Zakład zajmujący się łańcuchem chłodniczym na Środkowym Zachodzie zadzwonił do nas trzy tygodnie temu w sprawie nieudanej konwersji litu. Kupili 31 opakowań od innego dostawcy osiemnaście miesięcy wcześniej. Karta specyfikacji wyglądała dobrze. 48V, 314Ah, LiFePO4, znak CE. Zespół zaopatrzeniowy myślał, że uwzględnił wszystko.
Czternaście paczek miało już pojemność poniżej 80%. Aby wygrać ceną, dostawca zdecydował się na pasywne równoważenie 16S. Placówka pracowała na trzy zmianyładowanie okazyjne. Pasywny BMS nie jest w stanie utrzymać równowagi komórkowej w przypadku tego rodzaju cykli. Każdy ładunek pogarszał nierównowagę, aż najsłabsze komórki zaczęły wypadać.
Nowe paczki, przyspieszony transport, montażyści, wypożyczenie ciężarówek na trzy tygodnie na czas oczekiwania. Całkowite szkody wyniosły czterdzieści-siedem tysięcy dolarów więcej, niż gdyby od początku określono właściwą konfigurację. To nie jest problem z jakością. Jest to problem związany ze specyfikacją, który zdarza się stale, ponieważ zespoły zakupowe nie wiedzą, jakie pytania zadać na temat architektury wewnętrznej baterii.
Przepaść między specyfikacjami a rzeczywistością
Większość zapytań ofertowych koncentruje się na napięciu i pojemności. Czasem życie cykliczne. Może certyfikaty. Wewnętrzna architektura komórek prawie nigdy się nie pojawia.
Jednak akumulator 48 V można zbudować na wiele sposobów,. 15S ze standardowymi ogniwami LFP. 16S dla nominalnego napięcia 51,2 V. 14S, jeśli ktoś używa chemii NMC o wyższym-napięciem. Te same numery w nagłówkach na papierze, zupełnie inne zachowanie w terenie. Różne wymagania BMS. Różne profile ładowania. Różne tryby awarii, gdy coś pójdzie nie tak.
Od lat śledzimy dane gwarancyjne we wszystkich wdrożeniach Polinovel. Niedopasowania konfiguracji są przyczyną około jednej trzeciej roszczeń w ciągu pierwszych dwóch lat. Nie złe ogniwa, nie awarie BMS. Dział zaopatrzenia otrzymał niewłaściwą architekturę dla aplikacji.
Co właściwie dzieje się w konfiguracjach szeregowych
Każda komórka w ciągu szeregowym przepływa identyczny prąd. Brzmi jak podstawowa teoria elektryczności, ponieważ tak jest. Praktyczną konsekwencją jest to, że jedna słaba komórka zatapia cały pakiet. W konfiguracji 16S, gdy jedno zdegradowane ogniwo osiąga odcięcie-niskiego napięcia, BMS wszystko rozłącza. Ciężarówka zatrzymuje się w połowie-korytarza. Dzieje się tak stale w zakładach, w których pracuje się w systemie trzy-zmianowym.
Wyższe napięcie ma jednak realne zalety. System wózka widłowego 80 V pobiera może o 40% mniej prądu niż 48 V, co zapewnia równoważną moc silnika. Mniejszy prąd oznacza, że można używać mniejszych kabli. Mniej ciepła w złączach. Z biegiem czasu mniejsze zużycie wiązki przewodów. Jest powódciężkie-wózki z przeciwwagąkorzystaj z platform 80 V, gdy przekroczysz nośność ponad 6000 funtów.
Konfiguracje równoległe wyglądają na proste, dopóki tak nie jest
Okablowanie równoległe zwiększa pojemność przy jednoczesnym utrzymaniu stałego napięcia. Można by pomyśleć, że to sprawia, że jest to łatwiejsza opcja.
Współdzielenie prądu między równoległymi ciągami stwarza problemy, które pojawiają się dopiero po kilku miesiącach działania. Nawet ogniwa z tej samej serii produkcyjnej mają niewielkie różnice w rezystancji wewnętrznej. Struna o niższym oporze w naturalny sposób pobiera większy prąd. Nosi się szybciej. Zawodzi wcześniej, niż miałoby to miejsce samoistnie.
W zeszłym roku zaobserwowaliśmy jeden równoległy pakiet, w którym jeden ciąg zarejestrował o 40% więcej cykli niż drugi. Te same komórki, ten sam BMS, ta sama ciężarówka. Różne długości kabli do każdego ciągu. Krótsze kable miały niższy opór, przez co struna pracowała ciężej w każdym cyklu. Klient dowiedział się, kiedy zużyty sznurek uległ uszkodzeniu i gwarancja została odrzucona, ponieważ nie była to wada fabryczna. Instalator poszedł na skróty.
