Најбоље праксе за пуњење батерија литијумских виљушкара за рад у складишту
Провео сам седам година у набавци за ову индустрију, укључен у можда двадесет-плус надоградњи система батерија у складишту. Пишем ово зато што постоји много садржаја о „литијуму против олова-киселине“, али скоро ништа што заправо објашњава како да се ове ствари правилно пуне.
Погрешите пуњење и чак ни скупе батерије неће испоручити.
Могућност наплате је једини прави одговор за више{0}}операције
Дозволите ми да унапред изнесем закључак. Ако ваше складиште ради у две или три смене, заборавите на конвенционално пуњење. Идите директно на наплату прилика.
Разлог је једноставан: литијумским батеријама не смета делимично пуњење. Они заправо мрзе пуне циклусе пражњења. Тестирање Баттери Университи-а показује да одржавање СОЦ-а између 20% и 80% може продужити животни век циклуса за 2 до 3 пута (баттериуниверсити.цом). Оловна-киселина је супротна, потребно је потпуно пуњење да би се избегла сулфатизација. Потпуно другачија логика.
Како опционо пуњење функционише у пракси: оператер се укључује током паузе за ручак, додаје 15% до 20% пуњења за 15 минута. Још 20 минута на промени смене. Три или четири делимична пуњења током дана, СОЦ остаје између 40% и 85%. Нема замене батерија. Није потребна просторија за батерије.
Најглупља ствар коју сам видео је да купци купују литијумске батерије, а затим их користе као оловну{0}}киселу. Пада на 20% сваког дана, пуни се до 100% преко ноћи. Урадите то и ваш литијум можда неће трајати ни толико дуго колико би оловна{5}}киселина. Новац бачен.
Начин пуњења зависи од вашег обрасца смене:
Једна смена, испод 8 сати дневно: конвенционално пуњење ради добро. Пуните преко ноћи, радите цео дан. Предности литијума су углавном без одржавања и нису потребне резервне батерије.
Две смене или продужене операције: могућност пуњења је стандардна. Пуњаче је потребно распоредити по објекту. Места за паузу, места промене смена, близу врата пристаништа.
Висок интензитет 24/7: брзо пуњење плус могућност пуњења. Али искрено, брзо пуњење захтева озбиљно управљање топлотом. Јефтине батерије не могу да поднесу.
| Оперативни режим | Препоручено пуњење | Цхаргер Лаиоут | Баттери Ратио |
|---|---|---|---|
| Једна смена | Конвенционално | Централизована, батерија | 1:1 је довољно |
| Две смене | Оппортунити | Дистрибуиране, преломне области/тачке промене смене | 1:1, није потребна резервна копија |
| Три смене/24х | Брзо + Могућност | Распрострањена велика густина | 1:1, али је потребан већи капацитет |
Традиционалне оловне{0}}киселине операције покрећу 2 до 3 батерије по камиону. Једно у употреби, једно пуњење, једно хлађење. Литијум не треба ништа од тога. Један камион, једна батерија, могућност пуњења решава све остало. Само то штеди 60% на трошковима набавке батерија.
Избор капацитета: већина људи ово греши
Купац ме је питао прошлог месеца, 48В 400Ах или 48В 700Ах, разлика у цени око 8.000 долара. Његов први инстинкт је био да купи мање, уштеди новац.
Питао сам: колико смена? Два. Колико пуњача? Четири, све у соби за батерије. Да ли сте спремни за надоградњу инфраструктуре за пуњење? Не, превише муке.
Онда вам треба 700 Ах.
Мањи капацитет значи чешће пуњење. 400Ах батерија која ради у две смене захтева најмање два пуњења да би преживела дан. Ако су сви пуњачи у просторији за батерије, оператери се морају посебно вратити да би напунили. Повратно путовање плус време чекања, сваки пут најмање 20 минута. Два пута дневно је 40 минута по камиону. Двадесет камиона је 800 минута дневно, око 13 сати изгубљене продуктивности.
Батерија од 700 Ах са једном приликом пуњења ујутру, једном за ручком, издржи цео дан. Нема посебних путовања назад у просторију за батерије.
Наравно, ако сте вољни да дистрибуирате пуњаче у областима лома, 400 Ах ради. Али за то су потребни електрични радови. Покретање цеви, инсталирање прекидача, можда надоградња главног панела. Трошкови реновирања могу премашити разлику у цени батерије.
