Почему электромобили теряют больше запаса хода в сильный мороз и как дорожные службы должны подготовить мобильные зарядные мощности

Экстремальные холода меняют представления об эксплуатации электромобилей, помогающих на дороге.Водитель, который обычно достигает зарядной станции с достаточным запасом хода, может приехать с небольшим запасом хода после того, как обогрев кабины, кондиционирование аккумулятора, снег, ветер и более медленное движение потребляют больше энергии, чем ожидалось. В то же время холодная батарея может медленнее принимать питание постоянного тока, поэтому спасательная операция, которая на бумаге выглядит простой, может занять служебный автомобиль дольше, чем планировалось.

Для спасательных флотов центральным вопросом является операционный вопрос: сколько мобильной энергии должно быть доступно, где ее следует расположить и какие транспортные средства должны ее нести? АМобильное зарядное устройство для электромобилейможет подавать энергию постоянного тока к застрявшему транспортному средству, когда буксировка идет медленно, стационарная станция недоступна или транспортному средству требуется достаточный запас хода, чтобы добраться до безопасного места зарядки. Однако эффективное развертывание зависит от емкости аккумулятора, выходной мощности, совместимости разъемов, радиуса реагирования, времени пополнения запасов и местных зимних условий.

Это руководство предназначено для компаний, занимающихся оказанием помощи на дорогах, логистических автопарков, операторов дорожных служб, муниципалитетов и операторов тяжелых транспортных средств. Это объясняет проблему зимнего спроса, данные, которые должны собирать покупатели, разницу между кВт и кВтч, а также то, какДверь Энергиямогут соответствовать различным профилям спасательных операций, не рассматривая каждое происшествие в холодную погоду как одну и ту же работу.

Почему экстремальный холод создает дефицит в возможностях спасательных служб

Холодная погода влияет как на запас хода, так и на потребность в энергии.

Низкая температура замедляет электрохимические процессы внутри литий-ионного аккумулятора и увеличивает внутреннее сопротивление. Система управления аккумулятором может временно ограничивать мощность разряда или заряда для защиты элементов. Тем временем автомобиль использует энергию для прогрева аккумулятора, обогрева салона и очистки лобового стекла. Снег, зимние шины, низкое давление в шинах, сильный встречный ветер и плотное движение транспорта могут еще больше увеличить расход топлива.

Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США отмечает, что экстремальные наружные температуры сокращают запас хода электромобиля, поскольку для обогрева или охлаждения салона требуется дополнительная энергия. Он также определяет скорость, ускорение, большие нагрузки и подъемы как важные переменные запаса хода. Следовательно, автопарку не следует применять один процент зимних потерь к каждому транспортному средству или каждому маршруту.Исходная информация

Полосы планирования более полезны, чем универсальный процент

Опубликованные зимние тесты часто показывают существенные различия между моделями. При планировании спасательный оператор может использовать температурные диапазоны в качестве первоначального индикатора риска, а затем заменить их местными телематическими и служебными записями. Приведенные ниже диапазоны представляют собой консервативные предположения планирования, а не гарантированные потери для конкретного транспортного средства.

Спрос может возникать кластерами

Холодная волна редко вызывает равномерные звонки. Утренние выезды обнажают автомобили, припаркованные на улице на ночь. Вечернее движение усиливает обогрев кабины и создает пробки. Шторм также может привести к перекрытию дорог или выводу из строя близлежащих стационарных зарядных устройств. Таким образом, несколько вызовов могут поступить в один и тот же район в течение одного или двух часов.

Эта концентрация имеет большее значение, чем дневная сумма. У флота может быть достаточно запасенной энергии для десяти спасательных операций, но при этом он не достигнет целей обслуживания, если каждое подразделение движется из одного центрального склада. Зимнее планирование должно одновременно охватывать объем энергии и географическую доступность.

