Obrat za hladilno verigo na srednjem zahodu nas je pred tremi tedni poklical zaradi neuspele pretvorbe litija. Od drugega dobavitelja so kupili 31 paketov pred osemnajstimi meseci. Tehnični list je bil videti v redu. 48V, 314Ah, LiFePO4, oznaka CE. Ekipa za nabavo je mislila, da je pokrila vse.
Štirinajst paketov je bilo že pod 80 % zmogljivosti. Dobavitelj se je odločil za pasivno uravnoteženje 16S, da bi dosegel ceno. Objekt je deloval v treh izmenahpriložnostno polnjenje. Pasivni BMS ne more vzdrževati celičnega ravnovesja pri takšnem kroženju. Vsaka polnitev je neravnovesje poslabšala, dokler niso začele izpadati najšibkejše celice.
Novi paketi, hiter prevoz, namestitev delovne sile, najem tovornjakov za tri tedne, medtem ko so čakali. Skupna škoda je znašala -štirideset{1}}tisoč dolarjev več, kot če bi že od začetka določili pravo konfiguracijo. To ni problem kakovosti. To je težava s specifikacijami in nenehno se dogaja, ker ekipe za nabavo ne vedo, katera vprašanja naj postavijo o notranji arhitekturi baterije.
Vrzel med specifikacijami in resničnostjo
Napetost in zmogljivost sta tisto, na kar se osredotoča večina RFQ. Včasih ciklično življenje. Mogoče certifikati. Notranja celična arhitektura se skoraj nikoli ne pojavi.
Toda 48-voltno baterijo je mogoče sestaviti na več načinov. 15S standardnimi celicami LFP. 16S za nominalno 51,2 V. 14S, če nekdo uporablja višjo-napetost NMC kemijo. Iste naslovne številke na papirju, popolnoma drugačno obnašanje na terenu. Različne zahteve BMS. Različni profili polnjenja. Različni načini odpovedi, ko gre kaj narobe.
Že leta spremljamo podatke o garanciji med uvedbami Polinovel. Konfiguracijske neusklajenosti povzročijo približno tretjino zahtevkov v prvih dveh letih. Ne slabe celice, ne napake BMS. Nabava je dobila napačno arhitekturo za aplikacijo.
Kaj se dejansko zgodi v serijskih konfiguracijah
Vsaka celica v zaporednem nizu nosi enak tok. Sliši se kot osnovna električna teorija, ker je. Praktična posledica je, da ena šibka celica zapolni celoten paket. Pri postavitvi 16S, ko ta ena degradirana celica doseže nizko-napetostni izklop, BMS odklopi vse. Tovornjak se ustavi sredi-hoda. Nenehno se dogaja v ustanovah, ki imajo težke tri-izmenske urnike.
Vendar ima višja napetost resne prednosti. Sistem viličarja z napetostjo 80 V potegne morda 40 % manj toka kot 48 V za enakovredno moč motorja. Manj toka pomeni, da lahko uporabite manjše kable. Manj toplote v konektorjih. Manjša obraba kabelskega snopa skozi čas. Obstaja razlogtežki-tovornjaki za protiutežuporabite platforme 80 V, ko dosežete nazivne zmogljivosti nad 6000 lb.
Vzporedne konfiguracije so videti preproste, dokler niso
Vzporedno ožičenje poveča zmogljivost, hkrati pa ohranja konstantno napetost. Mislili bi, da je to lažja možnost.
Trenutna skupna raba med vzporednimi nizi ustvarja težave, ki se pokažejo šele po mesecih delovanja. Tudi celice iz iste proizvodne serije imajo majhne razlike v notranjem uporu. Vrvica z manjšim uporom seveda črpa več toka. Hitreje se obrabi. Odpove prej, kot bi sam.
Lani smo videli en vzporedni paket, kjer je en niz zabeležil 40 % več ciklov kot drugi. Iste celice, isti BMS, isti tovornjak. Različne dolžine kabla za vsako vrvico. Krajši kabli so imeli manjši upor, tako da je vrvica v vsakem posameznem ciklu delovala težje. Stranka je izvedela, ko je obrabljena vrvica odpovedala in je bila garancija zavrnjena, ker ni šlo za proizvodno napako. Namestitveni program je uporabil bližnjico.
