Kalkilatè Tan chaj batri: Konbyen tan pou chaje konplètman

Mwen te antre nan endistri sa a nan pòt dèyè a. Te kòmanse kòm yon kontraktè elektrik fè amelyorasyon panèl pou depo, te kontinye ap poze kesyon batri mwen pa t 'kapab reponn, evantyèlman te fini pase plis tan sou sistèm pouvwa pase fil elektrik. Sa te 2016. Uit ane apre mwen te manyen petèt 400 enstalasyon batri chariot atravè Midwès la ak Sidès, sitou konvèsyon soti nan plon-asid nan ityòm.

 

Kesyon an chaj tan vini nan prèske chak apèl lavant. Manadjè flòt yo vle yon nimewo. "Konbyen tan pou chaje?" Kesyon senp, repons konplike. Fòmil rapid tout moun itilize sou Entènèt la pral mete w nan pak la, men mwen te gade menm fòmil sa a ki lakòz yon erè $340,000 nan yon depo frèt nan Indianapolis. Yo gwosè enfrastrikti chaje yo ki baze sou nimewo teyorik, Lè sa a, dekouvri fwa chaj aktyèl yo te kouri 40% ankò paske pèsonn pa te konte pou tanperati anbyen 2 degre nan zòn frizè yo. Te pran uit mwa pou jwenn apwobasyon bidjè pou amelyorasyon elektrik yo ta dwe fè depi nan kòmansman an.,

 

Se konsa, kite m mache nan sa ki aktyèlman enpòtan pou kalkil tan chaj, ak pi enpòtan, ki sa nimewo yo vle di pou desizyon akizisyon ou.

Fòmil yo ak poukisa yo bay manti

Kalkil debaz la se toupatou sou entènèt:

Yon batri 200Ah ak yon plato 20A pran 10 èdtan. Fè.

Eksepte li pa travay konsa. Fòmil sa a sipoze 100% efikasite chaje, ki pa egziste. Chak chimi batri pèdi enèji pandan chaje. LiFePO4 kouri 95% a 98% depann sou kalite selil la ak tanperati. Mwen te teste selil CATL 280Ah ki te frape 97.8% nan tanperati chanm, men yon pakèt selil bidjè ki soti nan yon founisè Tier-3 ane pase a sèlman jere 93.2% nan menm kondisyon yo. Chimi NMC tipikman tonbe ant 90% ak 95%. Plon-asid se toupatou nan kat la, nenpòt kote soti nan 68% sou yon batri fin vye granmoun nan move tan frèt jiska petèt 85% sou yon nouvo nan tanperati optimal.

Fòmil ajiste efikasite-:

Sa batri 200Ah nan 20A ak efikasite 95% aktyèlman pran 10.5 èdtan. Avèk 85% efikasite plon-asid, w ap gade nan 11.8 èdtan.

Men, isit la se kote pifò kalkilatris sispann, ak isit la se kote pwoblèm reyèl kòmanse.

CC-Chajman CV: Poukisa dènye 20% yo pran pou tout tan

Chak chajè ityòm itilize yon pwosesis de-faz. Premye faz la se aktyèl konstan, kote plato a pouse anperaj fiks nan batri a jiskaske vòltaj frape limit siperyè a. Pou LiFePO4 sa a se 3.65V pou chak selil, sa vle di 58.4V pou yon pake estanda 48V. NMC koupe nan 4.2V pou chak selil.

Kouran konstan fè ou nan apeprè 80% eta chaj. Fòmil la senp travay rezonab byen pou pòsyon sa a.

Lè sa a, plato a chanje nan mòd vòltaj konstan. Voltaj rete fiks pandan aktyèl la diminye piti piti. Batri a "plen" lè aktyèl la desann apeprè 3% valè CC orijinal la. Faz sa a ranpli 20% ki rete yo men li ka manje jiska 30% a 40% nan tan total chaj ou a.

Mwen te konn panse ke sa a te jis yon detay teknik jiskaske yon sant distribisyon nan Memphis te montre m mòso bwa chaj yo. Yo te pwograme chajè yo pou yo dekonekte apre 2.5 èdtan ki baze sou yon kalkil ki te sipoze chaj lineyè. Chak batri te kanpe nan 83% a 86% SOC. Operatè yo te panse yo te gen 8 èdtan nan ègzekutabl epi yo te resevwa 6.5 a 7. Nimewo pwodiktivite pa t 'gen sans jiskaske yon moun rale done yo BMS.