Dobre instalacje równoległe wykorzystują dopasowane ogniwa z tej samej partii i okablowanie o równej-długości. Zajmuje więcej czasu. Kosztuje więcej. Wiele sklepów z akumulatorami pomija ten element.
Rzeczywiste liczby konwersji floty
Wyciągnęliśmy dane z 43 flot klientówprzeszedł z kwasu ołowiowego-na litw ciągu ostatnich kilku lat. Wyniki podzielono na dwie wyraźne grupy.
Floty, które dopasowały swoją konfigurację do rzeczywistego sposobu działania, okresy zwrotu inwestycji mieściły się w przedziale od 26 do 31 miesięcy. Prognozy żywotności baterii wynoszące osiem lat lub dłużej.
W przypadku flot, które kupowały głównie na podstawie ceny i specyfikacji, przewidywano początkowo zwrot w ciągu 19-miesięcy. Rzeczywisty zwrot inwestycji rozciągnął się na ostatnie 40 miesięcy, ponieważ pojemność spadała szybciej, niż oczekiwano.
Różnica pomiędzy tymi grupami sprowadzała się do równoważenia architektury.Aktywne równoważenie komórekkosztuje od ośmiuset do tysiąca dwustu dolarów więcej za opakowanie przy zakupie. Redystrybuuje energię pomiędzy ogniwami w sposób ciągły, podczas ładowania i rozładowywania. Równoważenie pasywne po prostu upuszcza wysokie ogniwa podczas ładowania. Działa dobrze, jeśli robisz pełne opłaty nocne. Rozpada się, gdy masz możliwość ładowania między zmianami.
Flota dwudziestu-ciężarówek pracujących na dwie zmiany. Specyfikacja Active BMS zwiększa koszt początkowy o dwadzieścia tysięcy. Pakiety te osiągają 4000 cykli, zanim pojemność spadnie do 80%. Systemy pasywne w tym samym cyklu pracy otrzymują około 2400. W ciągu siedmiu-lat aktywna flota dokonuje jednej wymiany baterii. Flota pasywna robi dwa. Dwadzieścia tysięcy dodatkowych oszczędności z góry pozwala zaoszczędzić około siedemdziesięciu-pięć tysięcy w całym okresie użytkowania sprzętu.
Problem ze zgodnością BMS, o którym nikt nie ostrzega
Nowoczesne wózki widłowe chcą rozmawiać ze swoimi akumulatorami. Stan naładowania na desce rozdzielczej. Kody usterek, gdy coś jest nie tak. Czasami blokują się funkcje, które uniemożliwiają działanie wózka w przypadku utraty komunikacji.
BMSmusi posługiwać się tym samym protokołem, co sterownik ciężarówki. Korona używa jednej rzeczy. Toyota używa innego. Yale znów jest inne. Kup pakiet, który doskonale integruje się z ciężarówkami Crown, a może powodować ciągłe błędy w Toyocie.
Przeprowadziliśmy nieformalną ankietę wśród klientów korzystających z wielu marek OEM. Około 30% instalacji litowych na rynku wtórnym charakteryzuje się przynajmniej częściowym niedopasowaniem komunikacji. Ciężarówki nadal jeżdżą, więc początkowo nikt nie narzeka. Menedżerowie flot nie mają jednak dostępu do rzeczywistych danych o stanie baterii. Nie mogę wychwycić rozwoju problemów. Nie mogą korzystać z narzędzi diagnostycznych wbudowanych w ciężarówki, które już posiadają.
Zarządzanie ciepłemto kolejne miejsce, w którym tanie opakowania nie spełniają oczekiwań. Arkusz danych technicznych może zawierać informację, że akumulator działa w temperaturach od ujemnych 20°C do dodatnich 50°C. Nie oznacza to jednak, że radzi sobie dobrze w całym zakresie.
Ogniwa litowe ryzykują trwałe uszkodzenie, jeśli ładujesz je, gdy są zimne. Wysokiej jakości systemy BMS blokują ładowanie poniżej zera do czasu nagrzania pakietu. Oznacza to, że w przypadku zamrażarki ciężarówki wyjeżdżające ze strefy ujemnej 20 mogą nie przyjąć ładunku, dopóki nie postoją przez jakiś czas w ciepłym miejscu. Ludzie z działu operacyjnego tego nienawidzą.
Pakiety chłodnicze Polinovel zawierają elementy grzejne, które utrzymują temperaturę ogniw wystarczającą do ładowania. Droższe i bardziej złożone niż standardowe pakiety. Eliminuje problem „nie można naładować ciężarówki”, który doprowadza do szału pracowników zamrażarek, gdy korzystają z akumulatorów przeznaczonych do magazynów o niskiej temperaturze.
