Модульчлагдсан 60кВт-180кВт тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгч: Боомт болон уул уурхайн өндөр найдвартай архитектур

Дэлхийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дэд бүтцийг хөгжүүлэх нь: 60кВт-аас 180кВт-ын хүчин чадалтай тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгч төхөөрөмжийн цогц техникийн шинжилгээ - Боомт, уул уурхай, хүнд үйлдвэрийн өндөр найдвартай архитектур, дулааны менежмент, эрчим хүчний хуваарилалтыг оновчтой болгох

Хураангуй

Цахилгаан хөдөлгөөнд шилжих шилжилт хурдасч байгаатай холбогдуулан бат бөх, өндөр хүчин чадалтай цэнэглэгч дэд бүтцийн эрэлт хэрэгцээ нь зорчигч тээврийн хэрэгслээс хальж, хүнд даацын арилжааны болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээний хүрээнд шилжсэн. Энэхүү техникийн бүтээлд 60кВт-аас 180кВт-ын DC хурдан цэнэглэгч (DCFC) станцуудын инженерийн нарийн ширийн зүйлийг судалсан болно. Бид өндөр найдвартай модульчлагдсан архитектур, өргөн хүчдэлийн гаралтын топологи, үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн дулааны удирдлагын системийг судалсан. Цаашилбал, бид эдгээр системийг дэлхийн хамгийн хүнд хэцүү орчинд - боомтууд, далайн үйл ажиллагаа, алслагдсан уул уурхайн талбайд - зогсолт хийх боломжгүй газарт байрлуулах талаар судалсан.

Бүлэг 1: 60кВт–180кВт-ын эрчим хүчний сегментийн стратегийн ач холбогдол

60кВт-аас 180кВт хүртэлх хүчин чадал нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV) цэнэглэх экосистемд чухал "сайхан цэг" юм. 7кВт-ын хувьсах гүйдлийн цэнэглэгч нь орон сууцны хэрэглээнд хангалттай бөгөөд 350кВт-аас дээш хүчин чадалтай HPC (Өндөр хүчин чадалтай цэнэглэгч) станцууд нь хурдны замын "цацаж, явах" нөхцөл байдлыг хангадаг бол 60-180кВт-ын сегмент нь арилжааны автопарк, хотын хүргэлтийн фургон, цахилгаан автобус, хүнд даацын үйлдвэрлэлийн машин механизмын ашиглалтын хэрэгцээг хангадаг.

1.1 Зах зээлийн хөдөлгөгч хүч ба дэд бүтцийн өргөтгөх чадвар

Арилжааны орчинд "буцаан олголтын хугацаа" нь гол хэмжүүр юм. 60 кВт-ын цэнэглэгч нь ачааны мөчлөгийн үеэр ердийн хүргэлтийн фургоны батерейг нөхөж чаддаг бол 180 кВт-ын төхөөрөмж нь хүнд даацын ачааны машиныг олон буугаар цэнэглэхийг дэмждэг. Энэхүү чадлын хүрээний өргөтгөх боломж нь флотын операторуудад 60 кВт-ын багтаамжаас эхлээд зүгээр л цахилгаан модулиудыг нэмж 120 кВт эсвэл 180 кВт болгон сайжруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь барилгын ажил болон тавилга угсралтын анхны хөрөнгө оруулалтыг хэмнэх боломжийг олгодог.

1.2 Найдвартай байдал нь арилжааны гол шаардлага юм

Цахилгаан AGV (Автоматжуулсан удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл) ашигладаг боомт гэх мэт үйлдвэрлэлийн операторын хувьд цэнэглэгчийн эвдрэл нь зүгээр нэг таагүй зүйл биш; энэ нь дэлхийн хангамжийн сүлжээнд саад тотгор учруулдаг. Энэ бүлэгт "Аж үйлдвэрийн зэрэглэлийн" цэнэглэлтийн хүрээг тогтоосон бөгөөд энд эвдрэлийн хоорондох дундаж хугацаа (MTBF)-ийг хэдэн зуун мянган цагаар хэмжиж, ашиглалтын чадварыг эхний өдрөөс нь тоног төхөөрөмжид тусгасан болно.

Бүлэг 2: Тоног төхөөрөмжийн архитектур ба цахилгаан электроникийн топологиуд

Аливаа тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгчийн гол цөм нь түүний цахилгаан хувиргах үе шат юм. 60-180 кВт-ын хүрээний хувьд загвар нь ихэвчлэн хоёр үе шаттай аргыг баримталдаг: цахилгаан хүчин зүйлийг залруулах (PFC) зориулалттай AC/DC урд хэсэг болон тусгаарлах болон хүчдэлийг тохируулах зориулалттай DC/DC үе шат.

2.1 Урд хэсэг: Гурван фазын Венийн Шулуутгагч ба Завсрын Өсгөгч

Ихэнх өндөр найдвартай цэнэглэгч нь PFC үе шатанд гурван фазын Венийн Шулуутгагчийг ашигладаг. Энэхүү топологи нь хэд хэдэн давуу талыг санал болгодог:

• Өндөр үр ашигХагас дамжуулагч дээрх хүчдэлийн стрессийг бууруулснаар сэлгэлтийн алдагдлыг хамгийн бага хэмжээнд байлгадаг.
• Бага THDЭнэ нь үйлдвэрлэлийн бүсэд сүлжээний тогтвортой байдлыг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг 5%-иас бага нийт гармоник гажуудал (THD)-д хүрдэг.
• Чадлын хүчин зүйл: Энэ нь PF > 0.99-ийг хадгалж, орж ирж буй хувьсах гүйдлийн хангамжийг хамгийн их ашиглахыг баталгаажуулдаг.

Зарим 180 кВт-ын загварт дулааны ачааллыг олон индуктор болон унтраалга хооронд хуваарилахын тулд завсрын өргөлтийн хөрвүүлэгчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг.

2.2 DC/DC үе шат: Өргөн хүчдэлийн ажиллагаанд зориулсан резонансын хөрвүүлэгч ХХК

DC/DC шат нь гальваник тусгаарлалтыг хангаж, тээврийн хэрэгслийн аккумуляторын хүчдэлтэй тохирч гаралтыг тохируулах ёстой. Орчин үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хувьд энэ хүрээ 200В-оос 1000В болж өргөжсөн.ХХК-ийн резонансын хөрвүүлэгчнь тэг хүчдэлийн шилжүүлэлт (ZVS) болон тэг гүйдлийн шилжүүлэлт (ZCS) чадваруудынхаа ачаар энд илүүд үздэг топологи юм. Эдгээр зөөлөн шилжүүлэлтийн техникүүд нь MOSFET эсвэл IGBT дээрх цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо (EMI) болон дулааны стрессийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

2.2.1 Цахиурын карбид (SiC) интеграци

Өндөр найдвартай 180кВт-ын төхөөрөмжүүдэд уламжлалт цахиурын (Si) MOSFET-үүдийг SiC төхөөрөмжүүдээр улам бүр сольж байна. SiC нь дараахь зүйлийг санал болгодог.

• Өндөр шилжих давтамжЖижиг индуктор болон трансформаторуудыг ашиглах боломжийг олгосноор цахилгаан модулиудын жин, хэмжээг бууруулдаг.
• Өндөр температурт тэсвэртэй байдалSiC төхөөрөмжүүд нь өндөр уулзварын температурт найдвартай ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь уурхайн агааржуулалтгүй, өндөр орчны орчинд гол давуу тал юм.

Бүлэг 3: Модульчлагдсан нөөцлөлт ба “Халуун солилцоо”-ны давуу тал

120 кВт-ын цул төхөөрөмжөөс модульчлагдсан архитектур руу шилжих нь (жишээ нь, 6 x 20 кВт эсвэл 4 x 30 кВт эсвэл 3 x 60 кВт модуль) нь цэнэглэгчийн найдвартай байдлын хамгийн чухал дэвшил юм.

