מתקן של שרשרת קר במערב התיכון התקשר אלינו לפני שלושה שבועות בנוגע להמרת ליתיום כושלת. הם קנו 31 חבילות מספק אחר, שמונה עשר חודשים לפני כן. גיליון המפרט נראה בסדר. 48V, 314Ah, LiFePO4, סימן CE. צוות הרכש חשב שהם כיסו הכל.
14 חבילות כבר היו מתחת ל-80% קיבולת. הספק הלך עם איזון פסיבי של 16S כדי לזכות במחיר. מתקן רצה שלוש משמרות עםטעינת הזדמנות. BMS פסיבי לא יכול לשמור על איזון תאים תחת סוג כזה של רכיבה על אופניים. כל טעינה החמירה את חוסר האיזון עד שהתאים החלשים ביותר החלו לנשור.
חבילות חדשות, הובלה מזורזת, התקנת עבודה, השכרת משאיות לשלושה שבועות בזמן שהמתינו. הנזק הכולל הגיע לארבעים-שבעה אלף דולר יותר מאשר אילו ציינו את התצורה הנכונה מההתחלה. זו לא בעיה באיכות. זו בעיית מפרט, והיא מתרחשת ללא הרף מכיוון שצוותי רכש לא יודעים אילו שאלות לשאול לגבי ארכיטקטורת סוללות פנימית.
הפער בין דפי מפרט למציאות
מתח וקיבולת הם מה שרוב הצעות המחיר מתמקדות בו. לפעמים חיי מחזור. אולי אישורים. ארכיטקטורת תאים פנימית כמעט אף פעם לא עולה.
אבל ניתן לבנות סוללת 48V במספר דרכים. 15S עם תאי LFP סטנדרטיים. 16S עבור 51.2V נומינלי. 14S אם מישהו משתמש בכימיה של-מתח NMC גבוה יותר. אותם מספרי כותרות על הנייר, התנהגות שונה לחלוטין בשטח. דרישות BMS שונות. פרופילי טעינה שונים. מצבי כשל שונים כאשר משהו משתבש.
אנו עוקבים אחר נתוני אחריות על פני פריסות של Polinovel כבר שנים. חוסר התאמה בתצורה מוביל לאנשהו בסביבות שליש מהתביעות בשנתיים הראשונות. לא תאים רעים, לא כשלים ב-BMS. הרכש קיבל את הארכיטקטורה הלא נכונה עבור האפליקציה.
מה קורה בפועל בתצורות סדרה
כל תא במחרוזת סדרה נושא זרם זהה. נשמע כמו תיאוריית חשמל בסיסית כי היא כזו. התוצאה המעשית היא שתא חלש אחד שואב את כל החבילה. בהגדרה של 16S, כאשר התא הפגוע הזה פוגע במתח נמוך-, BMS מנתק הכל. משאית עוצרת באמצע-מעבר. קורה כל הזמן במתקנים הפועלים בלוחות זמנים קשים של שלוש-משמרות.
למתח גבוה יותר יש יתרונות אמיתיים. מערכת מלגזה של 80V מושכת אולי 40% פחות זרם מ-48V עבור הספק שווה ערך למנוע. פחות זרם אומר שאתה יכול להשתמש בכבלים קטנים יותר. פחות חום במחברים. פחות בלאי ברתמת החיווט לאורך זמן. יש סיבהמשאיות משקל נגד-כבדותהשתמש בפלטפורמות 80V ברגע שאתה מקבל מעל 6,000 ק"ג דירוגי קיבולת.
תצורות מקבילות נראות פשוטות עד שהן לא
חיווט מקביל מוסיף קיבולת תוך שמירה על מתח קבוע. אפשר לחשוב שזה עושה את זה לאפשרות הקלה יותר.
שיתוף נוכחי בין מחרוזות מקבילות יוצר בעיות שלא מופיעות לפני חודשים של פעולה. אפילו לתאים מאותה ריצת ייצור יש הבדלים קלים בהתנגדות הפנימית. המיתר עם התנגדות נמוכה יותר שואב באופן טבעי יותר זרם. נלבש מהר יותר. נכשל מוקדם מכפי שהיה נכשל בעצמו.
ראינו חבילה מקבילה אחת בשנה שעברה שבה מחרוזת אחת רשמה 40% יותר מחזורים מהשני. אותם תאים, אותו BMS, אותה משאית. אורכי כבל שונים לכל מיתר. לכבלים הקצרים היו התנגדות נמוכה יותר, כך שהמיתר הזה עבד קשה יותר בכל מחזור בודד. הלקוח גילה כשהמחרוזת השחוקה נכשלה והאחריות נדחתה מכיוון שזה לא היה פגם בייצור. המתקין עשה קיצור דרך.
