Когда автопарк начинает масштабно электрифицировать транспортные средства, один из первых вопросов при закупке обычно формулируется как простое соотношение: стоит ли покупать одно зарядное устройство на каждую машину, одно на две или нечто среднее?
Это звучит как удобное планировочное решение, но зарядка в депо редко работает как простая арифметическая задача на парковке. Реальный ответ зависит от того, сколько машин на самом деле нуждаются в энергии в одном и том же окне зарядки, как долго они остаются на стоянке, сколько энергии им требуется для ежедневного восполнения и какой уровень эксплуатационных рисков может выдержать операция.
В некоторых депо соотношение разъемов к транспортным средствам, близкое к 1:1, является самым безопасным ответом. В других депо меньшее количество разъемов может работать, если рабочие циклы легче или спрос на зарядку распределен во времени. Что почти никогда не имеет смысла, так это предполагать, что каждому автомобилю нужен собственный выделенный высокомощный зарядный агрегат.
Соотношение должно основываться на волнах зарядки, а не на общем размере автопарка
Первая ошибка при проектировании депо — это расчет на общее количество зарегистрированных активов автопарка вместо транспортных средств, которые на самом деле нуждаются в зарядке в одном и том же окне возврата.
Если в депо 80 машин, но ежедневно отправляются только 50, проект зарядки должен начинаться с этих 50 активных единиц, а не со всего списка активов. Если из этих машин только 35 обычно потребляют достаточно энергии, чтобы требовать ночного восполнения, практическая задача зарядки снова уменьшается.
Вот почему лучший вопрос не «Сколько зарядных устройств на один автомобиль у нас есть?». Это «Сколько автомобилей должны восстановить энергию до следующей смены в нормальных и пиковых условиях эксплуатации?».
Это различие имеет значение, потому что резервные автомобили, агрегаты с малым пробегом, чередующиеся маршруты и сезонные схемы использования могут существенно изменить реальную загрузку зарядки в депо.
Определите, что вы подразумеваете под «зарядным устройством», прежде чем считать его
Команды автопарков также переоценивают строительство, когда используют слово «зарядное устройство» для обозначения трех разных вещей одновременно.
На уровне депо вы можете считать:
- Физический разъем, доступный на парковочном месте
- Шкаф зарядного устройства или настенную зарядную станцию
- Общую систему питания постоянного тока, питающую несколько диспенсеров
- Общую мощность энергоснабжения площадки в киловаттах
Это не одно и то же.
В одном депо может потребоваться разъем почти на каждом активном парковочном месте, при этом общий спрос на электроэнергию регулируется с помощью балансировки нагрузки. Другое может использовать меньше разъемов, но полагаться на ротацию автомобилей, перемещение персонала или архитектуру с общей мощностью. Третье может добавить небольшое количество быстрых зарядных устройств постоянного тока для критически важных по времени разворота автомобилей, оставив большую часть автопарка на переменном токе.
Другими словами, выбранное вами соотношение должно различать доступ к парковке, доступ к зарядке и установленную мощность.
Четыре входных параметра, которые фактически определяют количество зарядных устройств
Прежде чем выбирать какое-либо соотношение, планировщики автопарка должны проверить четыре входных параметра.
- Транспортные средства, которым требуется зарядка в одном и том же окне
- Средняя суточная потребность в энергии на одно транспортное средство
- Используемое время простоя в депо
- Эксплуатационный резерв на позднее возвращение, изменение маршрута или пропущенные возможности зарядки
Простая проверка планирования выглядит так:
- Общее необходимое время зарядки = количество транспортных средств, нуждающихся в зарядке в окне, умноженное на примерное время зарядки одного транспортного средства
- Примерное количество разъемов = общее необходимое время зарядки, разделенное на используемое окно зарядки для одного разъема
- Затем добавьте эксплуатационный запас на исключения, техническое обслуживание и риск диспетчеризации
Вот почему соотношение может так быстро меняться от одного автопарка к другому. Два депо с одинаковым количеством автомобилей могут нуждаться в совершенно разных схемах зарядки, если один автопарк возвращается в 18:00 и остается на стоянке до 6:00, а другой работает посменно с ранним выездом и дневными разворотами.
Практические начальные соотношения для распространенных схем депо
Универсального правила «зарядное устройство на транспортное средство» не существует, но существуют практические исходные предположения, которые могут направлять ранние обсуждения проекта.