3.1 N+1 Давхардлын Логик

180кВт-ын станц нь ихэвчлэн 30кВт эсвэл 40кВт-ын олон модулийг ашигладаг. Өндөр найдвартай тохиргоонд системийг N+1 нөөцөөр зохион бүтээж болно. Хэрэв 30кВт-ын нэг модуль эвдэрвэл систем 150кВт-аар үргэлжлүүлэн ажиллана. “Ухаалаг хянагч” нь ачааллын хуваарилалтыг автоматаар дахин тохируулдаг бөгөөд операторт яаралтай дуудлага хийхээс илүүтэй хуваарьт засвар үйлчилгээний үеэр эвдэрсэн төхөөрөмжийг солихыг үүлэн технологи (OCPP)-ээр дамжуулан мэдэгдэнэ.

3.2 Халуун солилцоо болон талбайн үйлчилгээ

Аж үйлдвэрийн цэнэглэгчийг зөвхөн цахилгаан электроникийн мэргэжлийн инженерүүд төдийгүй ерөнхий цахилгааны техникчид засвар үйлчилгээ хийх боломжтой байх ёстой. Модульчлагдсан загвар нь "Халуун солих" боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр станцыг бүхэлд нь унтраахгүйгээр модулийг татаж аваад сольж болно. Энэ нь MTTR (Засварлах дундаж хугацаа)-ыг багасгадаг.

3.3 Ачааллын тэнцвэржүүлэлт ба ашиглалтын хугацааг уртасгах

Төв удирдлага нь модуль бүрийн "ажиллах цаг"-ыг удирддаг. Бага чадлын цэнэглэлтийн үед (жишээлбэл, тээврийн хэрэгсэл 120 кВт-ын төхөөрөмжөөс зөвхөн 30 кВт шаарддаг үед) аль модулиуд тэргүүлэхийг эргүүлснээр систем нь бүх эд ангиудын жигд элэгдлийг хангаж, "үндсэн" модулийн эрт эвдрэлээс сэргийлдэг.

Бүлэг 4: Өргөн хүчдэлийн гаралт ба олон стандартын нийцтэй байдал

60-180кВт-ын сегмент нь хуучин 400В батерейны системээс эхлээд хүнд даацын ачааны машин болон өндөр хүчин чадалтай хөлөг онгоцонд байдаг шинэ 800В/900В архитектур хүртэл бүх зүйлийг хангах ёстой.

4.1 Тогтмол чадлын муруй

Өндөр чанартай 180кВт цэнэглэгч нь өргөн хүчдэлийн хүрээнд (жишээлбэл, 300В-1000В) тогтмол гаралтын хүчийг хангадаг. Үүнийг резонансын хөрвүүлэгчийн ажлын мөчлөг болон давтамжийг тохируулдаг нарийн хяналтын алгоритмуудын тусламжтайгаар хийдэг.

4.2 Олон бууны динамик хүч хуваарилалт

Орчин үеийн 120 кВт ба 180 кВт-ын төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн хоёр эсвэл гурван цэнэглэгч кабельтай байдаг.

• Дараалсан цэнэглэлтА буу дуусаад, дараа нь Б буу эхэлнэ.
• Нэгэн зэрэг цэнэглэх (Статик хуваах)А болон Б буунууд тус бүр 90кВт-ын хүчин чадалтай болсон.
• Динамик матрицын хуваарилалтХянагч нь хоёр тээврийн хэрэгслийн цэнэг цэнэглэх төлөв (SoC) болон хүссэн чадлыг хянадаг. Хэрэв А тээврийн хэрэгсэлд 150кВт, В тээврийн хэрэгсэлд зөвхөн 30кВт шаардлагатай бол систем нь хоёр хэрэгцээг оновчтой хангахын тулд модулиудыг динамикаар чиглүүлдэг.

5-р бүлэг: Аж үйлдвэрийн зэрэглэлийн дулааны удирдлагын системүүд

Дулааны удирдлага нь цахилгаан электроникийн "чимээгүй алуурчин" юм. 60-180 кВт-ын хүрээнд ялгардаг дулаан нь их хэмжээний бөгөөд 95%-ийн үр ашигтай байсан ч 180 кВт-ын төхөөрөмж 9 кВт хаягдал дулаан ялгаруулдаг.

5.1 Бие даасан агаарын сувгийн зураг төсөл

Хатуу үйлдвэрлэлийн орчинд (тоостой уурхай эсвэл давстай боомт гэх мэт) стандарт сэнсний хөргөлт хангалтгүй байдаг, учир нь энэ нь бохирдлыг мэдрэмтгий хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүд дээр шууд татдаг. Өндөр найдвартай төхөөрөмжүүд нь ... ашигладаг.Бие даасан агаарын сувагдизайн:

1. Тусгаарлагдсан тасалгааМэдрэмтгий электроникууд (CPU, конденсатор, удирдлагын самбар) нь IP54 эсвэл IP55 хамгаалалтын хамгаалалттай.
2. Ил гарсан радиаторуудЦахилгаан хагас дамжуулагчийг тусдаа агаарын хонгилд байрлах асар том хөнгөн цагаан радиаторуудад суурилуулсан.
3. Өндөр даралтын сэнсАж үйлдвэрийн зэрэглэлийн сэнс нь агаарыг зөвхөн хонгилоор татаж, электроникийг хүрээлэн буй орчинд өртүүлэхгүйгээр радиаторуудыг хөргөдөг.

5.2 180кВт+ хүчин чадалтай шингэн хөргөлт

Агаарын хөргөлт нь 60-120 кВт-ын стандарт боловч тасралтгүй өндөр ачаалалтай ажиллахад зориулагдсан 180 кВт-ын зарим төхөөрөмжүүд (жишээлбэл, хүнд даацын ачааны машины агуулах) шингэн хөргөлттэй модулиуд руу шилжиж байна. Энэ нь тоос шороо, чийгшил, химийн зэврэлтээс хамгийн дээд зэргийн хамгаалалтыг санал болгож, бүрэн битүүмжилсэн хаалттай байх боломжийг олгодог.

5.3 Конденсацийн эсрэг ба халаалт

Хүйтэн уур амьсгалд (жишээлбэл, Нордикийн уурхайд) байрлуулсан цэнэглэгчдэд температурын хэлбэлзлийн үед конденсац үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд дотор халаагуур суурилуулсан бөгөөд энэ нь богино холболт эсвэл эд ангийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм.

(1-р хэсгийн төгсгөл. 2-р хэсэгт Хатуу орчны найдвартай байдал, ухаалаг түгээлт, кейс судалгаа, ирээдүйн төлөвийг хамрах болно.)

Бүлэг 6: Хатуу орчинд найдвартай байдал

Аж үйлдвэрийн бүсүүд болох боомтууд, уурхайнууд болон далайн эргийн терминалуудад цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгч дэд бүтцийг байршуулах нь тоног төхөөрөмжийг стандарт арилжааны зэрэглэлийн цэнэглэгчийг устгах нөхцөлд оруулдаг. Эдгээр тохиолдолд найдвартай байдлыг сайжруулах нь олон давхаргат инженерийн сорилт юм.

6.1 Давсны шүршигч ба зэврэлтээс хамгаалах чадвар (C5-M стандарт)

Боомт болон далайн орчинд агаар нь хлоридын ионоор ханасан байдаг. Эдгээр ионууд нь зэсийн ул мөр болон хөнгөн цагааны радиаторуудад маш их зэврэлт үүсгэдэг.

