Xəbərlər

Yeraltı mədənlərdə elektromobilliyə keçərkən nəzərə alınmalı olan bir neçə batareya və doldurma texnologiyaları var.

Akkumulyatorla işləyən mədən maşınları yeraltı mədən üçün idealdır.Onlar işlənmiş qazları buraxmadıqları üçün soyutma və ventilyasiya tələblərini azaldır, istixana qazı (İQ) emissiyalarını və texniki xidmət xərclərini azaldır və iş şəraitini yaxşılaşdırır.

Demək olar ki, bütün yeraltı mədən avadanlıqları bu gün dizellə işləyir və işlənmiş qazlar yaradır.Bu, işçilərin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün geniş havalandırma sistemlərinə ehtiyac yaradır.Üstəlik, bugünkü mədən operatorları filiz yataqlarına daxil olmaq üçün 4 km (13,123,4 fut) qədər dərinlikdə qazma işləri apardıqca, bu sistemlər eksponent olaraq böyüyür.Bu, onları quraşdırmaq və işə salmaq üçün daha baha başa gəlir və daha çox enerjiyə ehtiyac duyur.

Eyni zamanda, bazar dəyişir.Hökumətlər ekoloji hədəflər qoyur və istehlakçılar daha az karbon izi nümayiş etdirə bilən son məhsullar üçün mükafat ödəməyə hazırdırlar.Bu, mədənlərin karbonsizləşdirilməsinə daha çox maraq yaradır.

Yükləmə, daşıma və boşaltma (LHD) maşınları bunun üçün əla fürsətdir.Onlar insanları və avadanlıqları mədəndən keçirərkən yeraltı mədən işlərinin enerji tələbatının təxminən 80%-ni təşkil edir.

Akkumulyatorla işləyən nəqliyyat vasitələrinə keçid mədən işini karbonsuzlaşdıra və havalandırma sistemlərini sadələşdirə bilər.

Bunun üçün yüksək gücə və uzun müddətə malik batareyalar tələb olunur – bu, əvvəlki texnologiyanın imkanlarından kənarda idi.Bununla belə, son bir neçə il ərzində aparılan tədqiqatlar və təkmilləşdirmələr lazımi performans, təhlükəsizlik, sərfəli qiymət və etibarlılıq səviyyəsinə malik yeni litium-ion (Li-ion) batareyaları yaratmışdır.

Beş illik gözlənti

Operatorlar LHD maşınları aldıqda, çətin şərtlərə görə ən çox 5 il ömür gözləyirlər.Maşınlar rütubət, toz və qayalar, mexaniki zərbə və vibrasiya ilə qeyri-bərabər şəraitdə sutkada 24 saat ağır yükləri daşımalıdır.

Enerjiyə gəldikdə, operatorlar maşının xidmət müddətinə uyğun gələn batareya sistemlərinə ehtiyac duyurlar.Batareyalar həmçinin tez-tez və dərin doldurulma və boşalma dövrlərinə tab gətirməlidir.Avtomobilin mövcudluğunu maksimum dərəcədə artırmaq üçün onlar həmçinin sürətli doldurma qabiliyyətinə malik olmalıdırlar.Bu, yarım günlük növbə modelinə uyğun olaraq bir dəfəyə 4 saat xidmət deməkdir.

Batareyanın dəyişdirilməsi və sürətli doldurulması

Batareyanın dəyişdirilməsi və sürətli şarj buna nail olmaq üçün iki seçim olaraq ortaya çıxdı.Batareyanın dəyişdirilməsi üçün iki eyni batareya dəsti tələb olunur - biri avtomobili gücləndirir, biri isə şarjda.4 saatlıq növbədən sonra tükənmiş batareya təzə doldurulmuş batareya ilə əvəz olunur.

Üstünlük ondan ibarətdir ki, bunun yüksək enerji ilə doldurulmasına ehtiyac yoxdur və adətən mədənin mövcud elektrik infrastrukturu tərəfindən dəstəklənə bilər.Bununla belə, keçid qaldırma və idarəetmə tələb edir ki, bu da əlavə tapşırıq yaradır.

