Opportunity Charging はリチウム電池でどのように機能しますか?
オポチュニティチャージとは何ですか?
機会充電とは、完全に放電して充電サイクルを行うのではなく、休憩中にリチウム電池を接続することを意味します。{0}}バッテリーはトラックに積まれたままです。オペレーターは、機器を使用していないときは常に補充を行います。-昼食、シフト変更、トレーラーでの待機中。 SOCは一日中40〜70％の範囲で変動します。
鉛酸を使用するとバッテリーが破壊されます。-部分充電によるサルフェーション。リチウムにはそのような問題はありません。実際、LFP セルは中程度の範囲に維持すると長持ちします。-
これが複数シフト勤務にとって重要な理由-
鉛酸については、業界外の人々には十分に理解されていないのですが、充電の手配は悪夢のようなものです。{0}
大型カウンターバランス フォークリフト用の鉛酸パックの重量は 2,500 ポンドあり、場合によってはそれを超えることもあります。{0}トラックは次のシフトを実行する必要があるため、トラックに放置して一晩電源を接続することはできません。そこでバッテリーを引き出します。-そのためにはホイストかローラー スタンドが必要です。-それを充電室に運び、接続して待ちます。 8 時間充電すると、冷却する必要があり、そうしないと損傷します。荷物がトラックに戻る準備が整うまで、最低でも 10 時間はかかります。
24- 時間稼働するには、回転するフォークリフトごとに 3 つのバッテリーが必要です。1 つはトラックに搭載され、1 つは充電、もう 1 つは冷却されます。トラック 50 台を掛けると、150 個のバッテリー パック、バスケットボール コートほどの広さの専用充電室、バッテリー交換だけを行うフルタイムの作業員数名、水素ガス排出用の換気システム、洗眼ステーション、流出封じ込め、毎月の水やりスケジュール、四半期ごとの均等化料金が必要になります。-それは全体の操作です。
機会充電付きリチウム: トラックごとに 1 つのバッテリー。充電室はありません。バッテリージョッキーはいない。オペレーターは休憩中にケーブルを差し込みます。終わり。
私は2019年にオハイオ州の食料品店DCで改装工事に携わっていました。そこには68台のフォークリフトがあり、リーチトラックとカウンターバランスを組み合わせて、2シフトで3番目にスケルトンのスタッフが働いていました。鉛-酸のセットアップ。充電室の広さは 4,000 平方フィートでした。リチウムに切り替えると、そこがラックスペースになりました。彼らは約 800 個のパレット位置を収集しました。バッテリーマネージャーの職はなくなりました-その人は受任者に異動しました。プロジェクト全体は 2 年以内に回収できましたが、これにはメンテナンスの削減も考慮されていません。
充電器
夜間の充電よりも高い電力が必要です。{0}}クラス I トラックの場合は最低、大型トラックの場合は 200～350 A 程度です。
フロニウスは良いユニットを作る。高価だが信頼できる。小型の機器では Delta-Q がうまくいきました。保証請求がブラックホールになることを許容しない限り、無名輸入品には近づかないでください。-
充電器は BMS と通信する必要があります。リチウム充電は、満充電になるまで定電流で充電されるだけではありません。-BMS が充電曲線を管理し、セルのバランスをとり、温度制限を処理します。 BMS コマンドを無視するダム充電器は、充電が遅すぎるか、パックを損傷する可能性があります。 CAN通信を標準装備。誰かが BMS 充電器が組み込まれていないリチウム セットアップを販売しようとした場合は、その場を立ち去りましょう。-
どこに置くか
充電室ではありません。重要なのは、プラグインが便利になるようにそれらを分散させることです。
積み込みドック、通路の端、休憩室エリア。どこでもトラックは5分以上停車します。簡単にすると、より多くのオペレーターが実際にそれを行うようになります。人間の本性。
電気容量は、問題になるまで誰も考えない制約です。古い建物ではパネルをアップグレードしないと、周囲に点在する 10 台の高出力充電器をサポートできないことがよくあります。-ペンシルバニア州でプロジェクトがあり、8 つの充電ステーションを指定しましたが、建物の電気設備は 4 つの充電ステーションを同時に稼働させることができませんでした。結局、負荷管理をインストールすることになりました。-充電器はコントローラーと通信して充電器をずらし、需要制限を超えないようにすることにしました。プロジェクトに 15,000 ドル追加されましたが、新しい変圧器よりも安価でした。
BMS
バッテリー管理システムは頭脳です。すべてのセルを監視し、充電を管理し、バランスを処理し、すべてを記録します。