• Конформ бүрхүүлБүх ПХБ нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд "дендрит ургах"-аас урьдчилан сэргийлэхийн тулд конформ бүрхүүлийн олон үе шатыг (Акрил, Силикон эсвэл Уретан) туулах ёстой.
• Хавсралтын материалӨндөр найдвартай шүүгээнүүд нь ихэвчлэн ISO 12944 стандартын дагуу C5-M (Эргийн болон Далайн эргийн) зэврэлтийн ангилалд нийцсэн тусгай нунтаг бүрхүүлтэй зэвэрдэггүй ган (304 эсвэл 316 зэрэг) эсвэл далайн зэрэглэлийн хөнгөн цагааныг ашигладаг.

6.2 Тоос шороо болон тоосонцрыг бууруулах (IP65 ба IP54)

Уул уурхайн орчин нь "Дамжуулагч тоос"-ны сорилтыг бий болгодог. Төмрийн хүдэр эсвэл нүүрсний нарийн хэсгүүд цэнэглэгч рүү орж, өндөр хүчдэлийн эд ангиуд дээр тогтож, сүйрлийн нуман хэлбэрт оруулдаг.

• Жийргэвчний бүрэн бүтэн байдалБүх хаалга болон нэвтрэх хавтанг битүүмжлэхэд өндөр чанартай EPDM эсвэл силикон жийргэвч ашигладаг.
• Шүүлтүүрийн менежментАгаар хөргөлттэй төхөөрөмжүүдийн хувьд дэвшилтэт G4 эсвэл F7 зэрэглэлийн шүүлтүүрийг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн шүүлтүүр бөглөрсөн үед операторт мэдэгдэж, дулааны унтрахаас сэргийлдэг даралтын мэдрэгчтэй хослуулдаг.

6.3 Чичиргээ ба цочролын эсэргүүцэл

Хөвөгч зогсоол дээр эсвэл уул уурхайн хүчтэй тэсрэлтийн бүсийн ойролцоо байрладаг цэнэглэх станцууд тогтмол чичиргээнд өртдөг.

• Стресс тайлах бэхэлгээЭлектролитийн конденсатор болон индуктор зэрэг том эд ангиудыг хар тугалганы ядралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд RTV (Өрөөний температурт вулканжуулах) силикон эсвэл тусгай механик хаалтаар бэхэлсэн.
• Хатуу төлөвт бүрэлдэхүүн хэсгүүдМеханик реленээс холдож хатуу төлөвт контактор руу шилжих нь (боломжтой бол) чичиргээний тэсвэрлэлтийг улам сайжруулдаг.

Бүлэг 7: Ухаалаг цахилгаан түгээлтийн логик ба сүлжээний интеграци

180кВт-ын цэнэглэгч нь орон нутгийн цахилгаан сүлжээнд ихээхэн ачаалал өгдөг. Энэ ачааллыг ухаалгаар зохицуулах нь операторын хэрэглээний төлбөр болон түгээлтийн сүлжээний тогтвортой байдалд чухал ач холбогдолтой.

7.1 Динамик ачааллын бууралт

Аж үйлдвэрийн талбайд үйл ажиллагааны хувьд анхдагч эрчим хүчийг ихэвчлэн эрэмбэлэх шаардлагатай байдаг (жишээлбэл, боомтын кран). Цэнэглэх станцыг Modbus эсвэл Ethernet/IP-ээр дамжуулан талбайн Барилгын Удирдлагын Систем (BMS)-д нэгтгэж болно. Талбайн нийт эрчим хүчний хэрэглээ хязгаартаа ойртох үед цэнэглэгч нь гол таслуурыг тасалдуулахаас зайлсхийхийн тулд гаралтын хүчийг динамикаар бууруулдаг (жишээлбэл, 180 кВт-аас 60 кВт хүртэл).

7.2 Сэргээгдэх эрчим хүч болон ESS-тэй нэгтгэх

Алслагдсан олон үйлдвэрлэлийн газрууд нарны (PV) болон эрчим хүч хадгалах системийг (ESS) ашигладаг.

• V2X болон V2G чадвартайХоёр чиглэлтэй ажиллах чадвартай өндөр найдвартай цэнэглэгчийг улам бүр ихэсгэж байна. Оргил ачааллын үед цахилгаан тээврийн хэрэгслийн парк (зөөврийн батерейны үүрэг гүйцэтгэдэг) давтамжийг тогтворжуулахын тулд талбайн микро сүлжээнд цахилгаан эрчим хүчийг буцааж нийлүүлж чаддаг.
• Буфер цэнэглэлт180кВт-ын цэнэглэгч нь сул сүлжээнээс шууд биш харин орон нутгийн 200кВт.ц батерейны буферээс эрчим хүч авах боломжтой бөгөөд энэ нь хязгаарлагдмал хэрэглээний дэд бүтэцтэй алслагдсан уурхайн цэгүүдэд ч өндөр хүчин чадлаар цэнэглэх боломжийг олгодог.

8-р бүлэг: Харилцаа холбооны протокол, кибер аюулгүй байдал ба аюулгүй байдал

Цэнэглэгчийн "ухаалаг" нь түүний програм хангамжийн стек дээр байрладаг. Аж үйлдвэрийн хэрэглээний хувьд стек нь техник хангамжтай адил бат бөх байх ёстой.

8.1 OCPP 2.0.1 стандарт

OCPP 1.6J нь түгээмэл боловч 60-180кВт-ын үйлдвэрлэлийн цэнэглэгч нь OCPP 2.0.1 руу шилжиж байна. Энэ хувилбар нь дараах боломжуудыг санал болгож байна:

• Сайжруулсан оношилгоо: Цахилгаан модулиуд болон хөргөлтийн сэнснүүдийн талаарх дэлгэрэнгүй эрүүл мэндийн мэдээллийг өгөх.
• Залгаад цэнэглэх (ISO 15118)Жолооч нар RFID карттай зууралдахыг хүсдэггүй автопаркийн үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой; тээврийн хэрэгсэл өөрийгөө цэнэглэгчээр автоматаар таниулдаг.

8.2 Цахилгааны аюулгүй байдлын системүүд

1000V DC хүчдэлтэй ажиллахдаа аюулгүй байдал хамгийн чухал юм.

• Тусгаарлалтын хяналт (IMD)Систем нь тогтмол гүйдлийн автобус болон явах эд ангийн хоорондох тусгаарлах эсэргүүцлийг байнга хянадаг. Хэрэв эсэргүүцэл нь босго хэмжээнээс доош унавал (гоожиж байгааг илтгэнэ) систем миллисекундын дотор унтарна.
• Нуман алдаа илрүүлэхДэвшилтэт DSP (Дижитал Дохионы Процессорууд) нь нумын алдааны өндөр давтамжийн гарын үсгийг илрүүлэхийн тулд одоогийн долгионы хэлбэрийг шинжилж, гал асаахаас нь өмнө урьдчилан сэргийлдэг.
• Хэт хүчдэлийн хамгаалалт (SPD)Аж үйлдвэрийн газрууд аянга цахилгаан болон хөдөлгүүрийн асаах дуу чимээнд өртөмтгий байдаг тул 1+2 төрлийн SPD нь хувьсах гүйдлийн оролт болон тогтмол гүйдлийн гаралтын аль алинд нь стандарт байдаг.

9-р бүлэг: Тохиолдлын судалгаа—Роттердамын боомтын цахилгаанжуулалт

Роттердамын боомт нь далайн цахилгаанжуулалтын дэлхийн жишиг болж өгдөг. Энд 120 кВт болон 180 кВт-ын тогтмол гүйдлийн цэнэглэгчийг байрлуулахад асар их бэрхшээл тулгарсан.

