Kalustotallin latauksen suunnittelu: Kuinka monta laturia tarvitset todella ajoneuvoa kohden?

Kun autokunnan varikko alkaa sähköistää ajoneuvoja suuressa mittakaavassa, yksi ensimmäisistä hankintakysymyksistä muotoillaan yleensä yksinkertaiseksi suhteeksi: pitäisikö ostaa yksi laturi jokaista ajoneuvoa kohden, yksi jokaista kahta ajoneuvoa kohden vai jotain siltä väliltä?

Tämä kuulostaa siistiltä suunnittelun oikotieltä, mutta varikkolataus toimii harvoin kuin yksinkertainen pysäköintipaikan aritmeettinen ongelma. Todellinen vastaus riippuu siitä, kuinka moni ajoneuvo tarvitsee energiaa samassa latausikkunassa, kuinka kauan ne ovat pysäköitynä, kuinka paljon päivittäistä täydennystä ne vaativat ja kuinka paljon lähetysriskiä toiminta voi sietää.

Joillakin varikoilla lähes 1:1-liitinsuhde ajoneuvoihin on turvallisin vastaus. Toisilla vähemmät liittimet voivat toimia, jos työjaksot ovat kevyempiä tai lataustarve on porrastettu. Melkein koskaan ei ole järkevää olettaa, että jokainen ajoneuvo tarvitsee oman omistetun suurteholatauslaitteen.

Suhteen Tulisi Perustua Latausaaltoihin, Ei Kokonaisajoneuvomäärään

Ensimmäinen virhe varikon suunnittelussa on mitoittaminen rekisteröityjen ajoneuvojen kokonaismäärän, eikä niiden ajoneuvojen perusteella, jotka todella tarvitsevat latausta samassa palautusikkunassa.

Jos varikolla on 80 ajoneuvoa, mutta vain 50 lähetetään päivittäin, lataussuunnittelu tulisi aloittaa niistä 50 aktiivisesta yksiköstä, ei koko ajoneuvolistasta. Jos vain 35 niistä ajoneuvoista tyypillisesti kuluttaa niin paljon energiaa, että tarvitsee yön yli tapahtuvaa täydennystä, käytännön latausongelma pienenee taas.

Tästä syystä parempi kysymys ei ole: ”Kuinka monta laturia meillä on ajoneuvoa kohden?” Se on: ”Kuinka monen ajoneuvon täytyy palauttaa energia ennen seuraavaa vuoroa, normaaleissa ja huippukäyttöolosuhteissa?”

Tämä ero on tärkeä, koska varikkoajoneuvot, vähämatkaiset yksiköt, vaihtelevat reitit ja kausiluonteiset käyttötavat voivat muuttaa olennaisesti varikon todellista latauskuormitusta.

Määrittele, Mitä Tarkoitat ”Laturilla,” Ennen Kuin Lasket Sen

Kalustotiimit ylimitoittavat myös, kun he käyttävät sanaa laturi tarkoittamaan kolmea eri asiaa samanaikaisesti.

Varikkotasolla saatat laskea:

• Fyysistä liitintä, joka on saatavilla pysäköintipaikalla
• Laturikaappia tai -seinäkoteloa
• Jaettua tasavirtajärjestelmää, joka syöttää useita jakelulaitteita
• Varikon kokonaisenergian syöttökapasiteettia kilowatteina

Nämä eivät ole sama asia.

Yksi varikko saattaa tarvita liittimen lähes jokaiseen aktiiviseen pysäköintipaikkaan samalla kun se hallitsee kokonaissähkön kysyntää kuormantasauksen avulla. Toinen saattaa käyttää vähemmän liittimiä, mutta luottaa ajoneuvojen kiertoon, henkilökunnan suorittamiin siirtoihin tai jaetun tehon arkkitehtuuriin. Kolmas saattaa lisätä pienen määrän tasavirtanopeita latureita kriittisen kääntöajan ajoneuvoille samalla, kun suurin osa kalustosta pidetään vaihtovirralla.

Toisin sanoen, valitsemasi suhteen tulisi erottaa toisistaan pysäköinnin saatavuus, latauksen saatavuus ja asennettu teho.

Neljä Syötettä, Jotka Todella Määrittävät Laturimäärän

Ennen kuin mikään suhde valitaan, kalustosuunnittelijoiden tulisi testata neljää syötettä.

