Dlaczego pojazdy elektryczne tracą więcej zasięgu w ekstremalnym zimnie i jak floty pomocy drogowej powinny przygotować mobilne ładowanie

Ekstremalne mrozy zmieniają założenia działania pomocy drogowej pojazdami elektrycznymi.Kierowca, który zwykle dociera do stacji ładowania z wygodną rezerwą, może przyjechać z niewielkim użytecznym zasięgiem, ponieważ ogrzewanie kabiny, kondycjonowanie akumulatora, śnieg, wiatr i wolniejszy ruch uliczny zużywają więcej energii, niż oczekiwano. Jednocześnie zimny akumulator może wolniej przyjmować prąd stały, dlatego akcja ratownicza, która na papierze wygląda prosto, może zająć pojazd serwisowy dłużej niż planowano.

W przypadku flot ratowniczych zasadnicze pytanie jest operacyjne: ile energii mobilnej powinno być dostępne, gdzie należy ją umieścić i jakie pojazdy powinny ją przewozić? AMobilna ładowarka EVmoże dostarczyć energię prądu stałego do unieruchomionego pojazdu, gdy holowanie jest powolne, stacja stała jest niedostępna lub pojazd potrzebuje jedynie wystarczającego zasięgu, aby dotrzeć do bezpiecznego miejsca ładowania. Jednak efektywne wdrożenie zależy od pojemności akumulatora, mocy wyjściowej, kompatybilności złączy, promienia reakcji, czasu uzupełniania i lokalnych warunków zimowych.

Ten przewodnik jest przeznaczony dla firm pomocy drogowej, flot logistycznych, operatorów usług drogowych, gmin i operatorów pojazdów ciężkich. Wyjaśnia problem zapotrzebowania w zimie, dane, które powinni zebrać nabywcy, różnicę między kW a kWh oraz sposóbEnergia Drzwimoże dopasowywać różne profile ratownicze, nie traktując każdego zdarzenia związanego z zimną pogodą jako tego samego zadania.

I Dlaczego ekstremalne zimno powoduje lukę w zdolnościach ratowniczych

Zimna pogoda wpływa zarówno na zasięg użytkowy, jak i zapotrzebowanie na energię

Niska temperatura spowalnia procesy elektrochemiczne wewnątrz akumulatora litowo-jonowego i zwiększa jego rezystancję wewnętrzną. System zarządzania akumulatorem może tymczasowo ograniczyć moc rozładowywania lub ładowania, aby chronić ogniwa. Tymczasem pojazd wykorzystuje energię do ogrzania akumulatora, ogrzania kabiny i oczyszczenia przedniej szyby. Śnieg, opony zimowe, niskie ciśnienie w oponach, silny wiatr i duży ruch uliczny mogą jeszcze bardziej zwiększyć zużycie paliwa.

Centrum danych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych dotyczące paliw alternatywnych zauważa, że ​​ekstremalne temperatury zewnętrzne zmniejszają zasięg pojazdów elektrycznych, ponieważ do ogrzewania lub chłodzenia kabiny wymagana jest dodatkowa energia. Identyfikuje także prędkość, przyspieszenie, duże obciążenia i wzniesienia jako ważne zmienne zasięgu. W związku z tym flota nie powinna nakładać jednego procentu strat zimowych na każdy pojazd lub każdą trasę.Informacje źródłowe

Przedziały planowania są bardziej przydatne niż uniwersalny procent

Publikowane testy zimowe często wykazują znaczne różnice pomiędzy modelami. Na potrzeby planowania ratownik może wykorzystać zakresy temperatur jako wstępną ocenę ryzyka, a następnie zastąpić je lokalnymi danymi telematycznymi i dokumentacją serwisową. Poniższe zakresy stanowią raczej konserwatywne założenia planistyczne niż gwarantowane straty w przypadku konkretnego pojazdu.

Popyt może pojawiać się klastrami

Zimna fala rzadko powoduje równomiernie rozmieszczone połączenia. Wyjazdy poranne eksponują pojazdy zaparkowane na zewnątrz przez noc. Wieczorny ruch powoduje ogrzewanie kabiny i zatory. Burza może również zamknąć drogi lub spowodować wyłączenie pobliskich stacjonarnych ładowarek. Dzięki temu w ciągu jednej lub dwóch godzin do tej samej dzielnicy może dotrzeć kilka połączeń.