Моје препоруке:
Две смене, не желите да мењате инфраструктуру: купите већи капацитет, 600 Ах или више.
Две смене, вољни да раде дистрибуирану инсталацију пуњача: 400 до 500 Ах је у реду, уштедите у пуњаче и електричне радове.
Једна смена: нема потребе за великим капацитетом, 400 Ах са конвенционалним пуњењем, уштедите новац.
Три смене високог интензитета: најмање 700 Ах, упарено са брзим пуњењем, а батерија мора имати активно управљање топлотом (течно хлађење или принудни ваздух). У супротном, немојте се трудити.
РОИ: Реал Нумберс Беат Тхеори
Сакупио сам стварне податке из завршених пројеката. Ово нису бројеви брошура произвођача. Прави резултати од стварних купаца.
Први пројекат: Текас 3ПЛ Варехоусе
Флота од 50 камиона, раније на оловној-киселини са 2,5 акумулатора по камиону (неки су имали 2, неки 3). Наменска просторија за батерије са вентилацијом и станицом за испирање очију.
Након конверзије литијума: број батерија је пао са 125 на 50. Просторија за батерије је срушена, претворена у складишни простор. Особље за одржавање је смањено са 2 на 0,5 (сада ради друге послове са пола радног времена). Струја кошта 41 одсто.
Осмо{0}}годишње поређење укупних трошкова: систем оловне{1}}киселине 6,6 милиона долара, литијумски систем 3,7 милиона долара. Уштеђено 2,9 милиона долара, смањење од 56%. Отплата куповине у готовини била је 31 месец. Уз ЕааС финансирање, позитиван новчани ток од прве године (уговорк.цом).
Пројекат два: Дистрибутивни центар за хладњаче
12 виљушкара, околина на минус 20 Фаренхајта. Оловне{3}}киселинске батерије губе 30% до 40% капацитета на тим температурама, плус не могу да се пуне на хладном, па је загрејана просторија за батерије била обавезна.
Прешао на ЛФП литијум са интегрисаним грејањем. Елиминисана грејана просторија за батерије (уштеда од 80 УСД,000+ трошкови изградње плус 12.000 УСД годишње). Однос батерија је порастао са 1:3 на 1:1. Отплата за 17 месеци.
У сценаријима хладњаче, предност литијума је огромна. Немојте превише размишљати о математици, само промените. Цровн-ови подаци показују да њихова литијумска паковања одржавају 98% капацитета у хладњачи где оловна{3}}киселина пада на 60% (цровн.цом).
Трећи пројекат: Мала флота
10 камиона, рад у једној смени. Искрено, повраћај улагања није сјајан у овој скали. Отплата се продужила у последњих 28 месеци. Клијент се ипак променио, главни разлог је био што више нису могли да поднесу одржавање оловне{5}}киселине. Додавање воде, чишћење терминала, суочавање са просутом киселином. Њихов човек за одржавање је дао отказ и нису могли да нађу никога ко би био вољан да ради тај посао.
Пет година укупна уштеда преко 50.000 долара. Није огроман, али мир се рачуна (леоцхлитхиум.ус).
Детаљан преглед трошкова
Теорија има ограничено убеђивање. Дозволите ми да поделим стварне трошкове за 20-камиона у две смене током 5 година:
Систем оловних{0}}киселина:
- Куповина батерија: 4.500 УСД по комаду, 2,5 по камиону, укупно 50=225.000 УСД
- Пуњачи: 20 конвенционалних пуњача по 3.000 УСД сваки=60.000 УСД
- Конструкција просторије за батерије: вентилација, задржавање киселине, станица за испирање очију, баријере против судара=45.000 УСД
- 5-годишња струја: ефикасност пуњења од 75% до 80%=156.000 УСД
- 5-годишњи рад на одржавању: 15 до 30 минута по батерији недељно (заливање, преглед, чишћење)=87 500 УСД
- Замена батерије у 4. години: оловна-киселина траје око 1500 циклуса, две смене значе 3 до 4 године, а затим замена, 40 батерија (претпоставимо да је 10 још увек употребљиво)=180.000 УСД
Укупно 5 година: 753 500 долара
Литијумски систем:
- Куповина батерија: по 16.000 УСД, укупно 20=320.000 УСД
- Пуњачи: 12 опортунитетних пуњача (литијум се пуни брже, није потребно 1:1), 4.500 УСД сваки=54.000 УСД
- Електрично реновирање: инсталација дистрибуираног пуњача, водова и прекидача=20.000 УСД (под претпоставком да није потребна надоградња главног панела)
- 5-годишња струја: са ефикасношћу од 95% до 98%=94.000 УСД
- 5-годишњи рад на одржавању: у суштини нула за литијум, буџет 8.000 долара за повремене проблеме
- Замена батерије: није потребна, литијум траје 3.000 до 5.000 циклуса, неће се потрошити за 5 година
Укупно 5 година: 476.000 долара
Разлика: уштеђено 277.500 долара, смањење од 37%.