1. Ajoneuvot, jotka tarvitsevat latausta samassa ikkunassa
2. Ajoneuvon tarvitsema keskimääräinen päivittäinen energiamäärä
3. Varikon käytettävissä oleva seisonta-aika
4. Toiminnallinen varautuminen myöhäisiin palautuksiin, reittimuutoksiin tai menetettyihin latausmahdollisuuksiin

Yksinkertainen suunnittelutarkistus on seuraavanlainen:

• Tarvittava latausaika yhteensä = ikkunassa latausta tarvitsevat ajoneuvot kerrottuna arvioiduilla lataustunneilla per ajoneuvo
• Arvioitu liitinmäärä = Tarvittava latausaika yhteensä jaettuna käytettävissä olevalla latausikkunalla per liitin
• Lisää sitten toiminnallinen marginaali poikkeuksille, huollolle ja lähetysriskille

Tästä syystä suhde voi vaihdella niin paljon kalustosta toiseen. Kaksi varikkoa, joilla on sama määrä ajoneuvoja, saattavat tarvita hyvin erilaiset latausjärjestelyt, jos toinen kalusto palaa kello 18 ja on pysäköitynä kello 6 asti, kun taas toisessa on porrastetut vuorot varhaisten lähtöjen ja keskipäivän kääntöjen kanssa.

Käytännölliset Aloitussuhteet Yleisiin Varikkotyyppeihin

Ei ole olemassa universaalia laturi-autosuhde-sääntöä, mutta on olemassa käytännöllisiä alkuoletuksia, jotka voivat ohjata varhaisia suunnittelukeskusteluja.

Varikkotyyppi	Käytännöllinen Alkuoletus	Milloin Se Yleensä Toimii	Pääriski
Yksivuorovarikko, jossa lähes jokainen aktiivinen ajoneuvo tarvitsee yön yli latausta	Aloita lähellä 1 liitintä per aktiivinen ajoneuvo siinä yön yli latausaallossa	Ajoneuvot palaavat kiinteille paikoille, pysyvät pysäköitynä ilman valvontaa ja niiden täytyy olla valmiita lähtemään seuraavana aamuna	Pääomamenot kasvavat, jos suunnittelijat sekoittavat liitinmäärän täystehoiseen laitteistoon jokaisella paikalla
Yön yli toimiva kalusto, jossa vain osa aktiivisesta kalustosta tarvitsee päivittäistä täydennystä	Noin 1 liitin jokaista 1,5–2 ajoneuvoa kohden voi toimia alkuoletuksena	Pienempi päivittäinen ajomatka, vaihtelevat työjaksot, selkeä paikkakuri ja lataustarve vaihtelee päivien välillä	Paperisuhde saattaa pettää, jos odotettua useampi ajoneuvo tarvitsee latausta kausi- tai huippukäytön aikana
Sekatyövarikko, jossa on pieni reittikriittinen osajoukko	Peruskalusto pääasiassa vaihtovirralla, ja rajoitettu määrä tasavirtaa lisätään kääntöaika-ajoneuvoille koko kaluston sijaan	Suurimmalla osalla ajoneuvoja on pitkä seisonta-aika, mutta tietyn osajoukon täytyy palautua nopeasti ajovuorojen välillä	Tasavirta ylimitoitetaan, jos se määritellään koko kalustolle poikkeustapausten sijaan
Kasvuvaiheen varikko valmistautumassa tulevaan sähköistykseen	Mitata alkuelävä laitteisto nykyisen aktiivisen kysynnän mukaan, mutta valmistella maanrakennus- ja sähköreitit tulevaa laajennusta varten	Kaluston laajennusta odotetaan, mutta lähiajan lataustarve ei oikeuta täyden laitteiston käyttöönottoa aloituspäivänä	Jälkikäteen tehtävien muutosten kustannukset nousevat, jos työmaa ei ole valmis laajennukseen, vaikka nykyinen laitteisto on oikein mitoitettu

Nämä eivät ole hankintasääntöjä. Ne ovat suunnittelun lähtökohtia, jotka on silti tarkistettava päivittäistä energiantarvetta, työvoimamallia, sähköyhtiön rajoituksia ja hyväksyttävää toimintariskiä vasten.

Yksi toiminnallinen totuus on erityisen tärkeä: jos kukaan ei siirrä ajoneuvoja tai vaihda kaapeleita latausikkunan aikana, liittimen jakaminen on paljon vähemmän joustavaa kuin tehon jakaminen.

Kun Lähes 1:1-Suhde on Oikea Valinta

Lähes 1:1-liitinsuhde on usein järkevä, kun varikon luotettavuus on tärkeämpää kuin laitteiden määrän vähentäminen.

