Ампер сағатынан ватт сағатқа дейін: толық түрлендіру нұсқаулығы

Біз өткен жылдың үшінші тоқсанында салқындатқыш AGV жобасын жоғалтып алғанбыз. Клиенттің инженері 80% DoD плюс өздерінің температураны төмендету коэффициентін пайдаланып нақты Wh-ты қайта есептеуді талап етті. Біз өндірушінің номиналды 100Ah есе 12V мәнін пайдаланып, цитата келтірдік және шамамен 15% жеңілдікпен аяқталды.

 

Шынымды айтсам, мен олардың есептеулері сол кезде тым консервативті деп ойладым. Өткенге көз жүгіртсек, олардың температураны түзетуі шынымен де агрессивті болды, бірақ біз -дұрыс немесе бұрыс деп дауласудың мағынасыз деген ұсыныстан ұтылған едік. Содан бері біз барлық тырнақшаларға детингтік есептеу жұмыс парағын қосуды талап етеміз және ол CFO қол қойғанға дейін инженерлік тексеруден өтуі керек. Процесс анағұрлым қызық, бірақ, кем дегенде, біз мұндай негізгі қателер бойынша мәмілелерді қайтадан жоғалтпаймыз.

 

Бұл тәжірибе маған бір нәрсені түсінуге көмектесті: адамдардың көпшілігі Ah-Wh түрлендіруін орта мектеп математикасы сияқты қабылдайды-Wh, Ah, V есе, орындалды. Бірақ шын мәнінде сатып алумен айналысатын кез келген адам осы «қарапайым формуланың» астарында көптеген қателіктер жасырылғанын біледі.

Формуланың өзінен бастайық

Wh=Ah × V, дұрыс. 12В номиналды 100Ач батарея сізге 1200Вт/сағ береді.

Бірақ бұл 12 В номиналды кернеу. Нақты жұмыс кезінде кернеу 10,5 В пен 14,4 В арасында ауытқиды. Сіз қай нөмірді қолданасыз?

Дәлірек әдіс - разрядтың қисығын біріктіру, жинақталған Ah лездік кернеу V(t) көбейтіндісі. Теориялық тұрғыдан ең дәл, бірақ шынымды айтсам, біз мұны нақты жобаларда сирек жасаймыз-тым қиын, сондықтан көптеген жеткізушілер толық разряд қисықтарын қамтамасыз ете алмайды.

Өткен жылғы AGV жобасынан сабақ

Сол жоғалған жобаға оралу. Біз үш жеткізушіні бағаладық және ол келесідей болды:

$/Вт сағ бойынша таза түрде:

С жеткізушісі ең жақсы мәміле сияқты көрінеді, солай ма? Бірақ біз 16 апта күте алмадық{1}}жобаның кешігуі аптасына бес-сандық айыппұлды білдіреді. Біз В жеткізушісінен дәйексөз келтірдік, ал клиент біздің өлшеміміз дұрыс емес деп дәлелдеу үшін С жеткізушісінің деректерін пайдаланды.

Ешбір тарап шын мәнінде есептеу қателерін-жоқтырмады. Біз номиналды кернеуді және стандартты DoD қолдандық; олар өлшенген орташа -нүктелік кернеуді және агрессивті дерацияны пайдаланды. Сіз бұл туралы қалай дауласып жатырсыз? Техникалық тұрғыдан екеуін де ақтауға болады; коммерциялық тұрғыдан, кім жоғалтса, оны қабылдайды.

Неліктен мен қазір Wh Than Ah-ға көбірек көңіл бөлемін

Ah метрика ретінде маңызды мәселе бар: ол энергияны көрсетпейді, тек заряд.

Барлығы 100Ач деп есептелген батареялар үшін:

Неліктен қорғасын{0}}қышқылдың жарамдылық сыйымдылығы жартысынан аз? DoD 50% шектелген, әйтпесе циклдің қызмет ету мерзімі күрт төмендейді. LFP циклдің қызмет ету мерзімін сақтай отырып, 80% немесе тіпті 90% дейін разрядтай алады.

Бұл айырмашылық цитата жасау кезеңінде жиі назардан тыс қалады. Қаржы директоры қорғасын қышқылын 180 доллардан, LFP 400 доллардан-көреді және бірінші реакция "бағасынан екі есе жоғары" болады. Бірақ егер сіз нақты пайдалануға болатын энергияны есептесеңіз, қорғасын{5}}қышқылы шамамен $0,30/Втсағ, LFP шамамен $0,38/Вт-болмайды. Ауыстыру циклдарының факторы және LFP шын мәнінде арзанырақ.