Dobre vzporedne namestitve uporabljajo ujemajoče se celice iz iste serije in kable enake-dolžine. Potrebuje več časa. Stane več. Veliko trgovin z baterijami poprodajnih storitev ga preskoči.
Dejanske številke iz pretvorb voznega parka
Pridobili smo podatke iz 43 voznih parkov strank, kizamenjal s svinčevo-kislino na litijv zadnjih nekaj letih. Rezultati so se razdelili v dve jasni skupini.
Vozni parki, ki so svojo konfiguracijo prilagodili temu, kako dejansko delujejo, so imeli vračilne dobe v razponu od 26 do 31 mesecev. Projekcije življenjske dobe baterije trajajo osem let ali več.
Vozni parki, ki so kupovali predvsem na podlagi cen in številk specifikacij, so na začetku predvidevali 19-mesečno povračilo. Povračilo v realnem svetu se je raztezalo v zadnjih 40 mesecih, ker je zmogljivost izginila hitreje, kot je bilo pričakovano.
Razlika med tema skupinama se je zmanjšala na uravnoteženje arhitekture.Aktivno uravnovešanje celicteče morda osemsto do tisoč dvesto dolarjev več na paket ob nakupu. Nenehno prerazporeja energijo med celicami, med polnjenjem in praznjenjem. Pasivno uravnoteženje samo odvaja visoke celice med polnjenjem. Deluje dobro, če izvajate polne nočne polnjenja. Razpade, ko ste priložnost za polnjenje med izmenami.
Dvajset-vozni park v dveh izmenah. Active BMS spec doda dvajset tisočakov začetnim stroškom. Ti paketi dosežejo 4000 ciklov, preden zmogljivost pade na 80 %. Pasivni sistemi pod istim delovnim ciklom dobijo približno 2400. V sedem-letnem oknu aktivna flota izvede eno zamenjavo baterije. Pasivna flota naredi dvoje. Dvajset tisoč dodatnih vnaprejšnjih prihrankov okoli-sedemdeset{12}}tisoč v življenjski dobi opreme.
Težava združljivosti BMS, na katero nihče ne opozarja
Sodobni viličarji se želijo pogovarjati s svojimi baterijami. Stanje napolnjenosti na armaturni plošči. Kode napak, ko je kaj narobe. Včasih so funkcije zaklepanja, ki tovornjaku onemogočijo delovanje, če komunikacija pade.
BMSmora govoriti isti protokol kot krmilnik tovornjaka. Crown uporablja eno stvar. Toyota uporablja drugega. Yale je spet drugačen. Kupite paket, ki se popolnoma integrira s tovornjaki Crown, in morda bo Toyoti povzročil stalne napake.
Izvedli smo neformalno anketo med strankami, ki uporabljajo več blagovnih znamk OEM. Približno 30 % poprodajnih litijevih naprav ima vsaj delno komunikacijsko neusklajenost. Tovornjaki še vedno vozijo, tako da se na začetku nihče ne pritožuje. Toda upravitelji voznih parkov ne morejo videti dejanskih podatkov o stanju baterije. Ne morem zaznati razvoja težav. Ne morejo uporabljati diagnostičnih orodij, vgrajenih v tovornjake, ki jih že imajo.
Toplotno upravljanjeje drugo mesto, kjer poceni paketi ne uspejo. Tehnični list lahko navaja, da baterija deluje od negativnih 20C do pozitivnih 50C. To ne pomeni, da dobro deluje v celotnem obsegu.
Litijeve celice tvegajo trajne poškodbe, če jih polnite, ko so hladne. Kakovostni sistemi BMS zaklenejo polnjenje pod ničlo, dokler se paket ne segreje. Kar pomeni, da pri delovanju zamrzovalnika tovornjaki, ki prihajajo iz območja negativnih 20, morda ne sprejmejo polnjenja, dokler nekaj časa ne stojijo na toplem. Operaterji to sovražijo.
Paketi za hlajenje Polinovel vključujejo grelne elemente, ki ohranjajo celice dovolj tople za polnjenje. Dražji in kompleksnejši od standardnih paketov. Odpravlja problem "tovornjak se noče polniti", ki obnori delovanje zamrzovalnikov, ko uporabljajo baterije, zasnovane za ambientalna skladišča.
