Nhà điều hành Hạm đội cắt giảm thời gian ngừng sạc 42% với cọc sạc DC 60KW và 80KW

Một nhà điều hành đội điện trong khu vực đã thay thế hệ thống sạc AC bị lỗi bằng 16 cọc sạc Soutya 60KW và 80KW DC. Thời gian sạc cho mỗi chiếc xe giảm từ 9,2 giờ xuống còn 55 phút, thời gian hoạt động của bộ sạc tăng lên 99,1% và thời gian làm thêm liên quan đến sạc giảm 99.000 USD mỗi năm.

Bối cảnh khách hàng

Khách hàng điều hành hoạt động giao hàng và đưa đón thương mại từ ba kho ở Trung Tây Hoa Kỳ. Đội xe bao gồm 110 phương tiện: 96 xe tải chở hàng chạy điện với bộ pin 60 đến 75 kWh và 14 xe buýt đưa đón chạy điện với bộ pin 210 kWh. Khoảng 240 tài xế làm việc hai ca và kho chính phục vụ bán kính giao hàng 280 dặm với lịch khởi hành lúc 05:00 và 14:00.

Hai hợp đồng phân phối bán lẻ mới đã bổ sung các tuyến đường ban đêm vào đầu năm 2023, giúp đẩy quãng đường hàng ngày trên mỗi xe tải từ 92 lên 131 dặm. Mục tiêu điện khí hóa đội tàu của tiểu bang yêu cầu 60% hoạt động chạy điện vào năm 2027 và tổng kho chiếm 38%. Việc đáp ứng mục tiêu đó mà không cần thêm phương tiện hoặc tài xế phụ thuộc vào thông lượng tính phí.

Điều gì đã cản trở kế hoạch điện khí hóa của Hạm đội?

Tổng kho có 18 bộ sạc AC Cấp 2 có công suất 7,2 kW, trải rộng trên 40 khoang được đánh dấu. Việc nạp thêm 65 kWh mất 9,2 giờ, vì vậy xe tải cắm điện lúc 18:30 và đỗ cho đến 04:00. Chỉ có 18 trong số 40 vịnh có bộ sạc, điều này tạo ra tình trạng xếp hàng hàng đêm và buộc tài xế phải di chuyển phương tiện giữa các vịnh. Không thể nạp tiền vào giữa ngày cho xe buýt vì bộ điều hòa không thể cung cấp đủ năng lượng trong thời hạn 90 phút.

Độ tin cậy làm cho tình hình trở nên tồi tệ hơn. 18 thiết bị này đến từ hai nhà cung cấp và chạy trên ba ứng dụng quản lý riêng biệt. Trình điều khiển đặt lại lỗi bằng tay, mất từ ​​40 đến 90 phút cho mỗi sự cố và nhật ký bảo trì cho thấy 31 cuộc gọi dịch vụ liên quan đến phí trong sáu tháng trước khi nâng cấp. Việc bắt đầu tuyến bị lỡ đã trở thành thông lệ và tổng kho đã chi 9.400 USD mỗi tháng cho tài xế làm thêm giờ và hợp đồng phụ với hãng vận chuyển bên thứ ba để bù đắp những khoảng trống.

Người vận hành đã thử gì trước khi chuyển đổi?

• Bổ sung thêm các bộ AC 7,2 kW.Capex hạ cánh ở mức 3.200 đô la cho mỗi gian hàng cộng với 6.100 đô la cho mỗi lần chạy rãnh và ống dẫn. Thời gian sạc không thay đổi và vấn đề xếp hàng vẫn tiếp diễn.
• Nâng cấp một hàng lên 19,2 kW AC.Một thí điểm gồm sáu ngăn đã cắt giảm thời gian sạc xuống còn 3,5 giờ. Điều đó đã giải quyết được vấn đề tính phí qua đêm nhưng vẫn không có đường dẫn đến việc quay vòng giữa ngày cho xe buýt đưa đón.
• Cho thuê bốn đơn vị DC 30 kW từ hai nhà sản xuất.Xe tải được sạc ở mức chấp nhận được, nhưng xe buýt với gói 210 kWh tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mức mà các thiết bị có thể cung cấp trong thời gian dài và cả nền tảng của nhà cung cấp đều không hiển thị dữ liệu cấp trình kết nối thông qua giao diện tiêu chuẩn. Hạm đội điều động không thấy xe nào cắm ở đâu.

Hai năm và khoảng 214.000 USD chi phí phần cứng và công trình dân dụng đã tạo ra một tổng kho vẫn không thể hỗ trợ mục tiêu năm 2027.