Dire faz CV la ogmante tou kòm pil laj. Atik BU-409 sou Battery University kouvri fenomèn sa a an detay. Yon selil ki degrade ak 82% kapasite ki rete a pa chaje pi vit paske gen mwens kapasite pou ranpli. Li aktyèlman pran apeprè menm tan total kòm yon nouvo selil paske li antre nan mòd CV pi bonè epi li depanse plis tan nan cône ki ba-aktyèl la. Analoji yo itil: yon jèn atlèt sprints nan fini ak apèn nenpòt ralantisman, pandan y ap yon kourè ki pi gran kòmanse mache mwatye nan.

Efè Tanperati ki aktyèlman enpòtan

Fichye espesifikasyon yo montre pèfòmans nan 25 degre. Mwen pa janm wè yon depo ki kenbe 25 degre ane -nan zòn chaje a.

Ant 20 degre ak 25 degre, tout bagay ap travay jan yo espere. Sa a se debaz ou a.

Ant 5 degre ak 20 degre, ou pral wè petèt 5% a 15% rediksyon kapasite ak yon ti kras pi long fwa chaj. Pifò operasyon yo pa remake.

Ant 0 degre ak 5 degre, BMS sou nenpòt sistèm desan ap kòmanse derating chaj aktyèl la. Atann fwa chaj yo double oswa triple. Mwen te mezire pake 48V 400Ah ki chaje nan 2.5 èdtan nan 22 degre pran plis pase 7 èdtan nan 3 degre.

Anba 0 degre se kote bagay yo vin danjere. Chaje LiFePO4 anba konjelasyon lakòz ityòm plating sou sifas anod la. Domaj sa a se pèmanan ak kimilatif, diminye tou de kapasite ak lavi sik ak chak ensidans. Yon BMS apwopriye bloke chaje antyèman nan tanperati sa yo, men mwen te rankontre sistèm bon mache ki sèlman montre yon limyè avètisman epi ki pèmèt operatè a pase sou plas. Pa janm fè konfyans yon BMS ki pèmèt ou chaje anba 0 degre. Atik BU-410 sou Battery University dokimante mekanis nan plating ityòm epi li montre imaj mikwoskòp domaj la.

Pi wo pase 45 degre, chaje akselere degradasyon anpil. Si zòn chaje w la vin cho an ete, swa deplase chajè yo oswa ajoute vantilasyon. Mwen te wè pake yo pèdi 15% kapasite nan yon sèl ete paske yo te chaje bò kote yon waf chaje sid-ki pa gen okenn koule lè.

Takeaway nan pratik: kalkil tan chaj ou bezwen yon faktè koreksyon tanperati. Tablo ki anba a montre sa mwen itilize pou estimasyon pwojè yo.

Pwoblèm seleksyon kapasite pèsonn pa pale de

Pifò diskisyon sou entènèt trete kapasite batri kòm yon senp "pi gwo se pi bon" kesyon. Nan pratik, chwa ki genyen ant gwosè selil yo kreye konpwomi ki afekte konpòtman chaj, jesyon tèmik, ak fyab-alontèm.

Gwo selil prismatik tankou fòma 280Ah oswa 314Ah gen pi ba pri pou chak kWh. Men, rapò sifas yo-a-volim pi piti, sa vle di yo kenbe chalè pi byen, men tou chofe nan frèt tranpe pi dousman.

Mwen te fè tès konparatif sezon fredi pase a sou selil 100Ah ak 280Ah ki soti nan menm manifakti a. Kòmanse soti nan -15 degre, selil 100Ah yo rive nan tanperati chaj san danje nan 14 minit ak sistèm chofaj estanda nou an. Selil 280Ah yo te pran 23 minit. Prèske 10 minit diferans pou chak sik chaj.

Pou operasyon chanjman pwograme yo ak fenèt chaje previzib, sa a ta ka pa gen pwoblèm. Kòmanse aparèy chofaj la 30 minit bonè epi pil yo pare lè ou bezwen yo. Pou aplikasyon sou-demann ak dispatching iregilye, 10 minit siplemantè sa yo ka rale nan tout operasyon ou.