To stężenie ma większe znaczenie niż suma dzienna. Flota może mieć wystarczającą ilość zmagazynowanej energii na dziesięć akcji ratowniczych, a mimo to nie osiągnąć celów serwisowych, jeśli każda jednostka podróżuje z jednego centralnego magazynu. Planowanie zimowe musi uwzględniać jednocześnie ilość energii i dostępność geograficzną.

II Problemy operacyjne, jakie muszą rozwiązać floty drogowe

Wyczerpany akumulator to tylko jedna część zdarzenia

Zespoły dyspozytorskie muszą najpierw ustalić, czy przyczyną jest akumulator trakcyjny. Awaria akumulatora 12 V, uszkodzone wejście ładowania, zdarzenie zabezpieczające przed kolizją, awaria oprogramowania, zamrożone złącze lub problem z oponami mogą również uniemożliwić poruszanie się pojazdu elektrycznego. Wysyłanie sprzętu ładującego do każdego połączenia, które nie rozpoczyna się, marnuje pojemność i opóźnia klientów, którzy naprawdę potrzebują energii.

Przed wysyłką operator powinien zapytać o model pojazdu, typ złącza, wyświetlany stan naładowania, komunikaty ostrzegawcze, możliwość włączenia, stan kolizji, dokładną lokalizację, warunki drogowe i odległość do najbliższej dostępnej ładowarki. Ten krótki etap diagnostyczny pomaga zespołowi podjąć decyzję, czy wysłać pojazd z ładowarką mobilną, pojazd wsparcia niskiego napięcia czy lawetę.

Infrastruktura stała może być niedostępna, gdy zapotrzebowanie jest największe

Do zdarzeń zimowych często dochodzi na drogach wiejskich, poboczach autostrad, szlakach logistycznych i terenach przemysłowych, gdzie opłaty stałe są ograniczone. Nawet w miastach pobliska ładowarka może być zajęta, zablokowana przez śnieg, chwilowo wyłączona lub niedostępna dla niepełnosprawnego pojazdu. Holowanie pojazdu w to miejsce nie gwarantuje otwartej zatoki.

Mobilna ładowarka EV zmienia kolejność serwisowania. Pojazd ratowniczy dostarcza energię na miejsce zdarzenia, następnie unieruchomiony pojazd jedzie do odpowiedniej stacjonarnej stacji lub wraca do swojej bazy. Takie podejście jest szczególnie przydatne, gdy pojazd jest bezpieczny mechanicznie i brakuje mu energii jedynie do dalszej jazdy.

Ciężkie pojazdy utrudniają holowanie

Elektryczny van, autobus lub ciężarówka może wymagać specjalistycznego sprzętu do odzyskiwania, dodatkowego personelu i odpowiedniego miejsca docelowego. Harmonogram przewozu ładunków, wymiary pojazdu i ograniczenia drogowe mogą zwiększyć koszt holowania. Dla tych klientów najcenniejszym ratunkiem jest często kontrolowany transfer energii, który przywraca określony minimalny zasięg.

Zasób ratowniczy musi być również przygotowany na zimno

Kupujący powinni sprawdzić temperaturę pracy, system zarządzania temperaturą, parametry obudowy, warunki przechowywania i procedurę zimnego rozruchu samej jednostki mobilnej. W kilku aktualnych konfiguracjach Door Energy zakres roboczy wynosi od -20°C do 65°C. Jeśli lokalna temperatura w zimie może spaść poniżej -20°C, projekt wymaga specjalnego potwierdzenia procedur parkowania, wstępnego ogrzewania, izolacji i obsługi. Sama moc wyjściowa nie może odpowiedzieć na to pytanie.

