Mpito kutoka kwa-asidi ya risasi hadi mifumo ya betri ya lithiamu{1}}ioni katika programu za umeme za forklift inawakilisha mojawapo ya mabadiliko muhimu zaidi ya kiteknolojia katika vifaa vya kushughulikia nyenzo katika muongo mmoja uliopita.Fosfati ya chuma ya lithiamu (LiFePO4)kemia imeibuka kama suluhisho kuu kwa matumizi ya nishati ya motisha ya viwanda, ikitoa msongamano wa nishati kati ya 120-180Wh/kg ikilinganishwa na 30-50Wh/kg kawaida ya usanidi wa jadi wa asidi-asidi. Faida hii ya kielektroniki hutafsiri moja kwa moja katika ufanisi wa utendaji kazi ambao wasimamizi wa ghala na waendeshaji wa vifaa hawawezi kumudu kupuuza.
Kwanini Kila Mtu Ghafla Anajali Hili
Hapa kuna jambo kuhusu forklifts ambalo watu wengi nje ya tasnia hawatambui: mashine hizi huendesha kila wakati. Tunazungumza 16, wakati mwingine masaa 20 kwa siku katika vituo vikubwa vya usambazaji. Njia ya zamani ya kufanya mambo-kubadilisha betri nzito{{5}asidi, kutunza vyumba maalum vya betri vilivyo na mifumo ya asidi-ya sakafu sugu na uingizaji hewa, kuwa na mafundi kuangalia viwango vya maji kila wiki{7}}kwamba miundombinu yote inapitwa na wakati kwa kutumia teknolojia ya lithiamu.
Nimeona vifaa vikitumia zaidi ya $50,000 kwenye ujenzi wa chumba cha betri. Moshi wa asidi, kuzuia kumwagika, vituo vya kuosha macho, usanidi mzima. Pakiti za lithiamu hazijali yoyote kati ya hizo. Unaweza kuzitoza kwenye kona ya ghala lako. Hakuna chumba maalum kinachohitajika.
Swali la Kemia
Sio betri zote za lithiamu zinaundwa sawa, na hii ni muhimu zaidi kuliko wanunuzi wengi wanavyotambua.
LFP (Lithium Iron Phosphate)inatawala soko la forklift kwa sababu nzuri. Kiwango cha juu cha kukimbia kwa joto kiko karibu digrii 270, ikilinganishwa na takriban digrii 150 kwa kemia za NCM. Unapotumia mashine nzito katika mazingira ambapo athari hutokea-kwa sababu hebu tuseme ukweli, waendeshaji wa forklift hukutana na mambo-ambayo ukingo wa usalama hauwezekani{6}}kujadiliwa. Maisha ya mzunguko kwa kawaida huanzia mizunguko 2,500 hadi 4,000 kwa kina cha 80%.
Betri za NCM na NCA huonekana mara kwa mara, hasa katika programu maalum za hifadhi baridi ambapo sifa za ubora wa juu-za halijoto ya chini ya uteaji huhalalisha mahitaji ya ziada ya udhibiti wa hatari. Lakini wao ni ubaguzi.
LTO (Lithium Titanate) inastahili kutajwa kwa sababu baadhi ya watengenezaji huisukuma kwa bidii ili kupata-matukio ya kuchaji kwa haraka. Teknolojia inafanya kazi-unaweza kuchaji vifurushi hivi kikweli kwa dakika 15-20-lakini adhabu ya msongamano wa nishati ni kali. Unaangalia takriban 70Wh/kg. Kwa shughuli nyingi, hesabu haifanyi kazi.
Nini Kinatokea Ndani ya Pakiti
Mfumo wa usimamizi wa betri unaweza kuwa sehemu isiyothaminiwa sana katika mkusanyiko mzima. BMS nzuri hufanya zaidi ya kuzuia moto.