Әрине, бұл нақты қолданбаға байланысты. Бір{1}}ауысым, жеңіл{2}}жұмыс сценарийлері үшін қорғасын{3}}қышқылы шынымен үнемді болуы мүмкін-ЖҚҚ итермелеудің қажеті жоқ.

Температура: Көптеген адамдар жете бағаламайтын айнымалы

Висконсин штатында бір клиентіміз суық тізбегімен айналысады{0}}олардың қоймасы жыл бойы-40 градус F, қыста 20 градустан төмен түседі. Олар бұрын AGM аккумуляторларын пайдаланған және сыйымдылығы 60%-дан төмен -толық жарамсыз деп танылғанда, оларды 14 айдан кейін ауыстыруға тура келді.

LFP-ге ауысқаннан кейін, сол ортада 26 ай және әлі де 90% сыйымдылықтан жоғары. Бұл жағдайдағы ROI тамаша көрінеді, бірақ мен анық айтуым керек: бұл ең жақсы-жағдай сценарийі-суық тізбек LFP-тің ең жақсы нүктесі.

Температураның сыйымдылыққа шамамен қалай әсер ететіні мынада (бұл біздің жеке сынақ деректеріміз; әртүрлі өндірушілер әртүрлі болады):

Көріп отырғаныңыздай, температура төмендеген кезде батареяның екі түрі арасындағы алшақтық кеңейеді. Суық сақтау қолданбаларында LFP артықшылығы маңызды.

Бірақ -бұл разряд өнімділігі екенін ескеріңіз. LFP үшін төмен{2}}температурада зарядтау тағы бір қателік болып табылады. 0 градустан төмен зарядтау литиймен қаптауды тудырады және көптеген BMS жүйелері зарядтауды блоктайды. Клиенттер бұл туралы шағымданса, батарея бұзылған-бұл шын мәнінде BMS қорғау механизмі іске қосылды. Сатылым сізге бұл туралы алдын ала айтпайды.

ТШО-ны қалай есептеу керек

Менде екі салыстырмалы флоттың деректері бар. Біз айнымалы мәндерді мүмкіндігінше бақыладық, бірақ тұтынушылардың әрекеттерінде әлі де айырмашылықтар бар-деректерді тек анықтама ретінде қабылдайды.

Тоқтау уақытының құнын қалай есептеуіңізге байланысты, 14 және 16 айлар арасында шамамен $120 мың үнемделген.

B флотының жұмысы қазір 38 айда және әлі де шамамен 87% сыйымдылық. Осы деградация қисығына сүйенсек, тағы 3 жыл қиындық тудырмауы керек. A флотына батареяны ауыстырудың бір циклі өтіп үлгерді және екіншісі қажет болады.

Сыйымдылықты өлшеудің қателері

Мен көптеген сатып алушылардың «қауіпсіздік» үшін габаритті аккумуляторларды көргенін көрдім. 100Ah жеткілікті еді, бірақ олар 200Ah сатып алады. Түсінікті ой-пікір, бірақ бұл тәсілдің LFP-мен проблемалары бар.

LFP жоғары SOC деңгейінде ұзақ-тұрғанды ​​ұнатпайды. Бізде консервативті деп ойлап, 40% асқан клиент болды. Екі жылдан кейін олардың сыйымдылығы қалыпты өлшемді батареяларға қарағанда нашар болды. BMS журналдарын тексеру батареялардың үнемі 75% SOC деңгейінен жоғары екенін, сирек терең{6}}разрядталатынын көрсетті.

Ұзақ уақыт бойы жоғары кернеуде қалқыған ұяшықтар күнтізбенің қартаюын тездетеді.

Біздің қазіргі өлшем қағидатымыз: ең нашар-жағдайларда 70-80% DoD-тен артқа қарай жұмыс істеу. 15-20% маржа жеткілікті - ашкөз болмаңыз.