| Схема депо | Практическое исходное предположение | Когда это обычно работает | Основной риск |
|---|---|---|---|
| Односменное депо, где почти каждому активному автомобилю требуется ночная зарядка | Начните с соотношения, близкого к 1 разъем на активный автомобиль в этой ночной волне зарядки | Автомобили возвращаются на фиксированные места, остаются без присмотра и должны быть готовы к уходу на следующее утро | CAPEX возрастает, если планировщики путают количество разъемов с полномощным оборудованием на каждом месте |
| Ночной автопарк, где только часть активных машин нуждается в ежедневном восполнении | Соотношение около 1 разъема на 1,5–2 автомобиля может работать в качестве исходного предположения | Меньший ежедневный пробег, чередующиеся рабочие циклы, четкая дисциплина расстановки по местам, а потребность в зарядке варьируется в зависимости от дня | Расчетное соотношение может не сработать, если во время сезонных или пиковых операций больше автомобилей, чем ожидалось, будут нуждаться в зарядке |
| Депо со смешанными режимами работы с небольшим критически важным по маршруту подмножеством | Основной парк обслуживается в основном на переменном токе с добавлением ограниченного количества зарядных устройств постоянного тока для разворотных автомобилей, а не для всего парка | Большинство автомобилей имеют длительное время простоя, но определенное подмножество должно быстро восстанавливаться в перерывах между рейсами | Оборудование постоянного тока становится чрезмерным, если оно выбрано для всего парка, а не для исключительных случаев |
| Растущее депо, готовящееся к будущей электрификации | Рассчитайте первоначальное действующее оборудование под текущий активный спрос, но подготовьте гражданские и электрические трассы для будущего расширения | Ожидается расширение автопарка, но ближайший спрос на зарядку не оправдывает полномасштабное развертывание оборудования с первого дня | Затраты на переделку возрастают позже, если площадка не готова к расширению, даже если текущее оборудование имеет правильный размер |
Это не правила закупок. Это отправные точки планирования, которые еще нужно проверить на соответствие ежедневному спросу на энергию, трудовой модели, ограничениям коммунальных служб и приемлемому эксплуатационному риску.
Особенно важна одна операционная истина: если никто не будет перемещать автомобили или менять кабели в окне зарядки, возможность совместного использования разъемов гораздо менее гибка, чем совместное использование мощности.
Когда соотношение, близкое к 1:1, является правильным решением
Соотношение разъемов, близкое к 1:1, часто имеет смысл, когда надежность депо важнее, чем уменьшение количества оборудования.
Это характерно, когда:
- Автомобили возвращаются в одно и то же вечернее окно
- Зарядка происходит в основном ночью без вмешательства персонала
- Большинству активных автомобилей требуется восполнение заряда перед утренним выездом
- Пропущенная зарядка приводит к сбою маршрута или неэффективности труда
В этих условиях правильным ответом часто является по одному разъему на каждый активный автомобиль, который должен быть готов к следующей волне отправки. Это не означает, что каждому автомобилю требуется собственное выделенное быстрое зарядное устройство. Во многих парках это означает широкий доступ к интеллектуальной зарядке переменного тока по всему депо с интеллектуальным распределением мощности между припаркованными автомобилями.
Здесь также покупателям следует внимательно посмотреть на разницу между коммерческими вариантами переменного тока с меньшей и большей мощностью. Правильный выбор зависит от времени простоя, доступности цепей и того, сколько ежедневной энергии на самом деле нужно каждому автомобилю, а не только от заявленной выходной мощности. Рекомендации PandaExo по коммерческим зарядным устройствам переменного тока 7 кВт и 22 кВт хорошо отражают этот компромисс: более высокая мощность ценна только тогда, когда рабочий цикл может ее использовать.
Когда меньше зарядных устройств, чем автомобилей, может работать
Соотношения ниже 1:1 могут быть жизнеспособны, но только если операция действительно спроектирована для этого.
Обычно для этого требуется некоторая комбинация следующих условий:
- Не каждый активный автомобиль нуждается в зарядке каждый день
- Автомобили имеют разное время возврата и отправления
- Депо принимает плановую ротацию мест или дисциплинированный график зарядки
- Запасные автомобили обеспечивают операционный буфер
- Программное обеспечение отдает приоритет агрегатам с самой ранней следующей отправкой
Эта модель обычно более предпочтительна для автопарков с легкими режимами работы, операций с меньшим ежедневным пробегом или депо, где потребность в зарядке неравномерна в течение недели. Она менее эффективна для депо с напряженным графиком, без присмотра, работающих в ночное время, где почти каждый активный автомобиль должен быть полностью восстановлен к утру.
Ключ в том, чтобы устанавливать соотношение на основе требуемых событий зарядки, а не на оптимистичных предположениях, что каждый автомобиль всегда будет прибывать с достаточным запасом хода. Как только появятся сезонные пики, продления маршрутов, погодные эффекты или задержки возвращения, теоретически эффективное соотношение может очень быстро стать узким местом для диспетчирования.
Почему быстрая зарядка постоянным током должна быть рассчитана на исключительные случаи
Автопарки часто переинвестируют в постоянный ток, когда пытаются решить все проблемы зарядки с помощью скорости.
Для большинства операций быстрая зарядка постоянным током должна обеспечивать uptime (время безотказной работы) там, где время простоя короткое или интенсивность использования автомобиля необычно высока. К ней лучше всего относиться как к хирургическому инструменту для критического подмножества автомобилей, которые не могут полагаться на более медленное ночное восполнение.