Tại sao nên chọn cọc sạc DC Soutya 60KW / 80KW?

Người vận hành đã đánh giá các tùy chọn 50 kW, 60 kW, 80 kW và 120 kW. Thông số kỹ thuật 120 kW yêu cầu nâng cấp máy biến áp với giá 96.000 USD cộng với thời gian thực hiện tiện ích là 14 tuần, điều mà lịch trình không thể đáp ứng được. Các mô hình 60 kW và 80 kW phù hợp với khoảng trống sẵn có của địa điểm.

Bốn điểm kỹ thuật quyết định mua hàng:

• Đầu ra súng kép với khả năng chia sẻ năng lượng động.Mỗi đơn vị 80 kW cung cấp 80 kW cho một phương tiện hoặc chia tải thành hai đầu nối. Hai khoang sử dụng chung một tủ, giúp giảm số lượng gian hàng và hệ thống cáp cần thiết.
• Phạm vi đầu vào ba pha rộng.Các thiết bị này chấp nhận đầu vào AC 380 đến 480 V, do đó, máy biến áp 500 kVA hiện có phục vụ việc lắp đặt mà không cần thay đổi dịch vụ.
• Hỗ trợ giao thức mở.Tích hợp OCPP 1.6J cho phép người vận hành hợp nhất tất cả 16 đơn vị vào một bảng thông tin điều phối thay vì ba cổng nhà cung cấp.
• Chi phí giao cho mỗi gian hàng.Cấu hình Soutya có giá 16.800 USD mỗi gian hàng. Một đề xuất cạnh tranh của DC đã định giá cùng một khu vực là 24.500 USD cho mỗi gian hàng, chênh lệch 123.000 USD trong toàn bộ dự án.

Xếp hạng vỏ bọc, quản lý cáp, phạm vi hoạt động từ -30°C đến +55°C và các tùy chọn đầu nối CCS1/CCS2 có sẵn CHAdeMO phù hợp với nhóm hỗn hợp và điều kiện mùa đông ở Trung Tây.

Địa điểm sạc DC 60KW / 80KW được triển khai như thế nào?

Dự án kéo dài 11 tuần kể từ khi đặt hàng cho đến khi vận hành hoàn toàn.

1. Nghiên cứu phụ tải và kiểm tra điện năng (tuần 1-2).Nhóm kỹ thuật đã ghi lại nhu cầu cao nhất của kho là 268 kW đối với máy biến áp 500 kVA, để lại khoảng trống 232 kW. Mười sáu đầu nối DC ở đầu ra bảng tên đầy đủ sẽ vượt quá con số đó, do đó thiết kế bao gồm một nắp nguồn cấp cơ sở.
2. Bố trí và đặc điểm kỹ thuật của cáp (tuần 3-4).Bộ sạc được bố trí sao cho mọi khoang được đánh dấu đều chạm tới đầu nối mà không cần phần mở rộng. Cáp đầu ra DC được chỉ định theo tiêu chuẩn cáp sạc EN 50620 và các đầu nối tuân theo chuỗi giao diện IEC 62196.
3. Công trình dân dụng và lắp đặt (tuần 5-8).Các tấm đệm bê tông, cột chắn, khay cáp và bốn tủ 80 kW cộng với 12 tủ 60 kW được đưa vào mà không làm gián đoạn các chuyến khởi hành hàng đêm.
4. Vận hành và tích hợp OCPP (tuần 9-10).Tất cả 16 đơn vị đã được ánh xạ tới nền tảng điều phối, với xác thực RFID của trình điều khiển và báo cáo phiên trên mỗi phương tiện.
5. Kiểm tra căng thẳng quản lý tải (tuần 11).Nhóm đã chạy cao điểm vào buổi tối toàn vịnh với giới hạn địa điểm đang hoạt động và xác minh rằng không có phương tiện nào giảm xuống dưới trạng thái sạc mục tiêu trước khi khởi hành.

Trở ngại chính:máy biến áp không thể hỗ trợ bốn tủ 80 kW ở công suất tối đa cùng một lúc. Thay vì giảm số lượng bộ sạc, bộ tích hợp đặt mức trần công suất 300 kW trong bộ điều khiển bộ sạc. Trong thời gian cao điểm 18:30, mỗi tổ máy chạy ở công suất trung bình khoảng 62 kW và chuyển công suất giữa các đầu nối khi xe kết thúc. Xe tải vẫn đạt trạng thái sạc 80% trong vòng chưa đầy một giờ và máy biến áp không bao giờ vượt quá 71% định mức trong quá trình thử nghiệm

Hạm đội đã đo được kết quả gì sau sáu tháng?