9.1 Сорилт: Чийгшил ба хүнд даацын мөчлөг

Боомтын хөнгөн атлетикийн флот 24/7 ажилладаг. Цэнэглэгч төхөөрөмжүүд нь эргээс 50 метрээс бага зайд байрладаг. Хяналтын самбарын давсны зэврэлтээс болж стандарт цэнэглэгч төхөөрөмжүүд 6 сарын дотор эвдэрсэн.

9.2 Шийдэл: Захиалгат үйлдвэрлэлийн хаалтууд

Боомт нь 180кВт-ын модульчлагдсан төхөөрөмжүүдийг дараах байдлаар суурилуулсан:

• Дотоод дулаан солилцогчСистем нь модулиудаар гаднах агаарыг татахын оронд далайн зэрэглэлийн дулаан солилцуураар дамжуулан гадна талтай дулаан солилцдог дотоод битүү гогцоот агаарын хэлхээг ашигласан.
• Илүүдэл харилцаа холбооХос SIM карттай LTE болон шилэн кабелийн холболтын шинэчлэл нь цэнэглэгчийг төвлөрсөн диспетчерийн системд үргэлж холбогдсон байхыг баталгаажуулсан.

9.3 Үр дүн

Хэрэгжүүлснээс хойш AGV флот нь 99.8%-ийн ашиглалтын хугацааг хадгалж байгаа бөгөөд 180 кВт-ын модульчлагдсан нөөц нь "тэг зогсолтгүй" засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгож байна.

Бүлэг 10: Кейс судалгаа—Баруун Австралид гүний уурхайн олборлолт

Австралийн алслагдсан хөдөө нутагт цахилгаан уул уурхайн ачааны машинууд (жишээлбэл, 60 тонн ачааны машинууд) 50°C халуун болон хэт их тоос шороонд хурдан цэнэглэх шаардлагатай байдаг.

10.1 Сорилт: Дулааны хэт туйлшрал ба алсын үйлчилгээ

Хамгийн ойрын үйлчилгээний төв 500 км-ийн зайд байдаг. Цэнэглэгчийн эвдрэл нь өдөрт сая сая долларын үнэ цэнэтэй үйлдвэрлэлийг зогсоож болзошгүй.

10.2 Шийдэл: Хэт том SiC модулиуд

Инженерүүд 250 кВт-ын хүчин чадалтай цахиурын карбид (SiC) модулиудыг ашиглан 180 кВт-ын станцуудыг байрлуулсан. Тоног төхөөрөмжийг "зэрэглэлгүй болгосноор" (250 кВт-ын модулийг 180 кВт-ын хүчээр ажиллуулж) дулааны стресс эрс буурч, үр ашиг нь муруйн оргил үедээ хэвээр үлдсэн.

• Алсын зайн оношилгооЦэнэглэгч нь хиймэл дагуултай холбогдсон телеметрийн төхөөрөмжөөр тоноглогдсон тул Пертийн инженерүүд эд ангийн температурыг хянаж, эвдрэл гарахаас өмнө "урьдчилан таамаглах" боломжтой болсон.

10.3 Үр дүн

Үнэлгээ буурсан SiC архитектур маш амжилттай болсон тул уурхай одоо цахилгаан флотоо өргөжүүлж, ижил модульчлагдсан зарчим дээр суурилсан Мегаваттын цэнэглэх систем (MCS)-ийг байрлуулах төлөвлөгөөтэй байна.

Бүлэг 11: Ирээдүйн төлөв—MCS болон хиймэл оюун ухааны засвар үйлчилгээнд шилжих нь

60кВт-180кВт-ын сегмент нь замын төгсгөл биш; энэ нь дараагийн үеийн цэнэглэгчийн үндэс суурь юм.

11.1 Мегаваттын цэнэглэх систем (MCS)

Усан онгоц болон хүнд даацын ачааны машинуудын батерейны хүчин чадал 1МВт.ц-аас давсан тул салбар нь 1.2МВт+ цэнэглэлт хийхийг зорьж байна. 180кВт-ын модульчлагдсан сегментээс, ялангуяа шингэн хөргөлт болон өндөр хүчдэлийн SiC-ээс сурсан сургамжийг олон мегаваттын "Цахилгаан төвүүд" бий болгохын тулд өргөжүүлж байна.

11.2 Хиймэл оюун ухаанаар удирдуулсан урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ

Дараагийн хил хязгаар бол “Өөрийгөө эдгээдэг цэнэглэгч” юм. Машин сургалтыг ашиглан солих давтамж эсвэл хөргөлтийн сэнсний эргэлтийн бага зэргийн өөрчлөлтийг цаг хугацааны явцад шинжлэх замаар цэнэглэгчийн хиймэл оюун ухаан нь эд ангийн эвдрэлийг хэдэн долоо хоногийн өмнө урьдчилан таамаглаж чадна. Порт эсвэл уурхайд энэ нь операторт ээлж солих үед 10 минутын “халуун солилцоо”-г төлөвлөх боломжийг олгодог бөгөөд төлөвлөөгүй зогсолтыг бүрэн арилгадаг.

Дүгнэлт

60кВт-аас 180кВт-ын хүчин чадалтай DC хурдан цэнэглэх станцуудыг зохион бүтээх нь цахилгаан электроник, материалын шинжлэх ухаан, програм хангамжийн оюун ухааны нарийн төвөгтэй нэгдлийг илэрхийлдэг. Модульчлагдсан нөөцлөлт, үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн дулааны менежмент, байгаль орчны бат бөх хамгаалалтыг нэн тэргүүнд тавьснаар үйлдвэрлэгчид өргөтгөх боломжтой, найдвартай, тогтвортой дэлхийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дэд бүтцийн гол тулгуур болж байна. Томоохон боомтын давс цацсан зогсоол эсвэл алслагдсан уурхайн тоос шороонд дарагдсан нүхэнд байсан ч эдгээр өндөр найдвартай системүүд нь хүнд үйлдвэрлэлийн ирээдүй зөвхөн цахилгаан төдийгүй уян хатан гэдгийг нотолж байна.

Түлхүүр үгс: Цахилгаан цэнэглэгчийн дэд бүтэц, Тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгч, 60кВт, 120кВт, 180кВт, Модульчлагдсан архитектур, SiC MOSFET, Аж үйлдвэрийн найдвартай байдал, Боомтын цахилгаанжуулалт, Уул уурхайн цахилгаан, Далайн цэнэглэлт, ХХК-ийн резонансын хөрвүүлэгч, Дулааны менежмент, OCPP 2.0.1, V2G.

Бүлэг 12: Эрчим хүчний хувиргалтын хяналтын гогцоо болон цахилгаан соронзон гүйдлийн бууралтыг гүнзгий судлах

Аж үйлдвэрийн 180кВт-ын системд шаардлагатай найдвартай байдлыг хангахын тулд хяналтын логик болон цахилгаан соронзон нийцтэй байдал (EMC)-ийг цэргийн зэрэглэлийн стандартын дагуу зохион бүтээсэн байх ёстой.

12.1 Венийн Шулуутгагч Хяналтын Математик

Урд талын PFC-ийн тогтвортой байдлыг хос гогцоотой удирдлагын системээр зохицуулдаг: гаднах хүчдэлийн гогцоо ба дотоод гүйдлийн гогцоо.

• Гадаад хүчдэлийн гогцоо: Ерөнхийдөө тогтмол гүйдлийн шугамын хүчдэлийг (ихэвчлэн 800V-900V орчим) хадгалдаг пропорциональ-интеграл (PI) хянагч. Энэ нь сүлжээний шилжилтийг шүүхийн тулд бага давтамжтайгаар (жишээ нь, 50Hz-100Hz) ажилладаг.
• Дотоод гүйдлийн гогцооОролтын гүйдэл нь оролтын хүчдэлийн синусоид фазыг дагадаг өндөр хурдны гогцоо (50кГц-100кГц давтамжтайгаар ажилладаг). 180кВт-ын нэгжүүдэд бид дараахыг хэрэгжүүлдэгОрон зайн векторын импульсийн өргөний модуляци (SVPWM)нийт гармоник гажуудал (THD) болон шилжүүлэлтийн алдагдлыг бууруулж, шилжүүлэлтийн дарааллыг оновчтой болгох.