התקנות מקבילות טובות משתמשות בתאים תואמים מאותו מגרש ובכבלים באורך שווה-. לוקח יותר זמן. עולה יותר. הרבה חנויות סוללות לאחר השוק מדלגות על זה.
מספרים בפועל מהמרות צי
שלפנו נתונים מ-43 ציי לקוחותעבר מחומצת-עופרת לליתיוםבמהלך השנתיים האחרונות. התוצאות התחלקו לשתי קבוצות ברורות.
ציים שהתאימו את התצורה שלהם לאופן שבו הם פועלים בפועל ראו תקופות החזר בטווח של 26 עד 31 חודשים. תחזיות חיי הסוללה מחזיקות בשמונה שנים או יותר.
ציים שנרכשו בעיקר על פי מחיר ומספרי גיליונות מפרט חזו בתחילה החזר של 19- חודשים. ההחזר בעולם האמיתי נמשך לאורך 40 החודשים מכיוון שהקיבולת דעכה מהר מהצפוי.
ההבדל בין הקבוצות הללו הסתכם באיזון ארכיטקטורה.איזון תאים פעילמפעיל אולי שמונה מאות עד שתים עשרה מאות דולר יותר לחפיסה ברכישה. הוא מפיץ מחדש אנרגיה בין תאים ברציפות, במהלך טעינה ופריקה. איזון פסיבי פשוט מדמם את התאים הגבוהים במהלך הטעינה. עובד מצוין אם אתה מבצע טעינה מלאה של לילה. מתפרק כשיש לך הזדמנות לטעון בין משמרות.
עשרים-צי משאיות בשתי משמרות. מפרט BMS פעיל מוסיף עשרים אלף לעלות הראשונית. החבילות הללו הגיעו ל-4,000 מחזורים לפני שהקיבולת יורדת ל-80%. מערכות פסיביות באותו מחזור עבודה מקבלים בערך 2,400. לאורך חלון של שבע- שנים, הצי הפעיל מבצע החלפת סוללה אחת. צי פסיבי עושה שניים. עשרים אלף תוספת מקדימה חוסכת בסביבות שבעים-חמש אלף לאורך חיי הציוד.
בעיית תאימות BMS שאף אחד לא מזהיר לגביה
מלגזות מודרניות רוצות לדבר עם המצברים שלהן. מצב טעינה על המקף. קודי תקלות כאשר משהו לא בסדר. לפעמים פונקציות משתלבות שלא יאפשרו למשאית לפעול אם התקשורת נופלת.
BMSצריך לדבר באותו פרוטוקול כמו בקר המשאית. קראון משתמש בדבר אחד. טויוטה משתמשת אחרת. ייל שוב שונה. קנה חבילה שמשתלבת בצורה מושלמת עם משאיות קראון והיא עלולה לזרוק שגיאות קבועות על טויוטה.
ערכנו סקר לא רשמי בין לקוחות באמצעות מותגי OEM מרובים. למשהו כמו 30% מהתקנות הליתיום שלאחר השוק יש לפחות אי התאמה חלקית בתקשורת. משאיות עדיין פועלות, אז אף אחד לא מתלונן בהתחלה. אבל מנהלי צי לא יכולים לראות נתוני בריאות אמיתיים של הסוללה. לא יכול לתפוס בעיות מתפתחות. לא יכולים להשתמש בכלי האבחון המובנים במשאיות שכבר בבעלותם.
ניהול תרמיהוא המקום השני שבו חבילות זולות נופלות. דף מפרט עשוי לומר שהסוללה פועלת מ-20C שלילי ל-50C חיובי. זה לא אומר שהוא מתפקד טוב בכל הטווח הזה.
תאי ליתיום מסתכנים בנזק קבוע אם אתה מטעין אותם כשהם קרים. מערכות BMS איכותיות נועלות טעינה מתחת לאפס עד שהחבילה מתחממת. מה שאומר שבפעולת מקפיא, משאיות שיוצאות מאזור שלילי של 20 עלולות לא לקבל תשלום עד שהן ישבו באזור החם לזמן מה. אנשי מבצעים שונאים את זה.
חבילות אחסון קר של Polinovel כוללות גופי חימום השומרים על התאים חמימים מספיק כדי להטעין. יקר יותר ומורכב יותר מאריזות סטנדרטיות. מבטל את בעיית ה"משאית לא ייקח תשלום" שמטריף את פעולות ההקפאה כשהן משתמשות בסוללות המיועדות למחסני סביבה.