• Thời gian sạc:9,2 giờ đến 55 phút cho cùng một lần nạp 65 kWh, giảm 90%.
• Thời gian hoạt động của bộ sạc:91,4% trên nhóm AC cũ đến 99,1% trên nhóm DC.
• Cuộc gọi dịch vụ từ phía nhà cung cấp:31 trong sáu tháng trước khi nâng cấp, 4 trong sáu tháng sau.
• Chi phí làm thêm giờ và hợp đồng phụ:$9,400 mỗi tháng đến $1,150 mỗi tháng, tiết kiệm $99,000 hàng năm.
• Chi phí năng lượng mỗi dặm:0,29 USD đến 0,19 USD sau khi lên lịch ngoài giờ cao điểm gắn với bộ điều khiển quản lý tải.
• Số xe sẵn có lúc 05:00 khởi hành:84% đến 97%.

Hiệu quả hoạt động đã vượt qua các khoang sạc. Dispatch đã thêm tuyến đường hàng ngày thứ ba cho mỗi xe tải mà không cần mua xe. Việc bổ sung xe buýt vào giữa ngày đã trở thành tiêu chuẩn, loại bỏ một toa xe dự phòng chạy bằng động cơ diesel vốn tốn 41.000 USD mỗi năm để vận hành. Tổng kho hiện báo cáo hiệu suất tính phí trong cùng đợt đánh giá hàng tuần khi hoàn thành tuyến đường.

Lời chứng thực của khách hàng

Giám đốc đội xe cho biết: “Trước đây, kho hàng thường hoạt động theo lịch trình có sẵn bộ sạc. "Bây giờ lịch trình chạy các bộ sạc. Hai mùa đông sau, vấn đề duy nhất về bộ sạc khiến một chiếc xe ngừng hoạt động là cáp kết nối bị hỏng sau một vụ va chạm trên sân."

Trưởng nhóm bảo trì nói thêm: "Bốn cuộc gọi dịch vụ trong sáu tháng thay vì 31 cuộc đã thay đổi cách nhóm lập kế hoạch trong tuần. Không ai đặt lại bộ sạc bằng tay vào lúc 02:00 nữa."

Bài học và khuyến nghị

• Kiểm tra khoảng trống của máy biến áp trước khi chỉ định số lượng bộ sạc.Giới hạn trang web và thiết kế chia sẻ năng lượng không tốn thêm chi phí nào và tránh được việc nâng cấp tiện ích trị giá 96.000 USD. Số lượng bộ sạc phải tuân theo nghiên cứu về tải chứ không phải theo cách khác.
• Hợp nhất trên một giao thức mở ngay từ ngày đầu tiên.Ba cổng thông tin nhà cung cấp đã tạo ra điểm mù trong công văn. Hỗ trợ OCPP 1.6J đã biến 16 đơn vị thành một chế độ xem.
• Biến các tiêu chuẩn về cáp và đầu nối thành một cổng thu mua.Việc tuân thủ EN 50620 và IEC 62196 trong hồ sơ mời thầu đã loại bỏ hai nhà cung cấp có cáp DC có tuổi thọ uốn ngắn hơn trong thời tiết lạnh.
• Sự phản xạ:nhà điều hành sẽ bắt đầu các công trình dân dụng sớm hơn hai tuần và đặt mua bộ phụ tùng thay thế 12 tháng kèm theo bộ sạc. Một cáp đầu nối thay thế duy nhất phải mất chín ngày mới có được vào mùa đông đầu tiên.

Người vận hành đội xe đánh giá các cọc sạc DC 60KW hoặc 80KW có thể xem lại cấu hình được sử dụng trong dự án này tạiCọc sạc DC Soutya 60KW 80KW.

Tiêu chuẩn ngành được tham khảo

• EN 50620:2017- Cáp điện để sạc xe điện. Xác định tính linh hoạt, khả năng chịu thời tiết, khả năng chịu dầu và đánh dấu vỏ bọc cho cáp cọc sạc, với điện áp định mức AC 450/750V hoặc DC 0,6/1kV.CEN-CENELEC
• Dòng sản phẩm IEC 62196- Phích cắm, ổ cắm, đầu nối của xe và ổ cắm của xe để sạc điện dẫn điện cho xe điện. Phần 1 bao gồm các yêu cầu chung, Phần 2 bao gồm các giao diện AC (Loại 1/Loại 2) và Phần 3 bao gồm các giao diện DC bao gồm CCS và CHAdeMO.Cửa hàng trực tuyến của IEC