Lòt pwoblèm nan se konsistans selil-a-selil. Yon pake bati nan selil 100Ah gen plis selil endividyèl ki bezwen rete ekilibre. Men, selil ki pi piti sa yo gen tandans montre pi sere konsistans nan yon pakèt paske gradyan tèmik pandan fabrikasyon yo pi piti. Yon kliyan chanje soti nan selil 320Ah nan selil 100Ah espesyalman paske BMS yo te toujou ap alarmant sou diferans vòltaj. Pake 320Ah a regilyèman te montre 50mV gaye ant selil yo. Pake ranplasman 100Ah rete anba 15mV.

Sa enpòtan pou tan chaj paske balans BMS rive nan fen sik chaj la. Pi gwo diferans vòltaj vle di tan balanse pi long, ki pwolonje tan total yo rive jwenn vre plen chaj.

C-Seleksyon Tarif ak Tan reyèl-Chaj Mondyal la

C-pousantaj eksprime aktyèl chaj kòm yon miltip kapasite. Yon batri 100Ah chaje nan 1C resevwa 100 amps. Nan 0.5C, li resevwa 50 amps.

Relasyon ant C-pousantaj ak tan chaj la pa lineyè akòz faz CV la. Double kouran chaj ou a pa diminye tan total chaj ou an mwatye.

Nan 0.5C, yon pake LiFePO4 tipik pran apeprè 100 minit nan mòd CC pou rive nan 80% SOC, Lè sa a, yon lòt 40 a 50 minit nan mòd CV ranpli chaje. Total apeprè 2.5 èdtan.

Nan 1C, faz CC la desann apeprè 50 minit, men faz CV la toujou pran 35 a 45 minit. Total apeprè 1.5 èdtan.

Ou double aktyèl la men sèlman koupe tan total pa 40%. Faz CV a relativman fiks kèlkeswa pousantaj CC.

Nan 2C (si selil ou yo sipòte li), faz CC desann nan petèt 25 minit, faz CV rete alantou 30 a 40 minit. Total apeprè 1 èdtan. Ou quadruple aktyèl la konpare ak 0.5C men sèlman koupe tan pa 60%.

Kolòn jenerasyon chalè a enpòtan. Pi wo C-to vle di plis enèji pèdi kòm chalè andedan selil yo. San jesyon tèmik adekwat, tanperati selil la ogmante pandan chaje, ki deklanche BMS derating, ki pwolonje tan chaj, ki pasyèlman defèt bi pou yo chaje vit. Mwen te wè sistèm 2C-ki aktyèlman pran plis tan pase sistèm 1C nan anviwònman cho paske BMS la depanse mwatye sik la nan mòd pwoteksyon tèmik.

Ki kote tan chaj anfòm nan ekonomi flòt yo

Sa a se kote desizyon akizisyon yo pran. Tan chaj se pa sèlman yon spesifikasyon teknik. Li afekte dirèkteman konbyen pil ou bezwen, konbyen chajè ou bezwen, epi si enfrastrikti elektrik ou ka okipe chay la.

Kite m 'travay nan yon konparezon reyèl nou te fè ane pase a pou yon operasyon 3PL nan Dallas ak 36 klas 1 charyo chita-nan de orè.

Senaryo A: Plon-asid ak echanj batri

Apwòch tradisyonèl la. Chak chariot bezwen twa seri batri: youn opere, yon sèl chaje, yon sèl refwadisman. Plon-pil asid bezwen 8 èdtan chaj tan plis 8 èdtan refwadisman anvan yo itilize ankò. Total 108 pil pou apeprè $4,200 chak pou inite 48V 600Ah.

Depans fonksyònman anyèl yo enkli elektrisite (efikasite vwayaj ale-plon-asid-apepwè 80% vle di pèt enpòtan), travay awozaj ak antretyen, HVAC chanm batri, ak rezèv ranplasman. Plon-asid nan aplikasyon lou-itilize yo anjeneral dire 1,500 a 2,000 sik, sa ki tradui nan 3 a 4 ane nan de-operasyon chanjman.