Dopasowanie konfiguracji do faktycznego sposobu działania
Możliwość pracy na jedną zmianę z pełnym ładowaniem nocnym:
Równoważenie pasywne jest w porządku. Niższe-konfiguracje 16S działają zadowalająco, ponieważ cykl pracy daje BMS czas na całkowite wyrównanie ogniw podczas nocnego ładowania. Uważaj jednak, jeśli planujesz dodać zmiany później. Baterie przeznaczone do pracy na jedną-zmianę nie radzą sobie dobrze z rozszerzaniem.
Praca wielo-zmianowa z możliwością pobierania opłat:
Potrzebujesz aktywnego równoważenia. Nie da się tego obejść. Częściowe ładowanie nigdy nie pozwala na pełne wyrównanie systemów pasywnych. Brak równowagi kumuluje się cykl po cyklu. W końcu podczas pracy zaczynają pojawiać się wyłączenia ochronne.
Wybór ładowarki również ma tutaj znaczenie. Ładowanie okazjonalne działa najlepiej przy dużym natężeniu prądu w krótkich seriach. Trzydzieści minut przerwy zamiast godzin przy zmianie zmiany. Jeśli ładowarki nie są w stanie dostarczyć wystarczającej ilości prądu w dostępnych oknach, ciężarówki nie otrzymają wystarczającej ilości energii, aby przetrwać następną zmianę.
Kwas ołowiowy- traci jedną trzecią lub więcej swojej pojemności w ujemnych temperaturach. Lit wytrzymuje lepiej, ale ma ograniczenia dotyczące ładowania. Określ zarządzanie temperaturą w oparciu o rzeczywistą temperaturę roboczą, a nie tylko najzimniejszą liczbę, jaką możesz czasami osiągnąć. Opakowanie o wartości ujemnej 30 nie wymaga aktywnego ogrzewania w zamrażarce o wartości ujemnej 10. Bezwzględnie wymaga ogrzewania w zastosowaniach z zamrażarką szokową o temperaturze ujemnej 25. Zespoły zaopatrzeniowe korzystające z ogólnych specyfikacji chłodni zamiast wymagań specyficznych dla obiektu- stale tego nie dostrzegają.
Praca ciągła, z możliwością ładowania pomiędzy misjami przez 10 lub 15 minut. Bateria musi szybko przyjąć ładunek, co nie jest możliwe w przypadku wszystkich akumulatorów litowych. Jeśli dodajesz wydajność równoległą w celu wydłużenia czasu działania, BMS musi monitorować każdy ciąg niezależnie. W przeciwnym razie nie można wykryć bieżących problemów z udostępnianiem, zanim spowodują one awarie, które powodują zamknięcie automatycznych operacji bez ostrzeżenia.
Co powinno zawierać Twoje zapytanie ofertowe, ale prawdopodobnie go nie zawiera
Zanim wyślesz cokolwiek do dostawców, udokumentuj, jak faktycznie przebiega Twoja operacja. Określone godziny na zmianę. Określona liczba zmian. Rzeczywiste okna ładowania pomiędzy zmianami. Jak według Ciebie będzie wyglądać operacja za trzy do pięciu lat. Niejasne sformułowania, takie jak „praca-wielozmianowa”, dają dostawcom możliwość zaproponowania konfiguracji, które pod względem technicznym spełniają wymagania, ale nie spełniają-rzeczywistych warunków.
Sprawdź stan ładowarki. Ładowarki ołowiowe-prawie nigdy nie nadają się do konwersji na lit bez modyfikacji lub bezpośredniej wymiany. Widzieliśmy cytaty, które całkowicie pominęły ładowarki. Wyglądał konkurencyjnie, dopóki nie pojawił się prawdziwy zakres instalacji.
Dowiedz się, jakiego protokołu komunikacyjnego używają Twoje wózki widłowe. Zależy to od producenta, a czasami od roku modelowego tego samego producenta.
Pisząc specyfikację, wymagaj od dostawców, aby powiedzieli, jaka właściwie jest ich architektura ogniw i dlaczego wybrali ją do Twojego zastosowania. Jeśli jedyne, co otrzymasz w zamian, to ponowne przedstawienie specyfikacji wyjściowych, oznacza to, że ktoś sprzedaje Ci produkt towarowy, a nie rozwiązanie inżynieryjne.
Zapytaj bezpośrednio o równoważenie komórek. Aktywny lub pasywny. Jaki cykl pracy faktycznie może obsłużyć. Dostawcy znający swoje produkty udzielają prostych odpowiedzi. Unikalność sugeruje albo ograniczenia techniczne, o których nie chcą rozmawiać, albo po prostu brak wystarczającej wiedzy o własnych produktach.