התאמת תצורה לאופן שבו אתה פועל בפועל
פעולות משמרת בודדת עם טעינת לילה מלאה זמינה:
איזון פסיבי זה בסדר. תצורות של 16S בעלות נמוכה יותר- פועלות באופן מקובל מכיוון שמחזור העבודה נותן ל-BMS זמן להשוות את התאים לחלוטין במהלך טעינת לילה. היזהרו אם אתם מתכננים להוסיף משמרות מאוחר יותר. סוללות המיועדות למשמרת יחידה- אינן מתמודדות היטב עם הרחבה.
ריבוי-משמרות עם חיוב הזדמנויות:
אתה צריך איזון פעיל. אין דרך לעקוף את זה. מטענים חלקיים לעולם אינם מאפשרים למערכות פסיביות להשתוות באופן מלא. חוסר איזון מצטבר מחזור אחרי מחזור. בסופו של דבר אתה מתחיל לקבל כיבוי מגן במהלך הפעולה.
בחירת המטען חשובה גם כאן. טעינת הזדמנות עובדת בצורה הטובה ביותר עם זרם גבוה עבור התפרצויות קצרות. שלושים דקות בהפסקה ולא שעות בהחלפת משמרת. אם המטענים שלך לא יכולים לדחוף מספיק זרם בחלונות זמינים, משאיות לא מקבלות מספיק אנרגיה כדי לעבור את המשמרת הבאה.
חומצת העופרת-מאבדת שליש מהקיבולת שלה או יותר בטמפרטורות קפואות. ליתיום מחזיק מעמד טוב יותר אבל יש לו אילוצי טעינה. ציין ניהול תרמי המדורג עבור טמפרטורת הפעולה האמיתית שלך, לא רק המספר הקר ביותר שאתה עשוי להכות מדי פעם. חבילה עם דירוג שלילי 30 לא זקוקה לחימום אקטיבי במקפיא שלילי 10. זה בהחלט זקוק לחימום ביישומים שליליים של 25 מקפיא פיצוץ. צוותי רכש המשתמשים במפרטים כלליים של אחסון קר במקום בדרישות ספציפיות ל-מתקן מפספסים זאת ללא הרף.
פעולה רציפה עם אולי 10 או 15 דקות זמינות לטעינה בין משימות. הסוללה צריכה לקבל טעינה מהירה, מה שלא כל כימיות הליתיום מצליחות באותה מידה. אם אתה מוסיף קיבולת מקבילה למשך זמן ריצה ארוך יותר, BMS צריך לנטר כל מחרוזת באופן עצמאי. אחרת לא תוכל לתפוס בעיות שיתוף נוכחיות לפני שהן גורמות לכשלים שמכבים פעולות אוטומטיות ללא אזהרה.
מה שהבקשה שלך צריכה לכלול אבל כנראה לא
לפני שאתם שולחים משהו לספקים, תעדו כיצד הפעילות שלכם מתנהלת בפועל. שעות ספציפיות למשמרת. מספר ספציפי של משמרות. חלונות טעינה בפועל בין משמרות. איך אתה מצפה שהניתוח ייראה בעוד שלוש עד חמש שנים. שפה מעורפלת כמו "פעולה מרובה-משמרות" נותנת לספקים מקום להציע תצורות שעומדות טכנית בדרישות אך מתפקדות פחות בתנאי-עולם האמיתי.
בדוק את מצב המטען שלך. מטעני חומצה-עופרת כמעט אף פעם לא עובדים עבור המרות ליתיום ללא שינוי או החלפה מוחלטת. ראינו ציטוטים שהשאירו מטענים בחוץ לחלוטין. נראה תחרותי עד שהופיע היקף ההתקנה האמיתי.
גלה באיזה פרוטוקול תקשורת משתמשת המלגזות שלך. זה משתנה לפי יצרן ולפעמים לפי שנת דגם בתוך אותו יצרן.
כשאתה כותב את המפרט, דרש מהספקים לספר לך מהי בעצם ארכיטקטורת התאים שלהם ומדוע הם בחרו בו עבור היישום שלך. אם כל מה שאתה מקבל בחזרה הוא הצגה מחדש של מפרטי התפוקה, זה מישהו שמוכר לך מוצר סחורה, לא פתרון מהונדס.
שאל ישירות על איזון תאים. אקטיבי או פסיבי. באיזה מחזור עבודה הוא באמת יכול להתמודד. ספקים שמכירים את המוצרים שלהם נותנים תשובות ישרות. התחמקות מעידה על מגבלות טכניות שהם לא רוצים לדון בהם או שפשוט לא יודעים מספיק על המוצרים שלהם.