Tämä on yleistä, kun:

• Ajoneuvot palaavat samalla iltaikkunalla
• Lataus tapahtuu pääasiassa yön yli ilman henkilökunnan toimenpiteitä
• Useimmat aktiiviset ajoneuvot tarvitsevat täydennystä ennen aamulähtöä
• Latauksen epäonnistuminen aiheuttaa reittihäiriöitä tai työvoimatehottomuutta

Näissä olosuhteissa oikea vastaus on usein yksi liitin jokaista aktiivista ajoneuvoa kohden, joka on oltava valmiina seuraavassa lähetysaallossa. Tämä ei tarkoita, että jokainen ajoneuvo tarvitsee oman omistetun pikalaturin. Monissa kalustoissa se tarkoittaa laajaa pääsyä älykkääseen vaihtovirtalaukaukseen varikon alueella, jossa teho jaetaan älykkäästi pysäköityjen ajoneuvojen kesken.

Tässä vaiheessa ostajien tulisi myös tarkastella tarkasti ero pienitehoisten ja suuritehoisten kaupallisten vaihtovirtavaihtoehtojen välillä. Oikea valinta riippuu seisonta-ajasta, sähköpiirin saatavuudesta ja siitä, kuinka paljon päivittäistä energiaa jokainen ajoneuvo todella tarvitsee, ei vain ilmoitetusta tehosta. PandaExon opas 7kW vs. 22kW AC -kaupallisista latureista heijastaa tätä kompromissia hyvin: enemmän tehoa on arvokasta vain, jos työsykli pystyy käyttämään sitä.

Kun Vähemmät Laturit kuin Ajoneuvoja Toimii

Suhteet alle 1:1 voivat olla toimivia, mutta vain, kun toiminta on todella suunniteltu niitä varten.

Tämä vaatii yleensä jonkinlaisen yhdistelmän seuraavista:

• Kaikki aktiiviset ajoneuvot eivät tarvitse latausta joka päivä
• Ajoneuvoilla on erilaiset paluuajat ja lähtöajat
• Varikko hyväksyy suunnitellun paikkakierron tai hallitun latausdoktriinin
• Varikkoajoneuvot tarjoavat toiminnallista puskuria
• Ohjelmisto priorisoi yksiköt, joilla on aikaisin seuraava lähetys

Tämä malli on yleensä vahvempi kevyemmille kalustoille, pienemmälle päivittäiselle ajomatkalle tai varikoille, joissa lataustarve on epätasaista viikon aikana. Se on heikompi tiukasti aikataulutetuille, valvomattomille yövarikoille, joissa lähes jokaisen ajoneuvon on oltava täysin ladattu aamuun mennessä.

Avainasemassa on suhteen mitoittaminen vaadittujen lataustapahtumien, ei optimististen olettamusten perusteella, että jokainen ajoneuvo saapuu aina runsaalla jäljellä olevalla toimintasäteellä. Kun kausihuiput, reittilaajennukset, säävaikutukset tai myöhästyneet palautukset ilmaantuvat, teoreettisesti tehokas suhde voi muuttua hyvin nopeasti lähetyspullonkaulaksi.

Miksi Pikalataus (DC) Tulisi Mitoittaa Poikkeustapausten Mukaan

Kalustovarikot sijoittavat usein liikaa tasavirtaan, kun he yrittävät ratkaista jokaisen latausongelman nopeudella.

Useimmille toiminnoille tasavirta-pikalatauksen tulisi suojata käyttöaikaa paikoissa, joissa seisonta-aika on lyhyt tai ajoneuvon käyttöaste on epätavallisen korkea. Sitä on parasta käsitellä kirurgisena työkaluna niille kriittisille ajoneuvoille, jotka eivät voi luottaa hitaampaan yön yli tapahtuvaan täydennykseen.

Tämä tarkoittaa yleensä:

• Ajoneuvot, jotka ajavat useampia vuoroja
• Yksiköt, jotka tarvitsevat keskipäivän palautumista reittien välissä
• Suurmatkaiset ajoneuvot, jotka rutiininomaisesti ylittävät yön yli vaihtovirtalatausikkunan
• Varautuminen palautumiseen, kun ajoneuvo ohittaa normaalin latauspaikkansa

Näissä tapauksissa rajoitettu määrä tasavirtalaitteita voi suojata paljon suurempaa kalustoa. Tämä on parempi suunnittelulogiikka kuin yhden lasavirtalaturin ostaminen jokaiselle ajoneuvolle, joka koskaan näyttää kiireelliseltä paperilla. PandaExon artikkeli kuljetuskaluston varikkojen päivittämisestä suurtehotasavirtalatauksella on hyödyllinen tässä, koska se kehystää tasavirran suorituskykypaineen ja varikon toimintojen, ei huipputehotasojen, kautta.

Liitinmäärä ja Varikon Teho Eivät Ole Sama Suunnittelupäätös

Yksi tärkeimmistä varikkosuunnittelun oivalluksista on, että voit tarjota laajan latausmahdollisuuden ilman, että mitoitat koko työmaan suunnittelemaan samanaikaista täysteholatausta.