Usawazishaji wa seli pekee unaweza kupanua maisha ya kifurushi kwa 20-30%. Seli mahususi ndani ya moduli bila shaka zitazeeka kwa viwango tofauti kidogo kutokana na tofauti za utengenezaji na viwango vya joto wakati wa operesheni. Bila kusawazisha amilifu, seli yako dhaifu inakuwa sababu ya kizuizi kwa pakiti nzima. Mfumo kimsingi unakuwa mnyororo-pekee-kama-imara-kama-hali-ya kiungo dhaifu zaidi.
Ukadiriaji wa hali ya malipo katika kemia za lithiamu huwasilisha changamoto za kiufundi za kweli. Mviringo wa voltage kwa seli za LFP ni tambarare kwa njia ya kushangaza kupitia katikati ya 60% ya mzunguko wa kutokwa. Huwezi tu kupima voltage na kupata SOC jinsi unavyoweza kutumia-asidi ya risasi. Mifumo ya kisasa hutumia kuhesabu coulomb pamoja na uchujaji wa Kalman na urekebishaji wa mara kwa mara kulingana na pointi za kumbukumbu zinazojulikana (voltage kamili ya malipo, ncha za kutokwa).
Ufuatiliaji wa halijoto hufanyika katika sehemu nyingi-kawaida kila-sanduku 12 - huku itifaki za kuzimwa kikianzisha ikiwa kitambuzi chochote kinazidi viwango vya juu zaidi. Mawasiliano ya basi ya CAN hulisha data hii kwa kidhibiti kikuu cha forklift mfululizo.
Mazungumzo ya Pesa
Hapa ndipo mambo yanapovutia, na ambapo nimeona timu za ununuzi zikifanya makosa ghali.
Bei ya awali ya ununuzi wa kifurushi cha lithiamu ni takriban mara 2.5 hadi 3 ya gharama ya betri inayolingana ya risasi-ya asidi. Nambari hiyo inatisha watu. Haipaswi, lakini inafanya.
Fikiria programu ya kawaida ya 80V/500Ah inayoendesha zamu mbili:
Hali ya asidi{{0}ya asidi inahitaji pakiti mbili za betri (moja kuchaji wakati moja inafanya kazi), chaja, kifaa cha kushughulikia betri, na miundombinu ya chumba cha betri iliyotajwa hapo juu. Pia unabadilisha betri hizo kila baada ya miaka 4-5. Gharama za kazi kwa ubadilishaji wa betri kila siku huongeza takwimu kutoka dakika 15 hadi 20 kwa ubadilishaji, mara mbili kwa siku, kwa vyovyote vile kiwango chako cha wafanyikazi kilichojaa.
Pakiti ya lithiamu hudumu miaka 8-10 na usimamizi sahihi. Hakuna kubadilishana. Hakuna chumba cha betri. Kutoza fursa wakati wa mapumziko huifanya iendelee kwa muda usiojulikana.
Tekeleza hesabu ya TCO katika upeo wa macho wa miaka 10-na lithiamu kwa kawaida hushinda kwa 25-40%, kutegemea sana viwango vya umeme vya ndani na gharama za wafanyikazi. Operesheni za zamu tatu tazama malipo katika miezi 18-24. Programu za shifti moja haziwezi kamwe kufikia malipo, ndiyo maana huwa nauliza kuhusu mifumo ya utumiaji kabla ya kupendekeza chochote.
Uhifadhi wa Baridi: Mnyama Maalum
Programu za freezer chini ya digrii -20 zinawasilisha changamoto za kipekee ambazo zinastahili majadiliano tofauti.
Vifurushi vya kawaida vya lithiamu hupata punguzo kubwa la uwezo katika halijoto ya chini-wakati mwingine hasara ya 30-40% katika digrii -25 . Conductivity ionic ya electrolyte hupungua kwa kasi. Upinzani wa ndani huongezeka. Kujaribu kuchaji pakiti ya baridi kali huhatarisha uwekaji wa lithiamu kwenye anodi, ambayo huharibu seli kabisa na kuleta hatari za usalama.
