Operátor flotily skrátil prestoje pri nabíjaní o 42 % vďaka hromadám nabíjania jednosmerným prúdom 60 kW a 80 kW

Regionálny prevádzkovateľ elektrickej flotily nahradil zlyhávajúce nastavenie nabíjania striedavým prúdom 16 nabíjacími zásobníkmi Soutya 60 kW a 80 kW jednosmerným prúdom. Čas nabíjania na vozidlo klesol z 9,2 hodiny na 55 minút, doba prevádzky nabíjačky sa vyšplhala na 99,1 % a nadčasy súvisiace s nabíjaním klesli o 99 000 USD ročne.

Zázemie zákazníka

Klient prevádzkuje komerčnú dodávku a kyvadlovú dopravu z troch skladov na stredozápade USA. Vozový park zahŕňa 110 vozidiel: 96 elektrických nákladných dodávok s 60 až 75 kWh akumulátormi a 14 elektrických kyvadlových autobusov s 210 kWh akumulátormi. Približne 240 vodičov pracuje na dve zmeny a hlavné depo obsluhuje 180 míľový okruh s plánovanými odchodmi o 5:00 a 14:00.

Dve nové zmluvy o maloobchodnej distribúcii pridali začiatkom roka 2023 nočné trasy, čo posunulo denný počet najazdených kilometrov na dodávku z 92 na 131 míľ. Cieľ štátnej flotily v oblasti elektrifikácie vyžaduje, aby do roku 2027 bolo 60 % prevádzky poháňaných elektrickou energiou a sklad je na úrovni 38 %. Splnenie tohto cieľa bez pridávania vozidiel alebo vodičov závisí od kapacity nabíjania.

Čo blokovalo plán elektrifikácie flotily?

Sklad mal 18 AC nabíjačiek úrovne 2 s výkonom 7,2 kW rozmiestnených v 40 označených zátokách. Dobitie 65 kWh trvalo 9,2 hodiny, takže dodávky sa zapojili o 18:30 a zostali zaparkované do 4:00. Len 18 zo 40 pozícií malo nabíjačku, čo vytváralo nočný rad a nútilo vodičov prehadzovať vozidlá medzi poľami. Dobíjanie v poludňajších hodinách pre autobusy nebolo možné, pretože AC jednotky nedokázali dodať dostatok energie v rámci 90-minútového okna.

Spoľahlivosť situáciu zhoršila. 18 jednotiek pochádza od dvoch predajcov a bežalo na troch samostatných aplikáciách na správu. Vodiči ručne resetovali poruchy, čo trvalo 40 až 90 minút na jeden incident, a denník údržby ukázal 31 servisných volaní súvisiacich s poplatkami za šesť mesiacov pred aktualizáciou. Zmeškané začiatky trasy sa stali rutinou a depo vynaložilo 9 400 dolárov mesačne na nadčasy vodičov a subdodávky tretích strán, aby pokryli medzery.

Čo skúšal operátor pred prepnutím?

• Pridanie ďalších 7,2 kW AC jednotiek.Investície pristáli na 3 200 USD za stánok plus 6 100 USD za výkopové práce a vedenie. Čas nabíjania sa nezmenil a problém s radom v zátoke pretrvával.
• Upgrade jedného radu na 19,2 kW AC.Pilot šiestich stojanov skrátil čas nabíjania na 3,5 hodiny. Tým sa vyriešilo nočné nabíjanie, no kyvadlovým autobusom stále nezostala žiadna cesta k poludňajšiemu obratu.
• Prenájom štyroch 30 kW jednosmerných jednotiek od dvoch výrobcov.Dodávky sa nabíjali prijateľne, ale autobusy s 210 kWh súpravami ťahali viac energie, než by jednotky dokázali dodať počas dlhšieho obdobia, a ani platforma dodávateľa nevystavovala dáta na úrovni konektorov cez štandardné rozhranie. Dispečing vozového parku nemohol vidieť, ktoré vozidlo je kde zapojené.

Dva roky a zhruba 214 000 dolárov v nabíjacom hardvéri a civilných prácach vytvorili sklad, ktorý stále nedokázal podporiť cieľ do roku 2027.