III Jak oszacować wymaganą pojemność ładowania telefonu komórkowego

Zacznij od celu ratunkowego

Ładowanie awaryjne zwykle nie wymaga przywrócenia stanu pojazdu klienta od zera do 100 procent. Praktycznym celem jest wystarczający zasięg, aby opuścić niebezpieczne miejsce i dotrzeć do zweryfikowanej ładowarki, stacji lub bezpiecznego parkingu. Cel ten powinien obejmować rezerwę zimową, ponieważ po akcji ratunkowej zużycie energii może pozostać podwyższone.

Na przykład samochód osobowy może potrzebować od 10 do 25 kWh na krótki transfer, podczas gdy załadowana furgonetka lub ciężki pojazd może potrzebować znacznie więcej. Prawidłowa wartość zależy od odległości trasy, zużycia paliwa, temperatury, wysokości nad poziomem morza oraz wymaganego ogrzewania kabiny lub ładunku. Dyspozytor powinien najpierw obliczyć miejsce docelowe, a następnie określić cel energetyczny.

Oddziel moc wyjściową od zmagazynowanej energii

Moc w kW opisuje, jak szybko można dostarczyć energię. Pojemność w kWh opisuje, ile energii może zmagazynować system mobilny. Jednostka o dużej mocy i niewystarczającej pojemności użytkowej może wykonać jedną szybką akcję ratowniczą, a następnie wrócić w celu uzupełnienia. Jednostka o dużej pojemności i niewielkiej mocy może przeprowadzić wiele akcji ratowniczych, ale dłużej zajmie pobocze. Projekt floty musi równoważyć obie wartości.

Są to energia teoretyczna podzielona przez obliczenia mocy. Nie uwzględniają czasu podłączenia, przeglądu i nagrzewania pakietu, zakładając, że pojazd jest w stanie przyjąć podaną moc średnią. W rzeczywistych warunkach zimowych o szybkości ładowania często decyduje pojazd.

Użyj zapisów floty, aby oszacować dzienną energię

Przydatny wzór planowania to: oczekiwana energia ratunkowa w zimie równa się oczekiwanej energii pomnożonej przez średnią energię na odpowiednie zdarzenie ładowania, a następnie pomnożoną przez współczynnik rezerwy. Odpowiednie zdarzenia nie obejmują kolizji, awarii zasilania 12 V i innych przypadków, które nadal wymagają holowania.

Załóżmy, że obsługiwany obszar przewiduje wykonanie 12 połączeń umożliwiających ładowanie w dzień o trudnej pogodzie. Jeśli średni transfer energii wynosi 25 kWh, a operator korzysta z 25-procentowej rezerwy, planowana dzienna ilość energii wyniesie 12 x 25 x 1,25, czyli 375 kWh. To jest przykład praktycznego planowania, a nie średnia branżowa. Operator powinien zastąpić każde wejście własnymi rekordami.

Dobierz wielkość floty pod kątem maksymalnego nakładania się pojazdów i czasu podróży

Dzienna energia nie determinuje liczby pojazdów reagujących. W drugim obliczeniu należy sprawdzić najbardziej obciążony okres od dwóch do czterech godzin. Jeżeli w ciągu czterech godzin nastąpi osiem połączeń, a każda jednostka będzie zajęta przez dwie godziny, łącznie z podróżą, ładowaniem i powrotem, teoretycznym wymogiem są cztery aktywne jednostki. Jednostka rezerwowa lub równoważna moc rezerwowa powinna wówczas pokryć opóźnienia, uzupełnienie zapasów i konserwację.

Geografia może zmienić odpowiedź. Zwarte miasto może wspierać centralną wysyłkę, podczas gdy wiejskie autostrady i korytarze towarowe korzystają z regionalnej lokalizacji. Mniejszy system montowany w pojeździe bliżej klienta może czasami skrócić czas reakcji bardziej niż większy system zaparkowany w dużej odległości.

IV Jak wybrać mobilną ładowarkę EV do ratownictwa zimowego

Specyfikacja powinna być zgodna z modelem usługi

Zespoły zaopatrzeniowe powinny unikać wybierania sprzętu wyłącznie na podstawie mocy maksymalnej. Prawidłowa specyfikacja rozpoczyna się od pojazdów klienta, średniej odległości ratunkowej, wymaganej energii na połączenie, dziennej liczby zadań, pojazdu hosta i dostępnej infrastruktury uzupełniania zapasów.