Zdobądź referencje z podobnych operacji. Dostawca osiągający dobre wyniki w magazynach pracujących na-pracę zmianową może mieć zerowe doświadczenie w przypadku zamrażarek pracujących na trzy-zmiany. Wyzwania techniczne są na tyle różne, że osiągnięcia w jednym segmencie nie mogą zostać przeniesione.
Podczas oceny przeprowadź obliczenia całkowitego kosztu posiadania na podstawie rzeczywistych liczb. Dostawcy przyjmują korzystne założenia. Wykorzystaj rzeczywiste koszty energii elektrycznej, stawki za prace konserwacyjne i wykorzystanie sprzętu.
Spójrz na rozwiązanie z przeciwwagą. Pakiety litowe ważą znacznie mniej niż kwas ołowiowy,-który zastępują. Lit 48 V może ważyć 600 funtów, podczas gdy kwas ołowiowy ma ponad 2000 funtów. Ta różnica masy wpływa na stabilność wózka widłowego. Dobrzy dostawcy uwzględniają w swoich propozycjach balast. Inni pozostawiają to jako ukryty koszt lub lukę w bezpieczeństwie, którą odkryjesz po instalacji.
Przeczytaj uważnie warunki gwarancji. Standardowe gwarancje często wykluczają zastosowania w ekstremalnych temperaturach,-operacje wymagające dużej liczby cykli lub instalacje wykonywane przez kogokolwiek innego niż autoryzowani technicy. Gwarancja, która nie dotyczy rzeczywistego działania, jest bezwartościowa niezależnie od tego, co jest napisane na papierze.
Jak podchodzimy do tego w Polinovel
Inżynieria ocenia aplikacje, zanim cokolwiek zacytujemy. Zajmuje więcej czasu niż samo wyciągnięcie standardowego produktu. Zapobiega niezgodnościom specyfikacji, które powodują roszczenia gwarancyjne i reklamacje klientów.
Zaczynamy od danych operacyjnych. Schematy zmian, modele sprzętu, infrastruktura ładowania, warunki środowiskowe. Modeluj oczekiwaną wydajność w różnych konfiguracjach. Polecaj na podstawie tego, co według klienta jest dla niego najważniejsze, niezależnie od tego, czy jest to najniższy koszt początkowy, najdłuższa żywotność baterii czy najszybszy zwrot kosztów. Priorytety te prowadzą do różnych zaleceń i wolelibyśmy przeprowadzić tę rozmowę podczas specyfikacji, niż odkryć rozbieżności po dwóch latach od wdrożenia.
Złożone aplikacje, takie jak chłodnie, integracja pojazdów AGV lub konwersja floty mieszanej, podlegają ocenie lokalizacji. Przychodzi personel techniczny, przygląda się infrastrukturze, obserwuje operacje, opracowuje specyfikacje, które wyjaśniają, jak rzeczy faktycznie działają, a nie jak są opisane w e-mailach. Oceny te mają wartość nawet wtedy, gdy klient ostatecznie dokona zakupu od kogoś innego, ponieważ generują dokumentację przydatną do oceny dowolnego dostawcy.
Produkty standardowe pokrywają większość zastosowań związanych z transportem materiałów. Seria FL51 do systemów 48V, pojemności od 314Ah do 920Ah w zależności od wymagań sprzętowych. Seria FL80 do-ciężkich zastosowań 80 V. Wózek golfowy, AGV, konfiguracje pojazdów specjalnych dla tych segmentów.
Specyfikację traktujemy jako problem inżynierski. Czasami oznacza to poinformowanie klientów, że nasze produkty nie są odpowiednie do tego, co próbują zrobić. Lepiej przeprowadzić tę rozmowę na początku, niż później zajmować się nieudaną instalacją.
Kolejne kroki, jeśli oceniasz opcje:
Ocena floty przeprowadzona przez nasz zespół techniczny dokumentuje parametry operacyjne i modeluje oczekiwaną wydajność w różnych konfiguracjach. Dostarcza dokument specyfikacji przydatny przy licytowaniu konkurencyjnym, niezależnie od tego, od kogo ostatecznie dokonasz zakupu. Typowy czas realizacji w przypadku standardowych zastosowań wynosi od pięciu do siedmiu dni roboczych.
Przewodnik dotyczący decyzji konfiguracyjnych zawiera szczegóły specyfikacji oddzielające pomyślne konwersje od problematycznych instalacji. Zawiera powyższą listę kontrolną zakupów oraz szablony modelowania całkowitego kosztu posiadania.
Pytania techniczne dotyczące konkretnych zastosowań lub modeli sprzętu kierowane są bezpośrednio do inżynierów.