Prečo si vybrať nabíjačku Soutya 60KW / 80KW DC?

Operátor vyhodnotil možnosti 50 kW, 60 kW, 80 kW a 120 kW. Špecifikácia 120 kW si vyžadovala modernizáciu transformátora za 96 000 USD plus 14-týždňový dodací čas, ktorý plán nedokázal absorbovať. Modely s výkonom 60 kW a 80 kW zodpovedali dostupnému priestoru na mieste.

O kúpe rozhodli štyri technické body:

• Dvojitý výstup s dynamickým zdieľaním výkonu.Každá jednotka s výkonom 80 kW dodáva 80 kW do jedného vozidla alebo rozdeľuje záťaž medzi dva konektory. Dve pozície zdieľajú jednu skriňu, čo znižuje počet stánkov a potrebnú kabeláž.
• Široký trojfázový vstupný rozsah.Jednotky akceptujú 380 až 480 V AC vstup, takže existujúci 500 kVA transformátor slúžil inštalácii bez servisnej zmeny.
• Podpora otvoreného protokolu.Integrácia OCPP 1.6J umožnila operátorovi konsolidovať všetkých 16 jednotiek do jedného dispečerského dashboardu namiesto troch portálov predajcov.
• Cena doručenia za stánok.Konfigurácia Soutya prišla na 16 800 dolárov za stánok. Konkurenčný návrh DC oceňoval rovnaký počet zálivov na 24 500 USD za stánok, čo je rozdiel 123 000 USD v rámci projektu.

Hodnotenie krytu, správa káblov, prevádzkový rozsah -30 °C až +55 °C a možnosti konektorov CCS1/CCS2 s dostupnosťou CHAdeMO pokrývali zmiešanú flotilu a zimné podmienky na Stredozápade.

Ako bolo nasadené 60KW / 80KW jednosmerné nabíjacie miesto?

Projekt prebiehal 11 týždňov od objednávky po plnú prevádzku.

1. Záťažová štúdia a energetický audit (1.-2. týždeň).Inžiniersky tím zaznamenal špičkový dopyt skladu na 268 kW oproti transformátoru s výkonom 500 kVA, pričom zostalo 232 kW voľného priestoru. Šestnásť jednosmerných konektorov pri plnom výstupe z typového štítku by toto číslo prekročilo, takže návrh zahŕňal napájací uzáver na úrovni lokality.
2. Usporiadanie a špecifikácia kábla (3.-4. týždeň).Nabíjačky boli umiestnené tak, aby každá označená pozícia dosahovala ku konektoru bez predĺženia. Výstupné káble jednosmerného prúdu boli špecifikované podľa normy nabíjacích káblov EN 50620 a konektory sa riadili sériou rozhraní IEC 62196.
3. Stavebné práce a montáž (5.-8. týždeň).Betónové podložky, stĺpiky, káblové lávky a štyri 80 kW skrine plus dvanásť 60 kW jednotiek išli bez prerušenia nočných odchodov.
4. Uvedenie do prevádzky a integrácia OCPP (9.-10. týždeň).Všetkých 16 jednotiek bolo namapovaných na expedičnú platformu s autentifikáciou vodiča RFID a hlásením o reláciách pre jednotlivé vozidlá.
5. Záťažový test manažmentu záťaže (11. týždeň).Tím absolvoval večernú špičku v celom zálive s aktívnym uzáverom lokality a overil, že žiadne vozidlo pred odletom nekleslo pod cieľový stav nabitia.

Hlavná prekážka:transformátor nedokázal súčasne podporovať štyri 80 kW skrine pri plnom výkone. Namiesto zníženia počtu nabíjačiek integrátor nastavil 300 kW strop miesta v ovládači nabíjačky. Počas špičky o 18:30 beží každá jednotka s priemerným výkonom približne 62 kW a presúva výkon medzi konektormi, keď vozidlá dokončia. Dodávky stále dosahujú 80 % stavu nabitia za menej ako hodinu a transformátor počas testu nikdy neprekročil 71 % svojej hodnoty.