קבל הפניות מפעולות דומות. ספק עם תוצאות טובות במחסני סביבה-יחידה עשוי להיות בעל אפס ניסיון רלוונטי עבור יישום מקפיא של שלוש-משמרות. האתגרים הטכניים שונים מספיק כדי שרקורד בקטע אחד לא יעבור.
במהלך ההערכה, הפעל חישובי TCO עם המספרים האמיתיים שלך. הספקים מדגימים הנחות טובות. השתמש בעלויות החשמל האמיתיות שלך, תעריפי העבודה התחזוקה שלך, ניצול הציוד שלך.
תסתכל על פתרון המשקל הנגדי. חבילות ליתיום שוקלות הרבה פחות מחומצת העופרת-שהן מחליפות. ליתיום 48V עשוי להיות 600 פאונד כאשר חומצת העופרת- הייתה מעל 2,000. הפרש המשקל הזה משפיע על יציבות המלגזה. ספקים טובים כוללים נטל בהצעה שלהם. אחרים משאירים את זה בתור עלות נסתרת או פער בטיחות שאתה מגלה לאחר ההתקנה.
קרא בעיון את תנאי האחריות. אחריות סטנדרטית אינה כוללת לעתים קרובות יישומי טמפרטורה קיצונית, פעולות-במחזור גבוה או התקנות שנעשו על ידי כל אחד מלבד טכנאים מורשים. אחריות שאינה חלה על האופן שבו אתה פועל בפועל היא חסרת ערך ללא קשר למה שכתוב על הנייר.
איך אנחנו ניגשים לזה בפולינובל
הנדסה מעריכה בקשות לפני שאנחנו מצטטות משהו. לוקח יותר זמן מסתם משיכת מוצר סטנדרטי. מונע את חוסר ההתאמה של המפרט שיוצר תביעות אחריות ותלונות לקוחות.
אנחנו מתחילים עם נתונים תפעוליים. דפוסי משמרות, דגמי ציוד, תשתית טעינה, תנאי סביבה. דגם ביצועים צפויים על פני תצורות שונות. המלץ על סמך מה שהלקוח אומר שהכי חשוב לו, בין אם זו העלות הראשונית הנמוכה ביותר, חיי הסוללה הארוכים ביותר או ההחזר המהיר ביותר. סדרי העדיפויות הללו מובילים להמלצות שונות ואנו מעדיפים לנהל את השיחה הזו במהלך המפרט מאשר לגלות את חוסר ההתאמה שנתיים לפריסה.
יישומים מורכבים כמו אחסון קר, שילוב AGV או המרות צי מעורב מקבלים הערכות אתר. צוות טכני יוצא, בוחן תשתיות, צופה בפעולות, מפתח מפרטים שמסבירים איך הדברים עובדים בפועל ולא איך הם מתוארים במיילים. להערכות הללו יש ערך גם אם הלקוח בסופו של דבר קונה ממישהו אחר מכיוון שהן מייצרות תיעוד שימושי להערכת כל ספק.
מוצרים סטנדרטיים מכסים את רוב יישומי הטיפול בחומרים. סדרת FL51 למערכות 48V, קיבולות מ-314Ah עד 920Ah בהתאם לדרישות הציוד. סדרת FL80 עבור יישומים כבדים- של 80V. עגלת גולף, AGV, תצורות רכב מיוחדות עבור אותם פלחים.
אנו מתייחסים למפרט כבעיה הנדסית. לפעמים זה אומר להגיד ללקוחות שהמוצרים שלנו לא מתאימים למה שהם מנסים לעשות. עדיף לנהל את השיחה הזו מראש מאשר להתמודד עם התקנה כושלת מאוחר יותר.
השלבים הבאים אם אתה בוחן אפשרויות:
הערכת צי מהצוות הטכני שלנו מתעדת את הפרמטרים התפעוליים שלך ומדגימה את הביצועים הצפויים בין תצורות. מספק מסמך מפרט שימושי להצעת מחיר תחרותית ללא קשר ממי אתה קונה בסופו של דבר. תפנית טיפוסית נמשכת חמישה עד שבעה ימי עסקים עבור יישומים סטנדרטיים.
מדריך החלטות תצורה מכסה את פרטי המפרט המפרידים בין המרות מוצלחות להתקנות בעייתיות. כולל את רשימת הרכש למעלה בתוספת תבניות מודלים של TCO.
שאלות טכניות לגבי יישומים ספציפיים או דגמי ציוד עוברות ישירות להנדסה.
