արդյունաբերական-դասարանի BMS միավորները չափում են առանձին բջիջների լարումները ±2 մՎ-ի սահմաններում: Բյուջետային միավորները կարող են հասնել միայն ±10 մՎ: 16 բջիջների շարքի տողում կուտակային սխալը կարող է հասնել 160 մՎ-ի: Սա հանգեցնում է CV ռեժիմի վաղաժամ մուտքագրմանը, կեղծ հավասարակշռման գործարկիչներին և լիցքավորման անհամապատասխան դադարեցմանը: Ես տեսել եմ փաթեթներ, որոնք ցույց են տվել «100%» էկրանին, բայց իրականում եղել են 94%-ից մինչև 102%՝ կախված նրանից, թե որ բջիջն եք չափել:
Ընթացիկ և ռազմավարության հավասարակշռում:Պասիվ հավասարակշռումը ռեզիստորների միջոցով ցրում է ավելորդ էներգիան որպես ջերմություն: Ակտիվ հավասարակշռումը էներգիա է փոխանցում բջիջների միջև: Պասիվ հավասարակշռումը սովորաբար աշխատում է 50-ից 200 մԱ, ինչը նշանակում է, որ բջիջների միջև 1% SOC տարբերությունը հավասարակշռելու համար պահանջվում է 5-ից 20 ժամ: BMS միավորների մեծ մասը հավասարակշռում է լիցքավորման կորի վերևում կամ ներքևում, այնպես որ, եթե դուք երբեք չեք լիցքավորում մինչև 100%, հավասարակշռումը կարող է երբեք չգործել: Ակտիվ հավասարակշռումն արժե 15%-ից 25%-ով ավելի, սակայն անհավասարակշռությունը շատ ավելի արագ է կարգավորվում:
Ջերմային անջատման կորեր.Երբ բջջի ջերմաստիճանը բարձրանում է, լավ-նախագծված BMS-ը նվազեցնում է լիցքավորման հոսանքը՝ վնասը կանխելու համար: Խնդիրն այն է, որ այս աստիճանական կորերը խիստ տարբերվում են արտադրողների միջև: Ես տեսել եմ BMS միավորներ, որոնք կրճատում են հոսանքը 50%-ով 35 աստիճանով, և մյուսները, որոնք պահպանում են ամբողջական հոսանքը մինչև 45 աստիճան: Պարտադիր չէ, որ երկուսն էլ սխալ են, բայց տաք միջավայրում լիցքավորման շատ տարբեր ժամանակներ են արտադրում:
Հարցրեք ձեր մատակարարին BMS-ի իրական պարամետրերի համար՝ չափման ճշգրտություն մեկ բջիջի համար, հավասարակշռող հոսանքը և ձգանման շեմը, ջերմային իջեցման կորը: Եթե նրանք չեն կարող ապահովել դրանք, գտեք այլ մատակարար:
Ընդհանուր գնումների սխալներ
Սխալ 1. Ենթակառուցվածքի չափերի համար տեսական լիցքավորման ժամանակի օգտագործում:
Ձեր լիցքավորիչները և էլեկտրական ծառայությունը պետք է կարգավորեն լիցքավորման իրական ժամանակները, ոչ թե հաշվարկները: Կառուցեք նվազագույնը 20% մարժան: Մի փոքր չափսերի մեծացման արժեքը շատ ավելի քիչ է, քան հետագայում վերազինման արժեքը:
Սխալ 2. սեզոնային տատանումների անտեսում:
Գարնանը կատարյալ աշխատող համակարգը ձմռանը կարող է պայքարել: Եթե ձեր հաստատությունը չի վերահսկվում կլիմայով-, ստացեք լիցքավորման ժամանակի տվյալները ձեր սպասվող ջերմաստիճանի ծայրահեղությունների դեպքում:
Սխալ 3. Ամբողջ լիթիումը որպես համարժեք դիտարկել:
Տարբեր արտադրողների LiFePO4-ը տարբեր կերպ է գործում: Բջջի որակը, BMS դիզայնը և ջերմային կառավարումը ազդում են իրական-աշխարհի լիցքավորման ժամանակի վրա: Պահանջեք թեստային տվյալներ կոնկրետ ապրանքի վերաբերյալ, որը դուք գնում եք, այլ ոչ թե «լիթիումի մարտկոցի» ընդհանուր բնութագրերը:
Սխալ 4. Մոռանալով ծերության մասին:
Լիցքավորման ժամանակը մեծանում է, քանի որ մարտկոցները ծերանում են: Համակարգ, որը հազիվ բավարարում է ձեր կարիքները, երբ նորը չի համապատասխանում 3-րդ կամ 4-րդ տարում: Նախագծում-աշխատանքի ավարտի-գործողության, այլ ոչ թե կյանքի սկզբի{{5}{-գործողության համար:
Սխալ 5. հաշվարկ՝ հիմնվելով լիցքաթափման ամբողջական ցիկլերի վրա:
Գործողությունների մեծ մասը մարտկոցները չեն աշխատեցնում դատարկելու համար: Եթե ձեր սովորական ցիկլը 60% լիցքաթափում է, ապա ձեր լիցքավորման ժամանակի հաշվարկը պետք է օգտագործի 60%, ոչ թե 100%: Ամբողջ ցիկլերի վրա հիմնված չափերի մեծացումը վատնում է ենթակառուցվածքի կարողությունները:
Ծրագրի գնահատման արագ հղում
Նախնական պլանավորման նպատակների համար նախքան մանրամասն ճարտարագիտությունը.