12.2 Үйлдвэрийн орчинд зориулсан EMI/EMC шүүлтүүрийн дизайн

Аж үйлдвэрийн талбайнууд дуу чимээ ихтэй байдаг. 180 кВт-ын цэнэглэгч нь зөвхөн гадны дуу чимээг эсэргүүцэхээс гадна өөрийн өндөр давтамжийн унтраалга нь мэдрэмтгий портын тоног төхөөрөмж эсвэл уул уурхайн холбооны системд саад учруулахгүй байх ёстой.

• Гурван үе шаттай дифференциал горимын (DM) шүүлтүүрүүдӨндөр давтамжийн шуугианыг дарахын тулд нийтлэг горимын холбогчуудад өндөр нэвчилттэй нанокристалл цөмийг ашиглах.
• X ба Y конденсаторуудX2 болон Y2 конденсаторыг газардуулгатай стратегийн байдлаар байрлуулах нь өндөр хурдны SiC MOSFET шилжүүлэгчээс үүссэн нийтлэг горимын шуугианыг CISPR 11 А ангиллын (Үйлдвэрлэлийн) стандартыг хангаж, явах эд ангийн газардуулга руу аюулгүйгээр дамжуулдаг.
• Хамгаалалтын болон тусгаарлалтЦахилгаан модулийн трансформатор нь дараахыг ашигладаг.Фарадей бамбайанхдагч болон хоёрдогч ороомгийн хооронд. Энэхүү газардуулгатай зэс тугалган давхарга нь өндөр хүчдэлийн анхдагчаас мэдрэмтгий тээврийн хэрэгслийн талын хоёрдогч ороомог руу шилжих шуугианы багтаамжийн холболтыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

12.3 Дэвшилтэт соронзон: Трансформатор ба индукторын загвар

60 кВт-ын модульд өндөр давтамжийн трансформатор нь дулааны болон үр ашгийн чухал саад тотгор юм.

• Литзийн утсан барилгын ажил100кГц+ шилжих давтамжид арьсны эффект болон ойртолтын эффекттэй тэмцэхийн тулд бид олон судалтай Литц утсыг ашигладаг. Энэ нь гүйдэл нь утасны хөндлөн огтлолын дагуу жигд тархаж, эсэргүүцлийн алдагдлыг бууруулдаг.
• Феррит цөмийн сонголтБид өндөр температурт (100°C хүртэл) цөмийн алдагдал хамгийн багатай цахилгаан хэрэглээнд зориулан тусгайлан бүтээсэн N97 эсвэл үүнтэй төстэй бага алдагдалтай MnZn феррит материалыг ашигладаг.

Бүлэг 13: Програм хангамжийн архитектур ба бодит цагийн үйлдлийн системүүд (RTOS)

180кВт-ын цэнэглэгчийн "тархи" нь ихэвчлэн олон процессортой систем байдаг. Нийтлэг тохиргоонд тэжээлийн хяналтад зориулсан өндөр хүчин чадалтай DSP (Дижитал дохионы процессор) болон харилцаа холбоо болон хэрэглэгчийн интерфэйсийн хувьд Linux дээр суурилсан ARM процессор багтдаг.

13.1 DSP давхарга: Бодит цагийн хяналтын хөдөлгүүр

DSP (жишээ нь, TI C2000 цуврал) нь энгийн RTOS эсвэл өндөр оновчлолтой тасалдал дээр суурилсан хуваарьлагчийг ажиллуулдаг.

• Чухал даалгаварууд: PWM үүсгэх, хүчдэл/гүйдлийн ADC дээж авах, алдаанаас хамгаалах (хэт хүчдэл, хэт гүйдэл, хэт температур). Эдгээр ажлууд нь "бодит цагийн хатуу" шаардлага тавьдаг бөгөөд 10 микросекунд хүртэл саатсан ч гэсэн техник хангамжийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй.
• Үхлийн хугацааны нөхөн төлбөрПрограм хангамж нь "нэвтрэх" гүйдлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд нэг MOSFET-ийг унтраах болон хагас гүүрэн дэх түүний түншийг асаах хоорондох "үхлийн хугацааг" нарийн зохицуулах ёстой.

13.2 ARM давхарга: Харилцаа холбоо ба удирдлагын стек

ARM процессор (Yocto Linux эсвэл Ubuntu Core дээр ажилладаг) нь орчин үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн экосистемийн нарийн төвөгтэй байдлыг зохицуулдаг.

• OCPP стекТөв удирдлагын систем (CSMS)-тэй JSON-over-WebSockets харилцаа холбоог удирдах.
• ISO 15118 стекТээврийн хэрэгсэлтэй TLS-ээр шифрлэгдсэн харилцаа холбоог зохицуулах. Үүнд "Залгаад цэнэглэх" функцийн дижитал гэрчилгээ солилцох ажил багтана.
• Хүний нөөцийн менежмент: 7 инчийн эсвэл 10 инчийн үйлдвэрлэлийн мэдрэгчтэй дэлгэц дээр график хэрэглэгчийн интерфэйсийг дүрслэх.

13.3 Алдааны бүртгэл ба хар хайрцагны функц

Аж үйлдвэрийн найдвартай байдлын үүднээс цэнэглэгч бүр нь "нислэгийн бичигч" үүрэг гүйцэтгэдэг.

• Тогтворгүй санах ой (NVRAM)Систем нь сүүлийн 10,000 үйл явдлыг бүртгэдэг бөгөөд үүнд алдаа гарсан үед гарсан хүчдэл ба гүйдлийн долгионы хэлбэрийн миллисекундээс доош агшин зуурын зураг багтдаг. Энэхүү өгөгдөл нь алслагдсан уурхайн талбайд тасалданги сүлжээний асуудлыг алсаас оношлоход үнэлж баршгүй юм.

Бүлэг 14: Дэлхийн хэмжээний нийцэл, стандартууд ба хатуу шалгалт

Дэлхий даяар ашиглахын тулд 60кВт-180кВт-ын цэнэглэгч нь олон улсын стандартын нарийн төвөгтэй орчинд ажиллах ёстой.

14.1 IEC 61851 болон IEC 62477

Эдгээр нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэх аюулгүй байдал болон цахилгаан электрон тоног төхөөрөмжийн үндсэн стандартууд юм.

• Дулаалгын зохицуулалтӨндөр хүчдэл ба нам хүчдэлийн хэлхээний хоорондох нэвчилт ба зай нь усан онгоцны үйлдвэрийн өндөр чийгшилтэй орчинд ч гэсэн нуман үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхэд хангалттай эсэхийг баталгаажуулах.
• Дулааны тогтвортой байдлын туршилтуудЦэнэглэгчийг 55°C температурт байрлах температурын камерт байрлуулж, 180кВт-ын бүрэн хүчин чадлаар 72 цагийн турш ажиллуулна. Нэрлэсэн температураас хэтэрсэн аливаа эд ангиудыг дахин зохион бүтээхээр тэмдэглэнэ.

14.2 UL 2202 болон Хойд Америкийн шаардлага

Хойд Америкийн зах зээлийн хувьд UL 2202 гэрчилгээ нь тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгчийн алтан стандарт юм.