Ujemanje konfiguracije s tem, kako dejansko delujete
Na voljo je enoizmensko delovanje s polnim nočnim polnjenjem:
Pasivno uravnoteženje je v redu. Cenovne-konfiguracije 16S delujejo sprejemljivo, ker delovni cikel daje BMS čas, da popolnoma izenači celice med polnjenjem čez noč. Pazite, če nameravate izmene dodati pozneje. Baterije, določene za eno-izmensko delo, ne prenašajo dobro širitve.
Več-izmena z zaračunavanjem priložnosti:
Potrebujete aktivno uravnoteženje. Nikakor. Delni naboji nikoli ne pustijo pasivnih sistemov v celoti izenačiti. Neravnovesje se kopiči cikel za ciklom. Sčasoma začnete med delovanjem prejemati zaščitne izklope.
Tudi tukaj je pomembna izbira polnilnika. Opportunity polnjenje najbolje deluje z visokim tokom za kratke rafale. Trideset minut med odmorom namesto ur med menjavo izmene. Če vaši polnilniki ne morejo potisniti dovolj toka v razpoložljiva okna, tovornjaki ne dobijo dovolj energije, da bi prebili naslednjo izmeno.
Svin{0}}kislina izgubi tretjino svoje zmogljivosti ali več pri temperaturah zmrzovanja. Litij zdrži bolje, vendar ima omejitve pri polnjenju. Določite toplotno upravljanje, ocenjeno za vašo dejansko delovno temperaturo, ne le za najhladnejšo številko, ki bi jo lahko občasno dosegli. Pakiranje, ocenjeno na minus 30, ne potrebuje aktivnega ogrevanja v zamrzovalniku z minus 10. Absolutno potrebuje ogrevanje pri negativnih 25 aplikacijah za hitro zamrzovanje. Nabavne ekipe, ki uporabljajo splošne specifikacije za hladilnice namesto zahtev za-posebne objekte, tega nenehno pogrešajo.
Neprekinjeno delovanje z morda 10 ali 15 minutami, ki so na voljo za polnjenje med misijami. Baterija se mora hitro napolniti, kar pa vse litijeve kemije ne uspejo enako dobro. Če dodajate vzporedno zmogljivost za daljši čas delovanja, mora BMS nadzorovati vsak niz neodvisno. V nasprotnem primeru ne morete odkriti trenutnih težav pri skupni rabi, preden povzročijo napake, ki brez opozorila zaustavijo avtomatizirane operacije.
Kaj bi moral vsebovati vaš RFQ, a verjetno ne
Preden karkoli pošljete dobaviteljem, dokumentirajte, kako vaše poslovanje dejansko poteka. Določene ure na izmeno. Določeno število izmen. Dejanska okna polnjenja med izmenami. Kako pričakujete, da bo operacija izgledala čez tri do pet let. Nejasen jezik, kot je »več-izmensko delovanje«, daje dobaviteljem prostor, da predlagajo konfiguracije, ki tehnično izpolnjujejo zahteve, vendar slabše ustrezajo-dejanskim razmeram.
Preverite stanje polnilnika. Polnilniki s svinčeno-kislino skoraj nikoli ne delujejo pri pretvorbah litija brez sprememb ali popolne zamenjave. Videli smo citate, ki so popolnoma izpustili polnilnike. Videti je bilo konkurenčno, dokler se ni pokazal pravi obseg namestitve.
Ugotovite, kateri komunikacijski protokol uporabljajo vaši viličarji. To se razlikuje glede na proizvajalca in včasih glede na modelno leto istega proizvajalca.
Ko napišete specifikacijo, od dobaviteljev zahtevajte, da vam povedo, kakšna je njihova celična arhitektura in zakaj so jo izbrali za vašo aplikacijo. Če je vse, kar dobite nazaj, ponovna navedba izhodnih specifikacij, vam nekdo prodaja izdelek, ne pa inženirske rešitve.
Neposredno vprašajte o uravnoteženju celic. Aktivno ali pasivno. Kakšen delovni cikel dejansko zmore. Dobavitelji, ki poznajo njihove izdelke, dajejo jasne odgovore. Izmikanje nakazuje bodisi tehnične omejitve, o katerih ne želijo razpravljati, bodisi preprosto premalo poznavanja lastnih izdelkov.