Senaryo B: Lityòm ak chaj opòtinite

Batri LiFePO4 ka chaje pandan repo san domaj oswa kondisyon refwadisman. Chak chariot bezwen yon batri. Total de 36 pil nan apeprè $ 11,800 chak pou inite LFP ekivalan 48V 400Ah (pi piti kapasite nesesè paske ityòm bay tout kapasite pandan tout egzeyat, kontrèman ak plon-asid ki dwe rete pi wo a 50% pou konsève lavi).

Depans fonksyònman anyèl yo rakonte rès istwa a:

Kalkil rezèv ranplasman an sipoze pil plon-asid dire 3.5 ane an mwayèn nan aplikasyon sa a, ki mande pou ranplasman apeprè 31 pil pa ane a $3,650 chak (pri yo bese yon ti kras pou ranplasman pandan kont lan ap etabli). LiFePO4 gen garanti pou 10 ane nan aplikasyon sa a san okenn ranplasman espere.

Rezime TCO 8 ane:

Opsyon ityòm nan koute 69% mwens sou 8 ane. Ranbousman sou diferans inisyal envestisman an rive nan mwa 5.

Analiz espesifik sa a te itilize nimewo ki soti nan kliyan Dallas sa a. Nimewo ou yo pral diferan selon tarif elektrisite, depans travay, modèl chanjman, ak depans konstriksyon lokal yo. Men, grandè diferans lan reprezante sa mwen wè nan pifò operasyon milti-shift yo.

Yon sèl -Operasyon Chanjman: Matematik diferan

Ekonomi yo chanje anpil pou enstalasyon sèl-orè. Si ekipman yo rete san fè anyen konsa 14 a 16 èdtan chak jou, travay pou chanje batri a disparèt nan ekwasyon an, epi plon-asid gen tan pou yon chaj apwopriye ak refwadisman ak yon sèl seri batri.

Pou yon operasyon chariot 20-yon sèl chanjman:

Lityòm toujou genyen, men Marge a pi piti anpil. Récupération pran 4 a 5 ane olye de 5 mwa. Pou operasyon yo pa sèten sou plan alontèm-yo, sa chanje kalkil risk yo.

Mwen te fè kliyan nan sitiyasyon sa a chwazi plon-asid espesyalman paske yo pa t sèten yo ta toujou nan etablisman sa a nan 5 ane. Sa se yon desizyon biznis lejitim.

Ki sa BMS la fè nan tan chaj ou a

Sistèm Jesyon Batri a kontwole sa k ap pase aktyèlman pandan chaje, ak konsepsyon BMS bon mache yo se sous pifò pwoblèm chaj mwen rezoud pwoblèm.

Twa konpòtman BMS ki afekte tan chaj:

Selil vòltaj mezi presizyon.Inite endistriyèl-BMS yo mezire vòltaj selil endividyèl yo nan ±2mV. Inite bidjè yo ta ka sèlman reyalize ± 10mV. Nan yon seri seri 16 selil, erè kimilatif ka rive nan 160mV. Sa lakòz twò bonè antre nan mòd CV, deklanche fo balanse, ak revokasyon chaj enkonsistan. Mwen te wè pake ki te montre "100%" sou ekspozisyon an men yo te aktyèlman nenpòt kote soti nan 94% a 102% depann sou ki selil ou mezire.

Balanse aktyèl ak estrateji.Balanse pasif gaye enèji depase kòm chalè atravè rezistans. Balanse aktif transfere enèji ant selil yo. Balanse pasif anjeneral kouri 50 a 200mA, sa vle di li pran 5 a 20 èdtan pou balanse yon diferans 1% SOC ant selil yo. Pifò inite BMS balanse sèlman nan tèt oswa anba koub chaj la, kidonk si ou pa janm chaje a 100%, balanse ka pa janm egzekite. Balanse aktif koute 15% a 25% plis men okipe dezekilib anpil pi vit.

Koub derating tèmik.Lè tanperati selil la ap monte, yon BMS ki byen fèt-redui kouran chaj pou anpeche domaj. Pwoblèm lan se koub derating sa yo varye anpil ant manifaktirè yo. Mwen te wè inite BMS ki koupe kouran pa 50% nan 35 degre ak lòt ki kenbe plen aktyèl a 45 degre. Ni se nesesèman mal, men yo pwodwi fwa chaj trè diferan nan anviwònman cho.