Kompatybilność złącza wymaga czegoś więcej niż tylko kształtu wtyczki

Door Energy może zapewnić konfiguracje CCS1 i CCS2 dla odpowiednich rynków, wraz z komunikacją OCPP. Niemniej jednak kupujący powinien nadal dostarczyć listę pojazdów, zakres napięcia akumulatora, oczekiwany prąd, wymagania dotyczące komunikacji regionalnej i potrzeby zaplecza. Technicznie kompatybilne złącze może nadal dostarczać mniejszą moc, jeśli docelowy pojazd ma niższy limit ładowania.

Planowanie uzupełnień określa dostępność

Mobilna ładowarka do pojazdów elektrycznych przydaje się tylko wtedy, gdy utrzymuje wystarczającą ilość energii na kolejne połączenie. Door Energy obsługuje konfiguracje projektów, które można uzupełniać za pośrednictwem infrastruktury ładowania prądem stałym lub źródła dystrybucji prądu przemiennego. W dopasowanych warunkach dużej mocy skonfigurowany system może zostać naładowany w ciągu około godziny przy wejściu prądu stałego lub około dwóch godzin przy wejściu prądu przemiennego. Rzeczywisty czas zależy od pojemności produktu, pozostałego stanu naładowania, mocy wejściowej, temperatury i projektu miejsca, dlatego dane te należy potwierdzić dla wybranego modelu.

Skład powinien zatem stanowić część zamówienia. Kupujący muszą potwierdzić przychodzące zasilanie, dostęp do złączy, układ parkingu, temperaturę w nocy, zmiany zmian i liczbę jednostek, które mogą być uzupełniane jednocześnie. W przeciwnym razie sprawny system mobilny może stać się wąskim gardłem, w celu usunięcia którego został zakupiony.

Konserwacja wpływa na czas sprawności w zimie

Door Energy wykorzystuje podejście modułowe, którego celem jest uproszczenie kontroli i serwisu. Dla floty ratowniczej ma to znaczenie, ponieważ awaria podsystemu podczas fali zimnej może spowodować wycofanie z eksploatacji całego zasobu ratowniczego. Plan konserwacji powinien obejmować moduły zapasowe, częstotliwość przeglądów, ustalenia dotyczące zdalnego wsparcia, szkolenie techników i udokumentowaną procedurę awaryjną.

V Jak energia drzwi pasuje do różnych scenariuszy ratownictwa zimowego

Rodzina produktów jest bardziej użyteczna niż pojedyncza, ponadgabarytowa jednostka

Door Energy opracowuje mobilne produkty do magazynowania i ładowania energii dla ratownictwa drogowego, pojazdów użytkowych i prac przemysłowych na świeżym powietrzu. PrądGama produktów Door Energypozwala operatorowi dopasować system do pojazdu głównego, zasięgu usług i asortymentu klientów, zamiast instalować ten sam sprzęt do każdego zdarzenia.

Ratownictwo lekkimi pojazdami wymaga szybkiego wdrożenia

W przypadku pomocy miejskiej i krótkich promieni serwisowych MCP-H można zainstalować na lekkiej ciężarówce typu box, furgonetce lub platformie z przyczepą. Jego moc wyjściowa 60 kW i kompaktowa koncepcja wdrożenia odpowiadają operatorom ceniącym pokrycie trasy i szybką wysyłkę. MCP-B zwiększa dostępną pojemność i moc dla flot obsługujących szerszą gamę samochodów osobowych, dostawczych i pojazdów użytkowych.

Trasy o dużym natężeniu ruchu wymagają więcej zmagazynowanej energii

MCP-A zapewnia magazynowanie energii o pojemności 210 kWh w formacie przyczepy. Jest bardziej odpowiedni, gdy jednostka może wykonać kilka transferów energii przed powrotem do bazy lub gdy operator potrzebuje również przemysłowego interfejsu zasilania dla obciążeń awaryjnych. W przypadku korytarzy transportu ciężkiego i zapotrzebowania floty klastrowej MCP-E zapewnia magazynowanie o pojemności 420 kWh i cztery pistolety ładujące o łącznej mocy do 420 kW. System może dynamicznie rozdzielać moc pomiędzy podłączonymi pojazdami, chociaż każdy pojazd podlega własnemu limitowi ładowania.