Pridobite reference iz podobnih operacij. Dobavitelj z dobrimi rezultati v eno-izmenskih ambientalnih skladiščih morda nima nič ustreznih izkušenj za tri-izmensko zamrzovalno aplikacijo. Tehnični izzivi so dovolj različni, da se rezultati v enem segmentu ne prenašajo.
Med vrednotenjem zaženite izračun TCO s svojimi dejanskimi številkami. Dobavitelji modelirajo ugodne predpostavke. Uporabite svoje dejanske stroške električne energije, stroške vzdrževanja in izkoriščenost opreme.
Oglejte si rešitev protiuteži. Litijevi paketi tehtajo veliko manj od svinčeve-kisline, ki jo nadomeščajo. 48 V litij bi lahko imel 600 lbs, medtem ko je bila svinčeva-kislina več kot 2000. Ta razlika v teži vpliva na stabilnost viličarja. Dobri dobavitelji v svojo ponudbo vključijo balast. Drugi to pustijo kot skrite stroške ali varnostno vrzel, ki jo odkrijete po namestitvi.
Pozorno preberite garancijske pogoje. Standardne garancije pogosto izključujejo uporabo pri ekstremnih temperaturah, visoko{1}}ciklične operacije ali namestitve, ki jih opravi kdo drug kot pooblaščeni tehniki. Garancija, ki ne velja za vaše dejansko delovanje, je brez vrednosti ne glede na to, kaj piše na papirju.
Kako se tega lotevamo pri Polinovelu
Inženiring oceni aplikacije, preden karkoli ponudimo. Traja dlje kot samo vlečenje standardnega izdelka. Preprečuje neujemanja specifikacij, ki ustvarjajo garancijske zahtevke in pritožbe strank.
Začnemo z operativnimi podatki. Vzorci menjave, modeli opreme, polnilna infrastruktura, okoljski pogoji. Modelirajte pričakovano zmogljivost v različnih konfiguracijah. Priporočite na podlagi tega, kar stranka pravi, da ji je najpomembnejše, pa naj bo to najnižji začetni strošek, najdaljša življenjska doba baterije ali najhitrejše povračilo. Te prednostne naloge vodijo do različnih priporočil in raje bi imeli ta pogovor med specifikacijo, kot da bi odkrili neskladje dve leti po uvedbi.
Zapletene aplikacije, kot so hladilnice, integracija AGV ali pretvorbe mešanih voznih parkov, dobijo ocene lokacije. Tehnično osebje pride ven, si ogleda infrastrukturo, opazuje operacije, razvije specifikacije, ki pojasnjujejo, kako stvari dejansko delujejo, ne pa tega, kako so opisane v elektronski pošti. Te ocene imajo vrednost, tudi če kupec na koncu kupi od nekoga drugega, saj ustvarijo dokumentacijo, uporabno za ocenjevanje katerega koli dobavitelja.
Standardni izdelki pokrivajo večino aplikacij za ravnanje z materialom. Serija FL51 za 48V sisteme, kapacitete od 314Ah do 920Ah, odvisno od zahtev opreme. Serija FL80 za 80 V težke-aplikacije. Voziček za golf, AGV, posebne konfiguracije vozil za te segmente.
Specifikacijo obravnavamo kot inženirski problem. Včasih to pomeni, da strankam povemo, da naši izdelki niso primerni za to, kar poskušajo narediti. Bolje je, da se o tem pogovorite vnaprej, kot da se pozneje ukvarjate z neuspelo namestitvijo.
Naslednji koraki, če ocenjujete možnosti:
Ocena flote s strani naše tehnične ekipe dokumentira vaše operativne parametre in modelira pričakovano zmogljivost v različnih konfiguracijah. Zagotavlja dokument s specifikacijo, uporaben za konkurenčne ponudbe, ne glede na to, od koga na koncu kupujete. Običajna obdelava traja pet do sedem delovnih dni za standardne aplikacije.
Vodnik za odločanje o konfiguraciji zajema podrobnosti specifikacij, ki ločujejo uspešne pretvorbe od težavnih namestitev. Vključuje zgornji kontrolni seznam za naročila in predloge za modeliranje TCO.
Tehnična vprašanja o posebnih aplikacijah ali modelih opreme gredo neposredno k inženiringu.