Mande founisè ou a pou paramèt aktyèl BMS yo: presizyon mezi pou chak selil, balanse aktyèl ak papòt deklanche, koub derating tèmik. Si yo pa ka bay sa yo, jwenn yon founisè diferan.

Erè akizisyon komen

Erè 1: Sèvi ak tan chaj teyorik pou dimensionnement enfrastrikti.

Chargeurs ou yo ak sèvis elèktrik bezwen pou okipe tout bon fwa chaj, pa kalkil. Bati nan 20% Marge minimòm. Pri a nan oversizing yon ti kras se anpil mwens pase pri a nan retrofitting pita.

Erè 2: Inyore varyasyon sezon an.

Yon sistèm ki travay parfe nan sezon prentan ka lite nan sezon fredi. Si etablisman ou a pa kontwole klima-, jwenn done sou tan chaj nan tanperati ekstrèm ou espere.

Erè 3: Trete tout ityòm kòm ekivalan.

LiFePO4 soti nan manifaktirè diferan fè yon fason diferan. Kalite selilè, konsepsyon BMS, ak jesyon tèmik tout afekte tan reyèl-chaj nan mond lan. Mande done tès sou pwodwi espesifik w ap achte a, pa espesifikasyon jenerik "batri ityòm".

Erè 4: Bliye sou aje.

Tan chaj ogmante kòm pil laj. Yon sistèm ki apèn satisfè bezwen w yo lè nouvo pral tonbe nan 3yèm ane oswa 4yèm ane. Konsepsyon pou pèfòmans nan fen--lavi, pa kòmansman--lavi.

Erè 5: Kalkile ki baze sou sik egzeyat konplè.

Pifò operasyon yo pa kouri pil pou vide. Si sik tipik ou a se 60% egzeyat, kalkil tan chaj ou a ta dwe itilize 60%, pa 100%. Gwosè ki baze sou sik plen fatra kapasite enfrastrikti.

Referans rapid pou Estimasyon Pwojè

Nimewo sa yo sipoze tanperati chanm ak pil ki an sante. Ajiste pou kondisyon aktyèl ou yo.

Jwenn nimewo egzat pou operasyon ou

Kalkilatris jenerik bay repons jenerik. Pou desizyon akizisyon ki enplike kapital enpòtan, ou bezwen kalkil ki baze sou ekipman espesifik ou, anviwònman, ak modèl fonksyònman.

Nou fè analiz detaye tan chaj kòm yon pati nan kad pwojè nou an nan Polinovel. Voye nou espesifikasyon batri ou ye kounye a, orè chanjman, ranje tanperati etablisman an, ak disponiblite fenèt chaje. Nou pral modèl tan chaj yo espere epi montre w kouman diferan konfigirasyon afekte kondisyon enfrastrikti w yo ak TCO.

Analiz la gratis pou pwojè plis pase 10 inite. Pou pi piti pwojè, li toujou vo yon konvèsasyon pou asire w ke ou pa fè youn nan erè komen dimensionnement.

Kontakte: sales@polinovelpowbat.com

Kontakte kounye a

Tablo done yo reflete seri pèfòmans tipik yo obsève atravè plizyè manifakti ak aplikasyon yo. Rezilta espesifik depann sou kalite selil, konfigirasyon BMS, kondisyon anviwònman, ak modèl fonksyone. Faktè koreksyon tanperati ki baze sou LiFePO4 chimi; NMC ak lòt chimi yo ka diferan. Kalkil TCO yo itilize sipozisyon ki endike nan tèks la; rezilta aktyèl yo egzije analiz espesifik sit-.

Referans:
1. Battery University, "BU-409: Chaje ityòm-ion" ak "BU-410: Chaje nan tanperati ki wo ak ba" (batteryuniversity.com/article/bu-409-chaje{-ityòm-, batteryuniversity.com/article/bu-410-charging-at-high-and-low-temperatures)
2. BloombergNEF, "Battery Price Survey 2024" ki dokimante pri mwayèn pake yo ap bese a $139/kWh globalman (about.bnef.com)