Aké výsledky namerala flotila po šiestich mesiacoch?

• Doba nabíjania:9,2 hodiny až 55 minút pri rovnakom dobití 65 kWh, čo predstavuje zníženie o 90 %.
• Doba prevádzky nabíjačky:91,4 % v rámci starej flotily AC na 99,1 % v rámci pilotov DC.
• Servisné hovory na strane dodávateľa:31 za šesť mesiacov pred inováciou, 4 za šesť mesiacov po.
• Náklady na nadčasy a subdodávky:9 400 $ mesačne až 1 150 $ mesačne, ročná úspora 99 000 $.
• Náklady na energiu na míľu:0,29 USD až 0,19 USD po plánovaní mimo špičky viazanom na ovládač riadenia záťaže.
• Dostupnosť vozidla pri odchode o 5:00:84 % až 97 %.

Prevádzkový efekt dosiahol až za nabíjacie pozície. Dispečing pridal tretiu dennú trasu na dodávku bez nákupu vozidiel. Štandardom sa stalo dopĺňanie autobusov v poludňajších hodinách, čo odstránilo záložný autobus s dieselovým motorom, ktorého prevádzka stála 41 000 dolárov ročne. Depo teraz hlási výkon nabíjania v rovnakom týždennom prehľade ako dokončenie trasy.

Posudok klienta

"Sklad fungoval podľa plánu vybudovanej dostupnosti nabíjačiek," povedal riaditeľ vozového parku. "Teraz beží nabíjačky podľa plánu. O dve zimy bol jediný problém s nabíjačkou, ktorý vyradil vozidlo z prevádzky, poškodený kábel konektora po zrážke na dvore."

Vedúci údržby dodal: "Štyri servisné telefonáty za šesť mesiacov namiesto tridsaťjeden zmenili plánovanie týždňa tímu. Nikto už neresetuje nabíjačky ručne o 02:00."

Poučenia a odporúčania

• Pred zadaním počtu nabíjačiek skontrolujte výšku transformátora.Obmedzenie lokality a návrh zdieľania výkonu nestáli nič navyše a vyhli sa aktualizácii nástroja v hodnote 96 000 USD. Počet nabíjačiek by sa mal riadiť štúdiou zaťaženia, nie naopak.
• Konsolidujte sa na jednom otvorenom protokole od prvého dňa.Tri portály predajcov vytvorili pri expedícii slepé miesta. Podpora OCPP 1.6J zmenila 16 jednotiek na jeden pohľad.
• Urobte z noriem káblov a konektorov bránu obstarávania.Zhoda s normami EN 50620 a IEC 62196 v súťažných podkladoch vylúčila dvoch dodávateľov, ktorých jednosmerné káble mali v chladnom počasí kratšiu životnosť.
• odraz:Operátor by začal stavebné práce o dva týždne skôr a objednal by si súpravu náhradných dielov na 12 mesiacov s nabíjačkami. Počas prvej zimy trvalo deväť dní, kým prišiel jeden náhradný kábel s konektorom.

Operátori vozového parku, ktorí hodnotia hromady nabíjania jednosmerným prúdom s výkonom 60 kW alebo 80 kW, môžu skontrolovať konfiguráciu použitú v tomto projekte na adreseSútya 60KW 80KW jednosmerné nabíjanie.

Referenčné priemyselné normy

• EN 50620:2017— Elektrické káble na nabíjanie elektrických vozidiel. Definuje flexibilitu, odolnosť voči poveternostným vplyvom, odolnosť voči oleju a označenie plášťa pre nabíjacie káble s menovitým napätím AC 450/750 V alebo DC 0,6/1 kV.CEN-CENELEC
• Séria IEC 62196— Zástrčky, zásuvky, konektory pre vozidlá a zásuvky pre vozidlá na vodivé nabíjanie elektrických vozidiel. Časť 1 sa týka všeobecných požiadaviek, časť 2 sa týka AC rozhraní (typ 1/typ 2) a časť 3 sa týka jednosmerných rozhraní vrátane CCS a CHAdeMO.Internetový obchod IEC