Обычно это означает:
- Автомобили, работающие в несколько смен
- Агрегаты, которым требуется дневное восстановление между маршрутами
- Активы с высоким пробегом, которые обычно выходят за рамки ночного окна зарядки переменным током
- Аварийное восстановление, когда автомобиль пропускает свой обычный слот зарядки
В этих случаях ограниченное количество оборудования постоянного тока может защитить гораздо больший парк. Это более правильная логика проектирования, чем покупка одного зарядного устройства постоянного тока для каждого автомобиля, который когда-либо выглядит срочно на бумаге. Статья PandaExo о модернизации зарядных депо автопарков с помощью высокомощной инфраструктуры постоянного тока полезна здесь, поскольку она рассматривает постоянный ток через призму пропускной способности и операций депо, а не престижных уровней мощности.
Количество разъемов и мощность площадки — это не одно и то же проектное решение
Одна из самых важных идей при планировании депо заключается в том, что вы можете обеспечить широкий доступ к зарядке, не устанавливая мощность всей площадки для одновременной полной зарядки.
Здесь интеллектуальное управление энергопотреблением становится инструментом планирования капитала. Депо может хотеть много подключенных парковочных мест, чтобы автомобили могли подключаться по мере возвращения, но оно может ограничить общий спрос площадки и распределять мощность в зависимости от приоритета отправки, состояния батареи и критичности маршрута.
Это важно, потому что модернизация коммунальных сетей, мощность трансформаторов и подверженность плате за потребляемую мощность (demand charges) часто являются реальными факторами бюджета. Операторы, которые игнорируют эти ограничения, могут получить схему разъемов, которая выглядит щедрой, но является дорогой в запитывании и медленной в согласовании. Рекомендации PandaExo по энергосети, межсоединениям и плате за потребляемую мощность являются напоминанием о том, что количество зарядных устройств и электрическая готовность должны проектироваться вместе.
Для более крупных площадок проектировщики также могут отделять видимое количество диспенсеров от архитектуры тыловой мощности. Системы с общей мощностью могут поддерживать несколько позиций зарядки без дублирования полного силового шкафа на каждом месте. В таком типе проекта решение, такое как система групповой зарядки PandaExo с несколькими разъемами мощностью 240–1080 кВт, может быть актуально, когда депо нуждается в гибком распределении мощности между несколькими автомобилями, а не компоновке «один шкаф на одно место».
Более верная последовательность закупок до того, как вы зафиксируете соотношение
Самый безопасный способ ответить на вопрос о количестве зарядных устройств на автомобиль — это принимать решения в правильном порядке.
- Считайте активные автомобили волнами отправки, а не по общему количеству принадлежащих активов.
- Определите, какие автомобили на самом деле нуждаются в зарядке в каждом окне работы.
- Отделите восполнение при длительном простое от восстановления при кратковременном простое.
- По умолчанию базовая нагрузка должна приходиться на переменный ток, если позволяет окно простоя.
- Добавляйте постоянный ток только для того подмножества автомобилей, чье время безотказной работы зависит от быстрого восстановления.
- Проверьте проект на соответствие лимитам мощности площадки, срокам подключения к коммунальным сетям и плате за потребляемую мощность.
- Подготовьте депо к будущему росту, даже если вы не будете запитывать все будущее оборудование немедленно.
Эта последовательность звучит просто, но она предотвращает одну из самых распространенных ошибок при электрификации автопарков: сравнение моделей зарядных устройств до определения задач по зарядке, которые должна выполнять каждая часть депо.
Это также помогает отделам закупок оставаться на почве проектной реальности. Вопросы о прокладке траншей, распределительных устройствах, видимости программного обеспечения, сочетании зарядных устройств и будущем масштабировании должны быть решены до финализации заказов на закупку. Контрольный список проекта коммерческой зарядки электромобилей PandaExo полезен по этой причине. Он продвигает обсуждение за рамки количества оборудования и переходит к реализации на площадке.
Практическое резюме
Не существует единого правильного количества зарядных устройств на одно транспортное средство для депо автопарка.
Правильный ответ зависит от того, сколько автомобилей действительно нуждаются в зарядке в одном окне, сколько энергии им нужно, как долго они простаивают и какой уровень эксплуатационного риска может выдержать автопарк.
Для многих ночных депо без присмотра соотношение разъемов, близкое к 1:1, для активной волны зарядки остается самым надежным ответом, особенно когда большинство автомобилей должны уходить готовыми каждое утро. Для более легких режимов работы или более гибких операций могут работать более низкие соотношения, но только если у автопарка есть данные, дисциплина и резерв для поддержки совместного доступа. Быстрая зарядка постоянным током обычно должна рассчитываться на критические исключения, а не на весь парк.
Практическая цель проектирования — не максимизировать количество зарядных устройств. Это создание правильного сочетания доступа к разъемам, мощности площадки, скорости зарядки и эксплуатационной устойчивости для того, как депо работает на самом деле.