Digər yanaşma, fasilələr, fasilələr və növbə dəyişdirmələri zamanı təxminən 10 dəqiqə ərzində sürətli şarj edə bilən tək batareyadan istifadə etməkdir.Bu, batareyaları dəyişdirmək ehtiyacını aradan qaldıraraq həyatı asanlaşdırır.

Bununla belə, sürətli enerji doldurma yüksək enerji şəbəkəsi bağlantısına əsaslanır və mədən operatorları öz elektrik infrastrukturunu təkmilləşdirməli və ya yol kənarında enerji anbarı quraşdırmalı ola bilər, xüsusən də eyni vaxtda doldurulmalı olan daha böyük donanmalar üçün.

Batareyanın dəyişdirilməsi üçün Li-ion kimyası

Dəyişdirmə və sürətli doldurma arasında seçim, hansı növ akkumulyator kimyasının istifadə olunacağını bildirir.

Li-ion elektrokimyanın geniş spektrini əhatə edən çətir terminidir.Bunlar tələb olunan dövrə ömrünü, təqvim ömrünü, enerji sıxlığını, sürətli doldurma və təhlükəsizliyi təmin etmək üçün fərdi və ya qarışdırıla bilər.

Əksər Li-ion batareyaları mənfi elektrod kimi qrafitdən hazırlanır və litium nikel-manqan-kobalt oksid (NMC), litium nikel-kobalt alüminium oksid (NCA) və litium dəmir fosfat (LFP) kimi müsbət elektrod kimi müxtəlif materiallara malikdir. ).

Bunlardan NMC və LFP hər ikisi kifayət qədər doldurma performansı ilə yaxşı enerji məzmunu təmin edir.Bu, bunlardan birini batareyanın dəyişdirilməsi üçün ideal edir.

Sürətli doldurma üçün yeni kimya

Sürətli doldurma üçün cəlbedici bir alternativ ortaya çıxdı.Bu, NMC-dən hazırlanmış müsbət elektroda malik litium titanat oksiddir (LTO).Qrafit əvəzinə onun mənfi elektrodu LTO-ya əsaslanır.

Bu, LTO batareyalarına fərqli bir performans profili verir.Onlar çox yüksək gücdə şarjı qəbul edə bilirlər ki, doldurma müddəti 10 dəqiqə kimi az ola bilər.Onlar həmçinin Li-ion kimyasının digər növləri ilə müqayisədə üç-beş dəfə daha çox yükləmə və boşalma dövrlərini dəstəkləyə bilirlər.Bu, daha uzun bir təqvim ömrünə çevrilir.

Bundan əlavə, LTO olduqca yüksək xas təhlükəsizliyə malikdir, çünki o, dərin boşalma və ya qısaqapanma kimi elektrikdən sui-istifadəyə, eləcə də mexaniki zədələrə tab gətirə bilir.

Batareyanın idarə edilməsi

OEM-lər üçün digər mühüm dizayn amili elektron monitorinq və nəzarətdir.Onlar avtomobili bütün sistem üzrə təhlükəsizliyi qoruyarkən performansı idarə edən batareya idarəetmə sistemi (BMS) ilə inteqrasiya etməlidirlər.

Yaxşı bir BMS sabit bir temperatur saxlamaq üçün ayrı-ayrı hüceyrələrin yüklənməsini və boşalmasını da idarə edəcəkdir.Bu, ardıcıl performansı təmin edir və batareyanın ömrünü artırır.O, həmçinin şarj vəziyyəti (SOC) və sağlamlıq vəziyyəti (SOH) haqqında rəy verəcəkdir.Bunlar akkumulyatorun ömrünün vacib göstəriciləridir, SOC operatorun növbə zamanı avtomobili nə qədər uzun müddət işlədə biləcəyini, SOH isə qalan təqvim ömrünün göstəricisidir.

Plug-and-play qabiliyyəti

Nəqliyyat vasitələri üçün akkumulyator sistemlərinin dəqiqləşdirilməsinə gəldikdə, modullardan istifadə etmək çox məna kəsb edir.Bu, akkumulyator istehsalçılarından hər bir avtomobil üçün xüsusi hazırlanmış akkumulyator sistemləri hazırlamağı tələb edən alternativ yanaşma ilə müqayisə edilir.