48V 400Ah LiFePO4 (19,2 կՎտժ)
20% SOC-ից 0.5C (200A) ջերմաստիճանում՝ մոտավորապես 2 ժամ մինչև լրիվ
20% SOC-ից 1C (400A) ջերմաստիճանում՝ մոտավորապես 1,2 ժամ մինչև լրիվ
Ջերմաստիճանի կարգավորում՝ բազմապատկել 1.5x-ով 10 աստիճանից ցածր, 2x-ով 5 աստիճանից ցածր
80V 500Ah LiFePO4 (40 կՎտժ)
20% SOC-ից 0.5C (250A) ջերմաստիճանում՝ մոտավորապես 2 ժամ մինչև լրիվ
20% SOC-ից 1C (500A) ջերմաստիճանում՝ մոտավորապես 1,2 ժամ մինչև լրիվ
48V 600Ah կապար-Թթու (28,8 կՎտժ անվանական, 14,4 կՎտժ, օգտագործելի 50% DoD-ի դեպքում)
50% SOC-ից՝ 8 ժամ լիցքավորում և 8 ժամ սառեցում
Հնարավորության լիցքավորման հնարավորություն չկա
Այս թվերը ենթադրում են սենյակային ջերմաստիճան և առողջ մարտկոցներ: Հարմարեցեք ձեր իրական պայմաններին:
Ստանալով ճշգրիտ թվեր ձեր գործունեության համար
Ընդհանուր հաշվիչներ տալիս են ընդհանուր պատասխաններ: Զգալի կապիտալի հետ կապված գնումների որոշումների համար ձեզ անհրաժեշտ են հաշվարկներ՝ հիմնված ձեր հատուկ սարքավորումների, միջավայրի և գործառնական օրինաչափությունների վրա:
Մենք կատարում ենք լիցքավորման ժամանակի մանրամասն վերլուծություններ՝ որպես Polinovel-ում մեր նախագծի շրջանակի մաս: Ուղարկեք մեզ ձեր ընթացիկ մարտկոցի բնութագրերը, հերթափոխի ժամանակացույցը, օբյեկտի ջերմաստիճանի տիրույթը և լիցքավորման պատուհանի առկայությունը: Մենք մոդելավորելու ենք լիցքավորման ակնկալվող ժամանակները և ցույց կտանք, թե ինչպես են տարբեր կոնֆիգուրացիան ազդում ձեր ենթակառուցվածքի պահանջների և TCO-ի վրա:
Վերլուծությունն անվճար է 10 միավորից ավելի նախագծերի համար: Ավելի փոքր նախագծերի համար, այնուամենայնիվ, արժե խոսել, որպեսզի համոզվեք, որ դուք չեք անում սովորական չափերի սխալներից մեկը:
Կոնտակտ՝ sales@polinovelpowbat.com
Տվյալների աղյուսակները արտացոլում են աշխատանքի բնորոշ միջակայքերը, որոնք դիտվում են բազմաթիվ արտադրողների և հավելվածների միջև: Հատուկ արդյունքները կախված են բջջային որակից, BMS-ի կազմաձևից, շրջակա միջավայրի պայմաններից և գործառնական օրինաչափություններից: Ջերմաստիճանի ուղղման գործակիցներ՝ հիմնված LiFePO4 քիմիայի վրա; NMC-ը և այլ քիմիաները կարող են տարբերվել: TCO-ի հաշվարկներում օգտագործվում են տեքստում նշված ենթադրությունները. փաստացի արդյունքները պահանջում են կայքի-հատուկ վերլուծություն:
Հղումներ:
1. Battery University, «BU-409: Charging Lithium-ion» և «BU-410: Charging at High and Low Temperatures» (batteryuniversity.com/article/bu{10}}409-charging-lithium{12}}lithium batteryuniversity.com/article/bu{14}}410-լիցքավորում բարձր և ցածր ջերմաստիճաններում)
2. BloombergNEF, «Մարտկոցի գների հետազոտություն 2024» փաստում է փաթեթների միջին գները, որոնք իջնում են մինչև $139/կՎտժ ամբողջ աշխարհում (about.bnef.com)