Ten sam zasób może wspierać ciągłość przemysłową

Zapotrzebowanie na drogach jest sezonowe i nierówne. W zależności od wybranej konfiguracji systemy Door Energy mogą również zapewniać zasilanie prądem zmiennym koparek elektrycznych, pomp, tymczasowego oświetlenia i innych obciążeń na placu budowy. Daje to operatorom możliwość wykorzystania tego zasobu w budownictwie, przemyśle zewnętrznym lub w sytuacjach awaryjnych, gdy zapotrzebowanie na ratownictwo drogowe jest mniejsze.

Operatorzy mogą zapoznać się z dodatkowymi przykładami wdrożeń na stronieStrona rozwiązań Door Energy, w tym opłaty drogowe, operacje flotowe, porty i sprzęt budowlany.

Zmierz wynik za pomocą wskaźników KPI usług

Celem ładowania mobilnego jest poprawa reakcji i regeneracji pojazdu, dlatego też po wdrożeniu należy mierzyć wydajność. Poniższe wskaźniki pomagają menedżerom flot podjąć decyzję, czy należy zmienić ilość sprzętu, miejsca postoju lub zakres zmian.

VI Podsumowanie

Zbuduj potencjał przed pierwszym alarmem o trudnych warunkach pogodowych

Planowanie akcji ratunkowej dla pojazdów elektrycznych w niskich temperaturach powinno rozpocząć się od dowodów operacyjnych: jakie klasy pojazdów proszą o pomoc, ile energii potrzebują, gdzie wezwano klaster, jak długo każda jednostka pozostaje zajęta i gdzie system mobilny może się uzupełnić. Ogólna specyfikacja maksymalnej mocy nie odpowiada na te pytania.

Najsilniejszy plan zimowy łączy w sobie kilka środków. Dyspozytorzy sprawdzają awarie niezwiązane z energią przed wysłaniem sprzętu ładującego. Menedżerowie flot ustalają docelowy minimalny bezpieczny zasięg zamiast próbować pełnego ładowania na poboczu. Mniejsze jednostki obsługują połączenia miejskie lub regionalne, podczas gdy systemy o większej pojemności lub systemy wielodziałowe obsługują ciężkie pojazdy i popyt klastrowy. Wreszcie, każda jednostka ma zdefiniowany punkt uzupełnienia zapasów, plan awaryjny i procedurę działania w niskich temperaturach.

Door Energy może wspierać tę konstrukcję za pomocą rozwiązań magazynowania energii montowanych na pojazdach, przyczepach i z wieloma pistoletami, wraz z interfejsami CCS1 lub CCS2, komunikacją OCPP, obsługą obciążenia AC i modułową konserwacją. Prawidłowo dobrana mobilna ładowarka EV może ograniczyć niepotrzebne holowanie, przywrócić bezpieczną mobilność i zapewnić flotom drogowym kontrolowaną rezerwę energii, gdy niedostępne jest stałe ładowanie lub gdy zapotrzebowanie w zimie gwałtownie wzrasta.

Aby omówić typy pojazdów, minimalną temperaturę w zimie, promień reakcji, dzienną objętość akcji ratowniczej i dostępną moc w zajezdni, skontaktuj się z namiEnergia Drzwiw celu przeglądu konfiguracji specyficznej dla projektu.

VII Często zadawane pytania

Pytanie 1 Jak duży zasięg może stracić pojazd elektryczny w ekstremalnie niskich temperaturach

A1 Nie ma jednego procentu dla każdego pojazdu. Skład chemiczny akumulatora, zarządzanie temperaturą, ogrzewanie kabiny, prędkość, obciążenie, wiatr, śnieg i wzniesienie trasy – wszystko to wpływa na wynik. Na potrzeby wstępnego planowania flota ratownicza może zastosować szersze zakresy strat w miarę spadku temperatury, a następnie zastąpić te założenia lokalną telematyką i danymi o zakończonych zadaniach.