Madhumuni-betri za hifadhi baridi zilizojengwa hujumuisha mifumo ya kuongeza joto ambayo huwashwa kabla ya kuchaji kuanza. Miundo mingine hutumia vipengele vya kupokanzwa vya kupinga; wengine husambaza kipozezi chenye joto. Kifurushi hakitakubali malipo hadi halijoto ya seli ipitishe kiwango cha juu zaidi, kwa kawaida karibu digrii 0 .
Hii inaongeza utata, gharama, na pointi zinazowezekana za kushindwa. Lakini njia mbadala-kuleta betri kwenye halijoto iliyoko kabla ya kuchaji{2}}hushinda manufaa ya uendeshaji ambayo yalihalalisha uwekezaji wa lithiamu hapo kwanza.
Ukweli wa Ufungaji
Programu-jalizi-na-uuzaji wa kucheza haielezi hadithi nzima.
Usambazaji wa uzito ni muhimu sana katika forklifts zisizo na usawa. Betri za risasi-zinafanya kazi kama ballast muhimu; lori limeundwa kihalisi kuzunguka misa hiyo. Pakiti za lithiamu zina uzito wa 50-70% chini. Wazalishaji wengi huongeza sahani za ballast za chuma ili kulipa fidia, lakini hii inahitaji uhandisi sahihi. Nimeona mabadiliko yaliyotekelezwa vibaya ambapo lori hazikuwa shwari zikipakia.
Uoanifu wa chaja pia haujahakikishwa. Lead{{1}chaja za asidi hutumia wasifu tofauti wa kuchaji-wingi, unyonyaji, hatua za kusawazisha-ambayo itaharibu seli za lithiamu. Unahitaji lithiamu-kifaa mahususi cha kuchaji chenye CC{{6}curves zinazofaa za CV na uwezo wa mawasiliano wa BMS.
Vipimo vya kuweka wakati mwingine hufanya kazi, wakati mwingine haifanyi kazi. Marekebisho ya sehemu ya betri si ya kawaida.
Supu ya Alfabeti ya Vyeti
Kwa mtu yeyote anayenunua betri, mazingira ya udhibiti ni pamoja na:
UN38.3 kwa usalama wa usafirishaji (lazima kwa usafirishaji)
IEC 62619 inayofunika betri za lithiamu za viwandani haswa
UL 2580 katika masoko ya Amerika Kaskazini
Alama ya CE kwa kupelekwa Ulaya
Usikubali betri bila hati zinazofaa. Huu sio tu ulinzi wa dhima-ni uthibitishaji wa kimsingi kwamba mtu aliifanyia majaribio bidhaa kabla ya kuiuza.
Matengenezo (Au Ukosefu Wake)
Moja ya faida za kweli: pakiti za lithiamu hazihitaji matengenezo ya kawaida.
Hakuna kumwagilia. Hakuna malipo ya kusawazisha. Hakuna upunguzaji wa asidi. Hakuna ulikaji wa mwisho wa kusafisha. BMS hushughulikia kusawazisha kiotomatiki.
Unachopaswa kufanya: ukaguzi wa kuona mara kwa mara kwa uharibifu wa kimwili, ukaguzi wa hali ya kiunganishi, na mapitio ya data kutoka kwa mfumo wa ufuatiliaji. Programu nyingi za usimamizi wa meli zinaweza kuripoti seli zinazoonyesha tabia isiyo ya kawaida kabla hazijawa na matatizo.
Sehemu ya ufuatiliaji ni muhimu zaidi kuliko watu wanavyofikiria. Mifumo hii hutoa data kubwa ya uchunguzi. Kuitumia kikamilifu huongeza maisha ya pakiti; kupuuza kunamaanisha kuchukua nafasi ya betri mapema kuliko lazima.
Shift ya Falsafa ya Kuchaji
Uchaji wa fursa kimsingi hubadilisha jinsi shughuli zinavyofikiri kuhusu usimamizi wa vifaa.