Погледајте разлику у структури трошкова. Оловна-киселина има огромне скривене трошкове: изградњу просторија за батерије, текуће одржавање, масовну замену 4. године. Ништа од тога се не појављује на почетном цитату, али то не можете избећи у стварним операцијама.
Планирање инфраструктуре мора се десити рано
Прошле године је скоро избацио пројекат из колосека. Купац је финализирао добављача батерија, потписао уговор, уплатио депозит, а затим је довео извођача електричне енергије на процену. Открили су да је њихов главни панел већ био пун. Додавање 10 пуњача захтевало је надоградњу трансформатора, по цени од 180.000 долара. Буџет пројекта је експлодирао, скоро отказан.
Литијумски пуњачи троше озбиљну снагу. Један брзи пуњач од 48В је од 15 до 25кВ. На 480В сервису то је отприлике 30 до 60 ампера. Десет пуњача који раде истовремено повећавају потражњу од 150 до 250 кВ вашем објекту.
Пре него што се посветите било ком решењу за батерије, нека ваш електричар процени:
- Преостали капацитет главног панела и доступни утори за прекидаче
- Назив трансформатора и проценат струјног оптерећења
- Водовод од панела до сваке локације за пуњење
- Да ли ће додатно оптерећење при пуњењу покренути наплату потражње за комуналије
480 В трофазни{1}} је оптималан. Највећа ефикасност, најнижи трошкови бакра. Али многа старија складишта имају само 208В или 240В. Надоградња на 480В захтева додавање трансформатора, инсталираног од 15.000 до 30.000 долара.
Неки комунални сервиси нуде цене-искоришћења{1}}са попустима од 20% до 30% током ван{4}}вршних сати (обично од 22:00 до 6:00). Ако ваш рад дозвољава пуњење преко ноћи, вреди набавити пуњаче са програмибилним распоредом да бисте остварили те уштеде.
БМС компатибилност узрокује више проблема него што бисте очекивали
Свака литијумска батерија има БМС (Баттери Манагемент Систем). Различити произвођачи имплементирају БМС веома различито.
Проблеми са којима сам се лично сусрео:
Купац је купио кинеске батерије по конкурентним ценама. Инсталирао сам их, открио да контролна табла виљушкара не показује ниво напуњености. Верзија БМС ЦАН протокола није компатибилна са камионом. Батерије су радиле, али оператери нису имали појма колико је напуњености остало. Камиони су страдали у пролазима више пута пре него што су потрошили 3 УСД,000+ натеравши дилера виљушкара да поново конфигурише параметре.
Други проблем је ограничење струје БМС-а. Оловна{1}}киселина може да испоручи тренутну велику струју. Брзи убрзања, рампе за пењање, подноси све што мотор захтева. Литијум БМС ограничава струју пражњења ради заштите ћелија. Прекорачите оцењени врх и он се одмах прекида. Неко на Працтицал Мацхинист форуму је то јасно објаснио: „БМС ограничава струју пражњења. Зато проверите спецификације појачивача вашег виљушкара и уверите се да називна струја батерије покрива максималну потражњу. БМС неће дозволити тренутне скокове као што то чини оловна{8}}киселина“ (працтицалмацхинист.цом).
Температурна заштита је још једна. Одговарајући БМС забрањује пуњење испод 0 степени (32 степена Ф) јер хладно пуњење узрокује литијумску облогу на аноди. Трајни, неповратни губитак капацитета. Али неке јефтине јединице имају ниже прагове или уопште немају заштиту. Пуните у негрејаном складишту током зиме и можете уништити батерију.