Pytanie 2 Czy ładowanie drogowe powinno przywrócić akumulator do 100 procent

A2 Zwykle nie. Celem operacyjnym jest wystarczająca ilość energii, aby opuścić niebezpieczne miejsce i dotrzeć do potwierdzonej ładowarki, magazynu lub bezpiecznego parkingu z rezerwą zimową. Skraca to czas pracy na poboczu drogi i udostępnia więcej energii na następne połączenie.

Pytanie 3 Czy system o mocy 420 kW zawsze ładuje pojazd mocą 420 kW

A3 Nie. Liczba przedstawia łączne możliwości systemu w odpowiedniej konfiguracji. Rzeczywista moc pojazdu zależy od temperatury akumulatora, stanu naładowania, napięcia, ograniczeń pojazdu i podziału mocy, gdy działa kilka pistoletów. Zimne akumulatory mogą zaczynać się od znacznie niższego tempa.

Pytanie 4 Jaka jest różnica między kW a kWh

A4 kW mierzy moc i dlatego odnosi się do prędkości ładowania. kWh mierzy zmagazynowaną lub dostarczoną energię, a zatem odnosi się do liczby akcji ratowniczych, które można przeprowadzić. Kupujący potrzebują obu wartości, aby oszacować czas obsługi i liczbę zadań przypadających na cykl uzupełniania.

P5 Jakie złącza zapewnia firma Door Energy

A5 Door Energy oferuje opcje CCS1 i CCS2 dla odpowiednich rynków i obsługuje komunikację OCPP. Kupujący powinien mimo to podać listę pojazdów docelowych, zakres napięcia, wymagania prądowe i oczekiwania dotyczące zaplecza przed potwierdzeniem ostatecznej konfiguracji.

P6 Ile zadań ratowniczych może wykonać jeden system

A6 Podziel użyteczną zmagazynowaną energię przez średnią energię dostarczoną na zdarzenie, a następnie uwzględnij straty wynikające z konwersji, zużycie energii w czasie podróży, tam gdzie ma to zastosowanie, stan naładowania rezerwy i niepewność zimową. Rzeczywiste wyniki należy potwierdzić za pomocą zmierzonych danych terenowych.

P7 Czy sprzęt może działać w temperaturze poniżej minus 20 C

A7 Na kilku aktualnych stronach produktów Door Energy podano standardowy zakres pracy do -20 C. Projekty oczekujące niższych temperatur powinny przed wdrożeniem zostać poddane szczegółowej ocenie technicznej obejmującej przechowywanie, wstępne podgrzewanie, zarządzanie temperaturą i procedury operacyjne.

P8 Jak długo trwa ładowanie systemu mobilnego?

A8 W dopasowanych warunkach projektu uzupełnianie prądu stałego o dużej mocy może przywrócić skonfigurowany system w ciągu około godziny, podczas gdy uzupełnianie skrzynki rozdzielczej prądu przemiennego może zająć około dwóch godzin. Wybrana pojemność, pozostały stan naładowania, moc wejściowa i temperatura określają rzeczywisty czas.

P9 Czy system może obsługiwać sprzęt inny niż pojazdy drogowe

A9 W zależności od konfiguracji może zapewniać zasilanie prądem zmiennym dla elektrycznych maszyn budowlanych, pomp, tymczasowego oświetlenia i innych obciążeń przemysłowych. Może to poprawić wykorzystanie zasobów poza szczytowymi okresami akcji ratowniczych.

P10 Jakie informacje powinien przesłać kupujący przed złożeniem zapytania o wycenę

A10 Podaj kraj, standard CCS, docelowe typy pojazdów, spodziewane codzienne akcje ratunkowe, średnią odległość ratunkową, pożądaną energię na pojazd, minimalną temperaturę w zimie, preferencje pojazdu lub przyczepy gospodarza, moc wejściową zajezdni, wymagania OCPP i wszelkie potrzeby jednoczesnego ładowania.

Notatka redakcyjnaPrzykłady planowania mają charakter poglądowy i należy je zastąpić lokalnymi dokumentami serwisowymi. Konfiguracje produktu i czasy ładowania muszą zostać potwierdzone dla wybranego projektu i środowiska operacyjnego.