• Ажилтны хамгаалалт: Хувьсах болон тогтмол гүйдлийн алдагдлын гүйдлийг хоёуланг нь илрүүлж чаддаг газардуулгын хагарлын хэлхээний таслуур (GFCI)-д тавигдах шаардлага (B төрлийн RCD).
• Нөлөөлөл ба шатамхай чанарХашаа нь 5 фунтын ган бөмбөлөг уналтын туршилтыг тэсвэрлэх ёстой бөгөөд UL 94-V0 (өөрөө унтрах) зэрэглэлийн материалаар хийгдсэн байх ёстой.

14.3 “Алтан дээж”-ийн харилцан үйлчлэлийн туршилт

Найдвартай байдал нь зөвхөн техник хангамж эвдрэхгүй байх тухай биш; энэ нь цэнэглэгч нь тээврийн хэрэгсэл бүрт сессийг амжилттай эхлүүлж байгаа тухай юм.

• CharIN Interop арга хэмжээнүүдҮйлдвэрлэгчид 180кВт-ын хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдээ Tesla болон VW-ээс эхлээд BYD болон Proterra-ийн цахилгаан автобус хүртэлх бүх цахилгаан тээврийн хэрэгслийн загваруудтай харьцуулан "Тестүүд"-т аваачдаг. Энэ нь өөр өөр тээврийн хэрэгсэл ISO 15118 эсвэл DIN 70121 стандартыг хэрхэн тайлбарлаж байгаатай холбоотой "гар барих" логикийг бат бөх байлгахыг баталгаажуулдаг.

Бүлэг 15: Аж үйлдвэрийн паркийн амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээ (LCO) болон ROI

Порт эсвэл уурхай 180кВт-ын цэнэглэгчийг үнэлэхдээ анхны худалдан авалтын үнээс (CAPEX) гадна нийт ашиглалтын хугацааны өртгийг (LCO) хардаг.

15.1 Хатуу орчин дахь капитал зардал ба ашиглалтын зардал

"Хямд" цэнэглэгч нь 20,000 долларын үнэтэй байж болох ч жилд хоёр удаа үйлчилгээнд хамрагдах шаардлагатай бөгөөд үр ашиг багатай тул 2,000 доллараар илүү цахилгаан зарцуулдаг бол 30,000 долларын өндөр найдвартай төхөөрөмжөөс хурдан илүү үнэтэй болдог.

• Үр ашгийн нөлөөӨдөрт 10 цаг ажилладаг 180 кВт-ын цэнэглэгчийн үр ашгийн 1%-ийн зөрүү нь жилд 6,570 кВт.ц эрчим хүч зарцуулдаг гэсэн үг юм. 10 жилийн ашиглалтын хугацаанд энэ нь 65,700 кВт.ц буюу үйлдвэрлэлийн ханшаар ойролцоогоор 9,800 долларын үнэтэй тэнцэнэ.
• Засвар үйлчилгээний хэмнэлтМодульчлагдсан “Халуун солих” загвар нь үйлчилгээний дуудлагын дундаж хугацааг (цул нэгжийн хувьд) 4 цагаас 30 минут хүртэл бууруулж, хөдөлмөрийн зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

15.2 Дахин борлуулалтын үнэ цэнэ ба шинэчлэх боломж

60кВт-180кВт-ын цуврал нь модульчлагдсан цахилгаан блокийн аргыг ашигладаг тул технологи хөгжихийн хэрээр дотоод эд ангиудыг нь шинэчилж болно. 2024 оны загварын 120кВт-ын цэнэглэгчийг 2028 онд өндөр нягтралтай SiC модулиудаар 240кВт-ын нэгж болгон сайжруулж, кабинет болон сүлжээний холболтын ашиглалтын хугацааг дахин арван жилээр сунгах боломжтой.

Бүлэг 16: Өндөр гүйдлийн тогтмол гүйдлийн дэвшилтэт кабель ба холбогч технологи

180кВт-ын чадлын хүрээнд цэнэглэгч болон тээврийн хэрэгслийн хоорондох физик интерфэйс болох кабель болон холбогч нь инженерийн гол анхаарлын төвд ордог. 180кВт ба 400В хүчдэлд гүйдэл нь 450А-аас давсан бөгөөд энэ нь стандарт агаарын хөргөлттэй кабелийн багтаамжаас давсан үзүүлэлт юм.

16.1 Шингэн хөргөлттэй цэнэглэгч кабель

Кабелийг операторын хувьд удирдахад хялбар, уян хатан байлгахын тулд өндөр найдвартай 180 кВт-ын төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн шингэн хөргөлттэй кабелийн технологийг ашигладаг.

• Дотоод хөргөлтийн сувгуудКабель нь ус ба гликолын хольцыг холбогчийн толгой дахь контакт зүү рүү шууд эргэлдүүлдэг хоёр хөргөлтийн хоолой (нийлүүлэлтийн болон буцах) агуулдаг.
• Жин хасахШингэн хөргөлт нь ижил гүйдлийн үнэлгээтэй агаарын хөргөлттэй кабельтай харьцуулахад зэсийн хөндлөн огтлолыг 50% хүртэл бууруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь жолоочийн хувьд жолоодоход мэдэгдэхүйц хялбар болгодог.
• Температурын хяналтХолбогчийн зүү бүр өндөр нарийвчлалтай PT1000 эсвэл NTC термистортой. Хэрэв холбоо барих цэгийн температур 90°C-аас хэтэрвэл (тээврийн хэрэгслийн оролтын элэгдэлээс болж) цэнэглэгч нь хайлах эсвэл гал гарахаас сэргийлж гүйдлийг шууд хааж өгдөг.

16.2 Кабелийн удирдлага ба таталтын системүүд

Боомт болон уурхайд кабелиуд ихэвчлэн механик гэмтэлд өртдөг бөгөөд ачааны машинд дайрах эсвэл зүлгүүрийн шаварт чирэгдэх тохиолдол гардаг.

• Мотортой татагчӨндөр найдвартай станцууд нь ашиглаагүй үед кабелийг газраас хол байлгадаг пүрштэй эсвэл мотортой кабелийн удирдлагын системийг ашигладаг.
• Салгасан холбогчЦэнэглэгчийн кабинийг "жолоодохоос гарах" ослоос (жолооч залгуурыг салгахаа мартсан) хамгаалахын тулд соронзон эсвэл механик салгах холбогч суурилуулсан. Эдгээр нь кабелийг дотоод цахилгаан электроникийг гэмтээхгүйгээр аюулгүй салгах боломжийг олгодог.

Бүлэг 17: Аж үйлдвэрийн дэд бүтцийн кибер аюулгүй байдал

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгч нь үндэсний сүлжээ болон боомтын логистикийн системд нэгтгэгдэхийн хэрээр кибер халдлагын болзошгүй бай болж хувирдаг. 180 кВт-ын үйлдвэрлэлийн станцын хувьд аюулгүй байдал нь зөвхөн өгөгдлийн нууцлал биш; энэ нь "Програм хангамжаар дамжуулан бие махбодийн сүйрэл"-ээс урьдчилан сэргийлэх тухай юм.

17.1 Тоног төхөөрөмжийн аюулгүй байдлын модулиуд (HSM) болон аюулгүй ачаалалт

Орчин үеийн 180 кВт-ын цэнэглэгч нь нэгдсэн HSM бүхий микроконтроллер ашигладаг.

• Аюулгүй ачаалахЦэнэглэгч асах бүртээ өөрийн програм хангамжийн дижитал гарын үсгийг шалгадаг. Хэрэв кодыг өөрчилсөн бол систем ачаалахгүй бөгөөд энэ нь тэжээлийн модулиудыг зөвшөөрөлгүй хянахаас сэргийлнэ.
• Шифрлэгдсэн хадгалах санOCPP итгэмжлэл болон Plug & Charge-ийн TLS гэрчилгээ зэрэг бүх мэдрэмтгий өгөгдөл нь хакеруудад физик байдлаар хандах боломжгүй шифрлэгдсэн хуваалтуудад хадгалагддаг.