Modul yanaşmanın böyük üstünlüyü ondan ibarətdir ki, OEM-lər çoxlu avtomobillər üçün əsas platforma hazırlaya bilir.Daha sonra hər bir model üçün tələb olunan gərginliyi təmin edən sətirlər qurmaq üçün akkumulyator modullarını ardıcıl olaraq əlavə edə bilərlər.Bu, güc çıxışını idarə edir.Daha sonra onlar tələb olunan enerji saxlama qabiliyyətini yaratmaq və tələb olunan müddəti təmin etmək üçün bu sətirləri paralel olaraq birləşdirə bilərlər.

Yeraltı mədən işlərində ağır yüklər o deməkdir ki, nəqliyyat vasitələri yüksək gücə malik olmalıdır.Bu, 650-850V gücündə akkumulyator sistemlərini tələb edir.Daha yüksək gərginliklərə yüksəltmək daha yüksək güc təmin etsə də, bu, həm də daha yüksək sistem xərclərinə səbəb olacaq, buna görə də sistemlərin yaxın gələcəkdə 1000V-dən aşağı qalacağına inanılır.

4 saat fasiləsiz işləməyə nail olmaq üçün dizaynerlər adətən 200-250 kVt/saat enerji saxlama qabiliyyəti axtarırlar, baxmayaraq ki, bəzilərinə 300 kVt və ya daha çox ehtiyac olacaq.

Bu modul yanaşma OEM-lərə inkişaf xərclərinə nəzarət etməyə və tip testinə ehtiyacı azaltmaqla bazara çıxma vaxtı azaltmağa kömək edir.Bunu nəzərə alaraq, Saft həm NMC, həm də LTO elektrokimyalarında mövcud olan plug-and-play batareya həlli hazırladı.

Praktik müqayisə

Modulların necə müqayisə olunduğuna dair fikir əldə etmək üçün akkumulyatorun dəyişdirilməsi və sürətli doldurulması əsasında tipik LHD avtomobili üçün iki alternativ ssenariyə baxmağa dəyər.Hər iki ssenaridə avtomobilin çəkisi 45 ton yüksüz və 60 ton tam yüklənmiş halda 6-8 m3 (7,8-10,5 yd3) yükgötürmə qabiliyyətinə malikdir.Bənzər müqayisəni təmin etmək üçün Saft oxşar çəki (3,5 ton) və həcm (4 m3 [5,2 yd3]) olan batareyaları görüntülədi.

Batareyanın dəyişdirilməsi ssenarisində batareya NMC və ya LFP kimyasına əsaslana bilər və ölçü və çəki zərfindən 6 saatlıq LHD keçidini dəstəkləyəcək.400 Ah tutumlu 650V gücündə qiymətləndirilən iki batareya, avtomobildən dəyişdirildikdə 3 saatlıq şarj tələb olunur.Hər biri 3-5 illik ümumi təqvim müddəti ərzində 2500 dövrə davam edəcək.

Sürətli doldurma üçün eyni ölçülərə malik bir bortda LTO batareyası 250 Ah tutumlu 800V gücündə qiymətləndiriləcək və 15 dəqiqəlik ultra sürətli doldurma ilə 3 saat işləməyə imkan verəcəkdir.Kimya daha çox dövrə tab gətirə bildiyindən, 5-7 il gözlənilən təqvim ömrü ilə 20.000 dövrə çatdıracaq.

Real dünyada bir avtomobil dizayneri müştərinin seçimlərini qarşılamaq üçün bu yanaşmadan istifadə edə bilər.Məsələn, enerji saxlama qabiliyyətini artırmaqla növbə müddətini uzatmaq.

Çevik dizayn

Nəhayət, mədən operatorları batareyanın dəyişdirilməsinə və ya sürətli şarja üstünlük verəcəyini seçəcəklər.Və onların seçimi elektrik enerjisindən və saytlarının hər birində mövcud olan yerdən asılı olaraq dəyişə bilər.

Buna görə də, LHD istehsalçılarının onlara seçim etmək üçün çeviklik təmin etməsi vacibdir.