Tässä älykkäästä energianhallinnasta tulee pääomasuunnittelun työkalu. Varikko saattaa haluta monta kytkettyä pysäköintipaikkaa, jotta ajoneuvot voivat kytkeytyä verkkoon palatessaan, mutta se saattaa rajoittaa työmaan kokonaiskysyntää ja jakaa tehoa lähtöprioriteetin, akun tilan ja reitin kriittisyyden mukaan.

Tällä on merkitystä, koska sähköyhtiön päivitykset, muuntajakapasiteetti ja kysyntämaksut ovat usein varsinaisia budjettiohjaimia. Toimijat, jotka jättävät nämä rajoitteet huomiotta, voivat päätyä liitinjärjestelyyn, joka näyttää antavalta, mutta on kallis käyttöönottaa ja hidas hyväksyä. PandaExon sähköyhtiöön liittyvä opas verkko kapasiteetista, liitännästä ja kysyntömaksuista on vahva muistutus siitä, että laturien määrä ja sähkövalmius on suunniteltava yhdessä.

Suuremmilla työmailla suunnittelijat saattavat myös erottaa näkyvien jakelulaitteiden määrän taustalla olevasta tehoarkkitehtuurista. Jaettutehojärjestelmät voivat tukea useita latauspisteitä ilman, että joka paikalle tarvitaan omaa täyttä tehokaappia. Tällaisessa suunnittelussa ratkaisu, kuten PandaExon 240-1080 kW moniliittimen ryhmälatausjärjestelmä, voi olla merkityksellinen, kun varikko tarvitsee joustavaa tehonjakoa useille ajoneuvoille yhden kaappi-paikka-järjestelyn sijaan.

Parempi Hankintajärjestys Ennen Suhteen Lukitsemista

Turvallisin tapa vastata laturia-ajoneuvoa-kohtaan kysymykseen on tehdä päätöksiä oikeassa järjestyksessä.

1. Laske aktiiviset ajoneuvot lähetysaallon mukaan, ei kokonaismäärän mukaan.
2. Tunnista mitkä ajoneuvot todella tarvitsevat latausta kussakin toimintaikkunassa.
3. Erota pitkäaikainen seisontatäydennys lyhytaikaisesta palautuksesta.
4. Oletusarvoisesti peruskuorma vaihtovirralle, jos seisonta-aika tukee sitä.
5. Lisää tasavirtaa vain niille ajoneuvoille, joiden käyttöaika on riippuvainen nopeasta palautuksesta.
6. Tarkista suunnitelma työmaan tehorajojen, sähköyhtiön toimitusaikojen ja kysyntämaksujen suhteen.
7. Valmistele varikko tulevaa kasvua varten, vaikka et ottaisi käyttöön kaikkea tulevaa laitteistoa heti.

Tämä järjestys kuulostaa yksinkertaiselta, mutta se estää yhden yleisimmän kaluston sähköistysvirheen: laturimallien vertailun ennen kuin määritetään lataustyö, joka kunkin varikon osan on suoritettava.

Se auttaa myös hankintatiimejä pysymään maassa projekti realiteettien suhteen. Kaivantojen, kytkinlaitteiden, ohjelmistonäkyvyyden, laturisekoituksen ja tulevan skaalauksen kysymykset tulisi ratkaista ennen ostotilausten viimeistelyä. PandaExo’s kaupallisen sähköautolatausprojektin tarkistuslista on hyödyllinen tästä syystä. Se vie keskustelua laite-määrästä eteenpäin kohti työmaan toteutusta.

Käytännön Yhteenveto

Ei ole olemassa yhtä oikeaa lukumäärää latureita ajoneuvoa kohden kalustovarikolla.

Oikea vastaus riippuu siitä, kuinka moni ajoneuvo todella tarvitsee latausta samassa ikkunassa, kuinka paljon energiaa ne tarvitsevat, kuinka kauan ne seisovat ja kuinka paljon toimintariskiä kalusto kestää.

Monille valvomattomille yövarikoille lähes 1:1-liitinsuhde aktiiviselle latausaallolle on edelleen luotettavin vastaus, varsinkin kun useimpien ajoneuvojen on lähdettävä valmiina joka aamu. Kevyemmille tai joustavammille toiminnoille alemmat suhteet voivat toimia, mutta vain jos kalustolla on dataa, kurinalaisuutta ja puskuria jaetun pääsyn tukemiseksi. Tasavirta pikalataus tulisi yleensä mitoittaa kriittisille poikkeuksille, ei koko kalustolle.

Käytännön suunnittelutavoite ei ole maksimoida laturien määrää. Se on luoda oikea sekoitus liitinsaatavuutta, työmaan tehoa, latausnopeutta ja toiminnallista sietokykyä sen perusteella, kuinka varikko todella toimii.