17.2 Аюулгүй агаарын (OTA) шинэчлэлтүүд

Найдвартай байдал нь алдааг нөхөх, протоколуудыг алсаас шинэчлэх чадварыг шаарддаг.

• Хоёр банкны шинэчлэлтүүдСистем нь програм хангамжийн хоёр хувийг (A ба B) хадгалдаг. Шинэчлэлтийг B банк руу бичиж байх хооронд A банк үргэлжлүүлэн ажилладаг. Шинэчлэлтийг баталгаажуулсны дараа л систем шинэ хувилбар руу "шилждэг". Хэрэв шинэ хувилбар ажиллахгүй бол автоматаар сайн мэдэгдэж буй A банк руу буцаж шилжиж, цэнэглэгч хэзээ ч "холбогдохгүй" байх болно.

Бүлэг 18: Цахилгаан хамгаалалт, газардуулга, сүлжээний топологи

Аж үйлдвэрийн газрууд ихэвчлэн стандарт бус цахилгааны сүлжээтэй байдаг. 180 кВт-ын цэнэглэгч нь янз бүрийн газардуулгын схемд тохируулан ашиглах боломжтой байх ёстой.

18.1 TN, TT болон IT сүлжээний нийцтэй байдал

• TN болон TT сүлжээнүүд: Төвийг сахисан нь газардуулсан арилжааны бүсүүдэд түгээмэл байдаг.
• Мэдээллийн технологийн сүлжээнүүд: Уурхай болон далайн эрэг рүү тээвэрлэх эрчим хүчний системд ихэвчлэн байдаг. Мэдээллийн технологийн сүлжээнд төвийг сахисан утсыг газардуулаагүй тул ганц газардуулгын гэмтэл нь таслуурыг эвдрүүлэхгүй байх "анхны алдаа"-ны ажиллагааг зөвшөөрдөг. 180 кВт-ын цэнэглэгч нь эдгээр "хөвөгч" сүлжээний орчинд зөв ажиллах боломжтой тусгаарлах трансформатор эсвэл тусгай тусгаарлах хяналттай байх ёстой.

18.2 Олон түвшний хэт халалтыг дарах (SPD)

Нээлттэй порт эсвэл уурхайд өндөр болон өртөлтийн түвшинг харгалзан үзвэл цэнэглэгч нь "аянгын соронз" юм.

• Каскад хамгаалалтБид шууд аянга цахилгаан цохилтыг зохицуулахын тулд AC-ийн гол оролтын цэг дээр 1-р хэлбэрийн SPD-г, дараа нь үлдсэн шилжүүлэгчийн шилжилтийг шүүхийн тулд тэжээлийн модуль бүрийн оролт дээр 2-р хэлбэрийн SPD-г хэрэгжүүлдэг.
• DC талын хамгаалалтУрт цэнэглэгч кабель нь цахилгаан соронзон импульсийн (EMP) антенн болж чаддаг тул тээврийн хэрэгслийн батерейг ойролцоох аянга цахилгаанаас хамгаалахын тулд гаралтын автобусанд зориулалтын DC SPD суурилуулсан байдаг.

Бүлэг 19: Хүн-Машины Интерфэйс (HMI) ба Аж Үйлдвэрийн UX Дизайн

Боомт эсвэл уурхай дахь хэрэглэгчийн туршлага нь худалдааны төвөөс тэс өөр юм.

19.1 Аж үйлдвэрийн мэдрэгчтэй дэлгэц

• Бээлий өмсөх үйл ажиллагаа: Багтаамжтай эсвэл эсэргүүцэлтэй мэдрэгчтэй дэлгэцүүд нь оператор хүнд үйлдвэрийн бээлий өмссөн байсан ч ажиллахаар тохируулагдсан байдаг.
• Хэт өндөр тод байдал: 1000+ нитийн үнэлгээтэй болон гялбааны эсрэг бүрхүүлтэй тул Австралийн хөдөөгийн хатуу үдийн наранд ч дэлгэцийг унших боломжтой хэвээр байна.
• Физик яаралтай зогсолт: Том, мөөг хэлбэртэй E-Stop товчлуур нь контакторын хэлхээнд хатуу холбогдсон бөгөөд програм хангамжийг бүхэлд нь алгасаж шууд унтраадаг.

19.2 Хүртээмж ба ADA-ийн нийцэл

Аж үйлдвэрийн орчинд ч гэсэн хүртээмжтэй байдал шаардлага болж байна.

• Суурилуулах өндөрДэлгэц болон холбогч бүрхүүлийг тэргэнцэртэй хэрэглэгчдэд хүрэх боломжтой өндөрт суурилуулсан бөгөөд ADA (Хөгжлийн бэрхшээлтэй Америкчуудын тухай хууль) эсвэл үүнтэй төстэй олон улсын стандартыг хангасан.
• Дуут зааварчилгаа болон харааны үзүүлэлтүүдХолбогчдын эргэн тойрон дахь өндөр эрчимтэй LED цагираг нь тодорхой төлөвийн мэдээллийг (ногоон нь бэлэн, цэнхэр нь цэнэглэж, улаан нь алдаатай) өгдөг бөгөөд энэ нь завгүй усан онгоцны үйлдвэрээс 50 метрийн зайд харагдах болно.

Бүлэг 20: Тойрог эдийн засаг ба тогтвортой үйлдвэрлэл

Бид сая сая цэнэглэгч хүртэл өргөжих тусам дэд бүтцийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг харгалзан үзэх ёстой.

20.1 Цахилгаан модулиудыг дахин боловсруулах боломж

Өндөр найдвартай 180кВт цэнэглэгч нь 15 жилийн ашиглалтын хугацаатай боловч доторх эд анги тус бүр нь өөр өөр ашиглалтын хугацаатай байдаг.

• Модульчлагдсан засварЦэнэглэгчийг бүхэлд нь хаяхын оронд хөнгөн цагааны явах эд ангийг хадгалж, зөвхөн дотоод цахилгаан блокуудыг дахин боловсруулалт болон засварт илгээдэг.
• Зөрчилдөөнгүй материалуудҮйлдвэрлэгчид цэнэглэгчдэд ашигласан зэс, мөнгө, ховор шороон соронзыг ёс зүйтэйгээр гаргаж авсан эсэхийг баталгаажуулахын тулд нийлүүлэлтийн сүлжээгээ улам бүр аудит хийж байна.

20.2 Эрчим хүчний хэмнэлттэй зогсолтын горимууд

180 кВт-ын цэнэглэгч нь цагийнхаа 50%-ийг сул зогсолтод зарцуулж магадгүй.

• Унтах горимХүлээлгийн горимд өндөр хүчин чадалтай модулиуд бүрэн унтардаг тул зөвхөн бага хүчин чадалтай ARM хянагч идэвхтэй хэвээр үлддэг. Энэ нь "цус сорогчийн гадагшлах хүчийг" 500Вт-аас 10Вт-аас бага болгон бууруулж, томоохон хэмжээний дэд бүтцийн байршуулалтын явцад ихээхэн хэмжээний эрчим хүч хэмнэдэг.

Хавсралт А: 180кВт-ын үйлдвэрийн цэнэглэгчийн засвар үйлчилгээний шалгах хуудас

15 жилийн дизайны ашиглалтын хугацааг хадгалахын тулд бүтэцлэгдсэн засвар үйлчилгээний хөтөлбөр шаардлагатай.