Betri za risasi{{0}asidi hupendelea mizunguko ya kuchaji-kamili. Kuchaji kiasi huleta athari za kumbukumbu na matatizo ya kuweka tabaka. Kimsingi unahitaji kupanga matumizi ya betri yako.
Seli za lithiamu hupendelea mizunguko ya sehemu. Kutoza kutoka 40% hadi 80% wakati wa mapumziko ya chakula cha mchana ni sawa-kunafaa. Kuweka hali ya malipo kati ya 20% na 80% huongeza maisha ya mzunguko. Unaacha kufikiria kuhusu usimamizi wa betri kama kazi mahususi ya uendeshaji na uanze kuichukulia kama shughuli inayoendelea ya chinichini.
Hii huwezesha{0}}uendeshaji wa shifti nyingi bila mabadiliko ya betri. Pakiti moja, lori moja, usafiri wa saa 24-. Athari za tija katika mazingira yenye matokeo ya juu ni kubwa.
Ambapo Mambo Yanaharibika
Njia za kawaida za kutofaulu zinazofaa kueleweka:
- Kushindwa kwa BMSakaunti kwa asilimia ya kushangaza ya madai ya udhamini. Elektroniki huishi katika mazingira magumu-mtetemo, mabadiliko ya halijoto, kelele za umeme kutoka kwa vidhibiti vya gari. Ubora hutofautiana sana kati ya wazalishaji.
- Kulehemu kwa mawasilianohutokea wakati waunganishaji wa nguvu kuu hufunga, kwa kawaida kutokana na matukio ya sasa ya inrush. Mifumo iliyoundwa ipasavyo inajumuisha{1}}mizunguko ya kuchaji ili kuzuia hili. Miundo ya bei nafuu wakati mwingine haifai.
- Makosa ya mawasilianokati ya BMS na kidhibiti cha forklift kinaweza kuacha lori zikiwa zimekwama hata wakati betri yenyewe inafanya kazi kikamilifu. Ubora wa utekelezaji wa mabasi ya CAN ni muhimu.
Kushindwa kwa seli hutokea lakini ni nadra sana kwa watengenezaji wanaoaminika. Zinapotokea, miundo ya moduli ya pakiti huruhusu uingizwaji wa moduli zilizoathiriwa badala ya betri nzima.
Kuangalia Mbele
Betri imara-zinasalia daima "miaka mitano mbali" kwa matumizi ya magari, lakini kalenda ya matukio ya teknolojia ya nishati ya kiviwanda inaweza kuwa ndefu zaidi. Mifumo ya sasa ya elektroliti ya kioevu hufanya kazi vizuri kiasi kwamba shinikizo la uingizwaji ni mdogo.
Mambo ya kuvutia zaidi yanayokaribia{0}}maendeleo ya muda ni pamoja na silikoni-seli za anodi ambazo zinaweza kusukuma msongamano wa nishati kupita 200Wh/kg, na kuendelea kupunguzwa kwa gharama kadiri ukubwa wa utengenezaji unavyoongezeka. Betri-kama--miundo ya huduma inaimarika, hasa kwa shughuli ndogo ambazo haziwezi kuchukua matumizi makubwa ya mtaji.
Njia iko wazi. Uuzaji mpya wa forklift unazidi kuwa chaguo-msingi kwa usanidi wa lithiamu. Asidi-asidi haipotei mara moja-kuna msingi mkubwa uliosakinishwa na teknolojia inasalia kuwa ya busara kiuchumi kwa-utumizi wa chini-lakini mpito umepita kiwango chake cha mwisho.
Ikiwa teknolojia hii ina maana kwa operesheni mahususi inategemea kabisa maelezo: saa za matumizi, mifumo ya mabadiliko, hali ya mazingira, upatikanaji wa mtaji na vipaumbele vya uendeshaji. Hakuna jibu la jumla. Lakini kuelewa jinsi mifumo hii inavyofanya kazi-zaidi ya nyenzo za uuzaji-ni hatua ya kwanza muhimu kuelekea kufanya uamuzi sahihi.