Міне, қалай есептеу керек (мысал ретінде нақты жобаны пайдалану):

1. Біріншіден, энергия қажеттілігін анықтаңыз. Жабдық 6 сағат бойы үздіксіз 500 Вт қуатта жұмыс істейді делік, -бұл 3000 Вт/сағ шикізатты қажет етеді.
2. Содан кейін детинг қосыңыз. Ішінде біз қоймалық қолданбалар үшін 0,65 коэффициентті, жабу температурасын, C-ставкасын, қартаюын және т.б. пайдаланамыз. Суық сақтау үшін біз 0,55,3000Втсағ ÷ 0.65=4615Втсағ пайдаланамыз
3. 15% операциялық маржа қосыңыз.4615Втсағ ÷ 0.85=5430Втсағ
4. 12,8 В номиналды: 5430 ÷ 12.8=424Ах.

Сондықтан,-талапқа сай, 450Ah немесе 500Ah конфигурациясын таңдаңыз.

Бұл әдіс әрбір сценарийге сәйкес келмейді, бірақ ол номиналды мәндерден тікелей өлшемге қарағанда сенімдірек.

Пеукерт эффектісі

Мен бұл бөлімді жазғым келмеді, өйткені ол LFP-ге ең аз әсер етеді, бірақ бұл толық нұсқаулық болғандықтан, айта кету керек.

Қорғасын{0}}қышқылды аккумуляторлар жоғары C-температураларда- сыйымдылықты айтарлықтай төмендетеді, бұл Peukert эффектісі деп аталады. 1С (100А) кезінде зарядсызданған 100Ач AGM батареясы тек 55-60Ач қуат бере алады. Өндірушінің деректер парағы деректері нақты пайдаланудан алыс, C/20 немесе C/10 сынауына негізделген.

LFP-тің Пеукерт көрсеткіші шамамен 1,02-1,05, мәні бойынша шамалы. 0,5С немесе 1С температурада разрядтасаңыз да, сыйымдылық бірнеше пайызға ғана ерекшеленеді.

Сонымен, егер қолданбаңыз жоғары{0}}ағымдағы жарылыстарды-AGV үдеуін, жүк көтергіштерін көтеруді және т.б.-қорғасын қышқылының номиналды сыйымдылығын қамтыса, бұл жай ғана анықтамалық сан; сіз шынымен алатын нәрсе жұмыс цикліне байланысты. LFP номиналды сыйымдылығы салыстырмалы түрде сенімді.

Жабдықтаушылармен нені қадағалау керек

Мен мұнда нақты жеткізушілерді ұсынбаймын немесе жамандамаймын. Әрқайсысының жақсы және жаман жақтары бар және біздің қолданба сценарийлері сіздікі үшін қолданылмауы мүмкін.

Бірақ мен бөлісетін бірнеше нәрсе бар:

• Қазір нарықтағы аккумулятор пакетін жеткізушілер үшін ұяшықтар бірнеше көздерден келеді. CATL, BYD, GOTION, EVE-осы үздік ойыншылар нарық үлесінің көп бөлігін құрайды. Көбінесе сіз ұяшық сапасын емес, BMS дизайны мен пакетін біріктіру мүмкіндігін салыстырасыз.
   
• Жеткізушілерден разряд қисықтарын сұраған кезде, кем дегенде үшеуін сұраңыз: 0,2C, 0,5C, 1C. Көптеген кішігірім жеткізушілер оларды шығара алмайды немесе сізге басқа біреуден анық көшірілген диаграммаларды бере алмайды. Ірі жеткізушілер әдетте сіздің арнайы қолданбаңыз туралы сұрайды, содан кейін мақсатты сынақ деректерін береді.
   
• Сатылымның техникалық сұрақтарға жауап бере алмауы көп нәрсені білдірмейді. Маңыздысы, 72 сағат ішінде пайдалануға болатын деректерді ала аласыз ба. Нағыз қызыл жалау - сұраудан кейін немесе жалпы маркетингтік материалдардың үйіндісін алғаннан кейін радио үнсіздік.
   
• Кепілдік шарттарын мұқият оқып шығыңыз. Көптеген жеткізушілер «10 жыл немесе 4000 цикл» деп жазады, бірақ жақсы басып шығару 6 жылда жетуі мүмкін өткізу қабілеті шектеулеріне ие. Кейбіреулер циклдарды абсурдтық жолмен анықтайды-10% DoD және 90% DoD бірдей циклді жасайтын мұндай кепілдіктер мәні бойынша түкке тұрғысыз.
   
• UL 9540A термиялық қашу сынақ деректері -заңды LFP жеткізушілерінде болуы керек. «Тестілеуді ұйымдастыра аламыз» деп тартынатындар сынақтан өтпеді немесе қолайсыз нәтижелерге ие болды.