• Сар бүрКабелийг зүссэн эсвэл үрэгдсэн эсэхийг нүдээр шалгах; HMI-ийн ажиллагааг шалгах.
• Улирал тутамАгаар шүүгчийг цэвэрлэх; хөргөлтийн сувагт ямар нэгэн хог хаягдал байгаа эсэхийг шалгах.
• Жил бүрБүх өндөр гүйдлийн цахилгаан терминалуудыг чангалах (моментийн баталгаажуулалт); хүчдэл ба гүйдлийн мэдрэгчийн тохируулга; RCD болон IMD аюулгүйн системийг турших.
• Хоёр жилд нэг удаа: Бүрэн програм хангамжийн аудит болон аюулгүй байдлын нөхөөс програм; 50,000 цагийн MTBF-д ойртож буй хөргөлтийн сэнснүүдийг солих.

Хавсралт Б: Техникийн тодорхойлолтын хураангуй

Эцсийн хураангуй ба дүгнэлт

60кВт-аас 180кВт-ын хүчин чадалтай DC хурдан цэнэглэх дэд бүтцийг байршуулах нь хүнд даацын цахилгаан хөдөлгөөнд шилжих дэлхийн шилжилтийн гол түлхүүр юм. Венийн Шулуутгагч болон SiC дээр суурилсан DC-DC хөрвүүлэгч зэрэг дэвшилтэт топологи, шингэн хөргөлттэй гаралтын шат, модульчлагдсан халуун солих боломжтой цахилгаан блокуудыг нэгтгэснээр салбар нь ховор гурван давуу талыг бий болгосон: дэлхийн хамгийн хүнд нөхцөлд ч өндөр эрчим хүчний нягтрал, өндөр үр ашиг, өндөр найдвартай байдал.

Энэ ангиллын цэнэглэгч яагаад чухал вэ

Боомт, уурхай, үйлдвэрлэлийн талбайн хувьд 60-180кВт-ын ангилал нь буулт хийх боломжгүй зүйл биш, харин инженерийн хувьд хамгийн тохиромжтой цэг юм. Энэ нь хүнд тоног төхөөрөмжийг шөнийн турш бүрэн цэнэглэж, хөнгөн флотыг үд дунд хурдан цэнэглэдэг бөгөөд сүлжээний өөрчлөлтийн зардал болон мегаватт ангиллын системийн дулааны нарийн төвөгтэй байдлаас зайлсхийх боломжтой. Энэ нь бусад тоног төхөөрөмж ажиллах боломжгүй газарт ажилладаг: давс ихтэй эргийн агаарт, тоос шороонд дарагдсан ил уурхайд, -30°C-аас +55°C хүртэлх температурын хэлбэлзэлд. Мөн архитектур нь модульчлагдсан тул 60кВт-ын суурилуулалт нь анхны хөрөнгө оруулалтыг хамгаалж, эрчим хүчний блокуудыг нэмж 120кВт эсвэл 180кВт-ын суурилуулалт болж өргөжиж болно.

Найдвартай байдлын гэрээ

Хавсралт А-д тэмдэглэсэн засвар үйлчилгээний салбарууд болох улирал тутам шүүлтүүр цэвэрлэх, жилийн эргүүлэх хүчийг шалгах, мэдрэгчийн тохируулга, жилд хоёр удаа хийгддэг програм хангамжийн аудит зэрэг нь төрийн албаны зардал биш юм. Эдгээр нь 15 жил үйлчилгээ үзүүлдэг цэнэглэгч болон гурав дахь жилдээ эвдэрдэг цэнэглэгчийн хоорондох ялгаа юм. Эдгээр салбаруудыг Хавсралт Б-д байгаа техникийн үзүүлэлтүүдийн хүснэгттэй хослуулснаар аливаа барилгын инженер эдгээр системийг итгэлтэйгээр тодорхойлох, суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд шаардлагатай бүх зүйлийг авах боломжтой болно.

Ирээдүйг харах

Боомтууд RTG болон завины тээвэрлэгчээ цахилгаанжуулж, уурхайнууд ачааны машины паркуудаа өөрчилж байгаа тул бат бөх, дунд хүчин чадалтай тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэлтийн эрэлт улам бүр нэмэгдэх болно. Энэхүү гарын авлагад дурдсан технологийн платформ болох модульчлагдсан цахилгаан электроник, өндөр түвшний шингэн хөргөлт, IP55/IK10 хаалт, OCPP-ээр идэвхжүүлсэн алсын удирдлага нь өнөөдрийн туршилтын паркуудаас маргаашийн бүрэн цахилгаан үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаа руу шилжих платформ юм.

Практикт байршуулалтын эдийн засаг

Дунд зэргийн хэмжээтэй уул уурхайн үйл ажиллагааг авч үзье. 180 кВт-ын шингэн хөргөлттэй төхөөрөмж нь жолоочийн ээлж солигдох үед 60-80% цэнэглэх боломжтой бол модульчлагдсан архитектур нь уг талбай дөрвөн төхөөрөмжөөс эхэлж, парк шинэчлэгдэх үед найм хүртэл өргөждөг гэсэн үг юм. Үүнийг контейнерын талбайг шинэчилсэн боомтын терминалтай харьцуулж үзье: энд нэгдсэн BESS бүхий гулгуур дээр суурилуулсан ижил 180 кВт-ын платформ нь дэд станцын ачааллыг тэгшилж, сүлжээний хүчин чадлын нэг ч ампергүйгээр ээлжийн хооронд овоолгыг цэнэглэж чадна. Хоёр тохиолдолд хоёуланд нь эдийн засгийн үр ашгийг ижил дизайны сонголтуудаар удирддаг: хүчин чадлыг эрэлт хэрэгцээнд тохируулан нэмэгдүүлдэг модульчлагдсан цахилгаан блокууд, +45°C орчны агаарт 500А гаралтыг дэмждэг шингэн хөргөлт, мөн угаалга болон цохилтод тэсвэртэй IP55/IK10 бүрхүүлүүд - эдгээр нь үйлдвэрлэлийн зэрэглэлийн тоног төхөөрөмжийг үйлдвэрлэлийн будагтай арилжааны цэнэглэгчээс ялгадаг үзүүлэлтүүд юм.

Гол дүгнэлтүүд

• 60-180кВт-ын DC хурдан цэнэглэгчийн ангилал нь боомт, уул уурхай, аж үйлдвэрийн флотуудад хурд, сүлжээнд ээлтэй байдал, бат бөх чанарын хамгийн сайн тэнцвэрийг хангадаг.
• Vienna Rectifier + LLC + SiC топологи нь битүүмжлэгдсэн, тоос нэвтэрдэггүй, шингэн хөргөлттэй загваруудыг ашиглах боломжийг олгохын зэрэгцээ 95.5-96.5%-ийн үр ашгийг хүртдэг.
• Модульчлагдсан цахилгаан блокууд нь хаалтуудыг солих эсвэл дахин холбохгүйгээр талбайнуудыг 60кВт-аас 180кВт хүртэл өргөжүүлэх боломжийг олгодог.
• Хатуу ширүүн орчинд олон жилийн найдвартай байдлын жинхэнэ баталгаа нь сахилга баттай засвар үйлчилгээний хуваарь (улиралд/жилд/хоёр жилд) юм.

MIDA Power компанитай холбогдоно уу. 60 кВт-ын агаарын хөргөлттэй төхөөрөмжөөс эхлээд 180 кВт-ын шингэн хөргөлттэй систем хүртэлх үйлдвэрлэлийн орчинд зориулсан өндөр найдвартай тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэлтээр мэргэшсэн бөгөөд бүгд IP55/IK10 хамгаалалттай, өргөн температурын ажиллагаатай, бүрэн OCPP алсын удирдлагатай. Бүрэн техникийн үзүүлэлт, засвар үйлчилгээний баримт бичиг, танай талбайн ажлын мөчлөгт тохирсон үнийн саналыг авахын тулд манай инженерийн багтай холбогдоно уу.