ここでは BMS アーキテクチャについて詳しく説明するつもりはありません。パックを評価する場合、主に注目すべきことは熱管理です。安いパックはこれを軽視しています。セルは頻繁に充電する場合には問題ありません。-重要なのはパック レベルの熱設計です-。周囲温度 35 度でパックに 200A を流すと何が起こるかベンダーに問い合わせてください。彼らがあなたに明確な答えを与えられない場合、それは危険信号です。
冷蔵
これは、機会請求が複雑になる 1 つのアプリケーションであるため、別のセクションを設ける価値があります。
リチウムは鉛酸よりも寒さに強く対応します。{0}}それは本当だ。しかし、冷えたバッテリーを充電する場合は別の話になります。約 5 度以下では、充電電流を大幅に下げる必要があり、そうしないと、セルに永久的な損傷を与えるリチウム メッキの危険性があります。 0 度以下では、ほとんどの BMS システムは充電をまったく許可しません。
つまり、-20 度の冷凍庫で 4 時間保管されたフォークリフトがあることになります。バッテリーが冷えてしまいました。充電するためにドックに引き抜いても、BMS は「いいえ」と言います。さて、何でしょうか？
回避策は、強化された場所で充電することです。現場によっては、トラックが入る前に冷凍庫の入り口に前室を設置しているところもあります。周囲温度はおそらく 10 ～ 15 度です。オペレーターが事務処理などをしている間にバッテリーが温まります。 20分後、充電できるほど暖かくなります。
Lineage Logistics は、施設を改修する際にこの問題を解決してきました。解決可能ですが、計画を立てる必要があります。多くの人はリチウムがプラグアンドプレイであると考えていますが、冷凍庫が充電しないと驚きます。--
コストの問題
リチウム パックの費用は、鉛酸の初期費用の約 3 倍です。{1}それは誰もが注目する数字です。
彼らが見逃しているのは、3 パックではなく 1 パックを購入していることです。充電室を作るわけではありません。バッテリー交換のために誰かにお金を払っているわけではありません。 8,000ドルでバッテリー取り出し装置を買うわけではありません。酸の流出、散水、平準化料金、硫酸化の問題に対処しているわけではありません。
5 年間の TCO は、ほとんどの複数シフト アプリケーションでリチウムが優れています。-近くもない。単一シフト操作-の計算は厳密です-場合によっては、使用率が低い場合でも鉛酸を使用することが意味を持ちます。-
機会充電はバッテリーに悪影響を及ぼしますか?
いいえ、その逆です。
リチウム電池-LFP-は、充電範囲の中央に保管すると特に長持ちします。深い放電はアノードにストレスを与えます。 SOC が高いとカソードにストレスがかかります。 30～70％の範囲で浮いているのがスイートスポットです。それがまさにオポチュニティ・チャージの役割です。
高速充電による熱は要因の 1 つですが、適切な熱設計で対処可能です。. 0.4C は LFP にとって攻撃的ではありません。私は、劣化を最小限に抑えながら、何年にもわたって 0.5C の機会充電を実行しているパックを見てきました。
私だったら違うことをするだろう
過去 5 年間のプロジェクトを振り返ると、間違いはたいてい同じです。
電気要件を過小評価している。充電器のレイアウトを決定する前に、必ず現場調査を受けてください。いつも。
早期にメンテナンスを行わない。メンテナンス担当者は、トラックが実際にアイドル状態になっている場所を知っています。充電器の場所を選択する前に尋ねてください。荷積みドックは明白に見えるかもしれませんが、トラックが常にそこを通過している場合、誰もプラグインしません。
充電器の値下げ。アリババの 2,000 ドル単位は、6,000 ドルのフロニウスと同等ではありません。難しい方法でも分かるでしょう。
オペレーターのトレーニングを行っていない。基本的なことのように聞こえますが、なぜそれが重要なのかを理解していなければ、人々は積極的に参加しません。朝のミーティングでコンセプトを説明する 5 分間は非常に効果的です。
業界はどこへ向かうのか
鉛酸は死んだわけではありませんが、現在は明らかに従来のものです。 OEM各社はいずれもリチウムを推している。トヨタ、クラウン、ハイスター-のリチウムの売上は、ほとんどの製品ラインで鉛酸よりも速く伸びています-。
その一部は持続可能性へのプレッシャーです。リチウムには、より良いライフサイクルストーリーがあります。その一部は労働です-バッテリー室に人員を配置することはもう誰も望んでいません。その一部は操作の単純さです。一度サイトを変換して、それがどれほど簡単かを知ると、サイトには戻れなくなります。
装備はまだまだ改良中です。充電器はよりスマートになり、BMS システムはより良くなり、パックの熱設計は改善されています。今から 5 年後には、すべてがより成熟したものになるでしょう。しかし、基本的な-バッテリーは 1 つで交換不要、アイドル時に充電する-という点は変わりません。