БМС спецификације за потврду пре куповине:
Праг заштите од пренапона (ЛФП треба да буде 3,65 В по ћелији). Поднапонски праг (2,5В по ћелији). Максимална континуирана струја пражњења. Максимална струја пражњења и дозвољено трајање. Прекид пуњења при ниској температури. Заштита од високе температуре. Верзија ЦАН протокола. Без обзира да ли подржава изворну комуникацију са вашим брендом виљушкара.
Добијте писмену потврду од добављача. Немојте само веровати продавцу на реч да је „компатибилан“. Ако није компатибилан након инсталације, враћања и спорови могу да се вуку месецима.
Сертификација није опциона
УЛ 2580 је безбедносни стандард за литијумске батерије у електричним возилима. Тестови укључују одзив кратког споја, понашање при прекомерном пуњењу, механички удар, термичко задржавање.
Ова сертификација је важна из два разлога: прво, дизајн батерије је верификован од стране-треће стране. Друго, осигуравајућа друштва то препознају.
Без УЛ 2580, ваше осигурање можда неће покрити инциденте или премије значајно порасту. Неке увезене батерије су јефтиније јер су прескочиле сертификацију. Питај о томе. Ако нема УЛ сертификата и нешто пође наопако, можда сами сносите сву одговорност.
Проверите аутентичност сертификата преко УЛ базе података на мрежи. Немојте само веровати етикети на батерији. Они се могу лажирати.
Европским тржиштима су такође потребни ИЕЦ 62619 и ЕН 1175:2020.
Када конверзија литијума нема смисла
Рад у једној смени. Годишњи радни сати испод 1.500 по камиону. Флота је стара и предвиђена је замена за 3 године. Било који од ових услова чини да РОИ литијума изгледа слабо.
Једна смена значи да имате целу ноћ за пуњење. Предност литијумског пуњења се не примењује. Уштедама на одржавању и ефикасности електричне енергије потребно је неколико година да би се надокнадили већи трошкови куповине.
Стара флота је питање времена. Стављање батерија од 18.000 долара на 15-година-камионе који ће бити расходовани за 3 године губи новац. Батерија наџивљава опрему. Боље је да сачекате и одредите камионе спремне за литијум када обавите замену возног парка.
Такође: возни парк испод 5 камиона. Трошкови управљања инфраструктуром и пројектима распоређени су на премало јединица. Отплата се протеже непријатно дуго. Можда би било боље да се држите оловне-киселине док се величина возног парка не повећа или опрема не буде замењена.
Шта даље
Ако размишљате о конверзији литијума, ево како да јој приступите:
Прво документујте своје тренутно стање. Колико замена батерија по смени? Колики је твој рачун за струју? Колико рада иде на одржавање? Многа складишта немају ове податке. Грубе процене раде. Потребна вам је основна линија да бисте израчунали повраћај улагања.
Добијте предлоге од два или три добављача. Раимонд, Флук Повер, Греен Цубес, ОнеЦхарге имају калкулаторе на мрежи, али претпоставке калкулатора можда неће одговарати вашем стварном раду. Замолите их да изврше прилагођену анализу на основу ваших бројева.
Електрична процена се мора извршити пре него што се обратите продавцу. Укључите свог извођача да провери колико простора за главу постоји на главном панелу. Немојте открити након потписивања уговора да вам треба 150.000 долара за надоградњу трансформатора.
Пилот распоређивање ако је могуће. Прво претворите 3 у 5 камиона. Трчите три месеца, прикупљајте стварне податке, верификујте тврдње добављача, пустите оператере да се прилагоде новим рутинама пуњења, решавајте проблеме у малом обиму. Много јефтиније од ширења флоте-и откривања проблема касније.
Интерацт Аналисис предвиђа да ће 81% електричних виљушкара бити испоручено са литијумским батеријама до 2034. (интерацтаналисис.цом). Тренд је закључан. Питање је само када направите потез.
Желите да разговарате о појединостима? Величина флоте, образац рада, постојећа инфраструктурна ограничења. Дајте ми ту информацију и ја ћу направити реалну процену за вашу ситуацију.