II. Эксплуатационные проблемы, которые должны решать придорожные автопарки

Разряженный аккумулятор – это только часть происшествия

Диспетчерским группам сначала необходимо определить, действительно ли причиной является тяговый аккумулятор. Неисправный аккумулятор 12 В, поврежденное гнездо для зарядки, событие защиты от столкновений, сбой программного обеспечения, замерзший разъем или проблема с шинами также могут помешать движению электромобиля. Отправка зарядного оборудования на каждый незапускаемый вызов приводит к потере мощности и задерживает клиентов, которые действительно нуждаются в энергии.

Перед отправкой оператор должен запросить модель транспортного средства, тип разъема, отображаемый уровень заряда, предупреждающие сообщения, возможность включения, статус столкновения, точное местоположение, дорожные условия и расстояние до ближайшего доступного зарядного устройства. Этот короткий диагностический этап помогает команде решить, следует ли отправить мобильную зарядную машину, низковольтную машину поддержки или эвакуатор.

Стационарная инфраструктура может быть недоступна, когда спрос самый высокий

Зимние происшествия часто случаются на сельских дорогах, обочинах автомагистралей, логистических маршрутах и ​​промышленных объектах, где фиксированная плата за проезд ограничена. Даже в городах ближайшее зарядное устройство может быть занято, заблокировано снегом, временно отключено от сети или недоступно для автомобиля с ограниченными возможностями. Буксировка автомобиля в это место не гарантирует открытия отсека.

Мобильное зарядное устройство для электромобилей меняет последовательность обслуживания. Спасательная машина доставляет энергию к месту происшествия, затем застрявшая машина доезжает до подходящей стационарной станции или возвращается на свое депо. Этот подход особенно полезен, когда автомобиль механически безопасен и ему не хватает энергии только для продолжения движения.

Тяжелые транспортные средства затрудняют буксировку

Для электрического фургона, автобуса или грузовика может потребоваться специальное эвакуационное оборудование, дополнительный персонал и подходящее место назначения. График перевозки грузов, габариты автомобиля и дорожные ограничения могут увеличить стоимость буксировки. Для этих клиентов наиболее ценным спасением часто является контролируемая передача энергии, которая восстанавливает определенный минимальный диапазон.

Спасательный актив также должен быть готов к холодам

Покупатели должны проверить рабочую температуру, систему терморегулирования, класс корпуса, условия хранения и процедуру холодного запуска самого мобильного устройства. В нескольких текущих конфигурациях Door Energy указан рабочий диапазон от -20 C до 65 C. Если местные зимние температуры могут упасть ниже -20 C, проект требует специального подтверждения процедур парковки, предварительного нагрева, изоляции и эксплуатации. Выходная мощность сама по себе не может ответить на этот вопрос.

III Как оценить необходимую емкость мобильной зарядки

Начните с цели спасения

Аварийная зарядка обычно не требует восстановления заряда автомобиля клиента с нуля до 100 процентов. Практическая цель — достаточный радиус действия, чтобы покинуть опасное место и добраться до проверенного зарядного устройства, склада или безопасной парковки. Эта цель должна включать в себя зимний резерв, поскольку после спасательных работ потребление энергии может остаться повышенным.

Например, легковому автомобилю для короткой поездки может потребоваться от 10 до 25 кВтч, тогда как загруженному фургону или большему автомобилю может потребоваться значительно больше. Правильное значение зависит от расстояния по маршруту, расхода топлива автомобиля, температуры, высоты над уровнем моря и степени необходимого обогрева кабины или груза. Диспетчер должен сначала рассчитать пункт назначения, а затем определить целевой показатель энергопотребления.

Отделение выходной мощности от накопленной энергии

Мощность в кВт показывает, насколько быстро может быть доставлена ​​энергия. Емкость в кВтч показывает, сколько энергии может хранить мобильная система. Мощный агрегат с недостаточной полезной мощностью может выполнить одно быстрое спасение, а затем вернуться для пополнения запасов. Агрегат большой мощности со скромной производительностью может выполнить множество спасательных операций, но дольше будет находиться на обочине дороги. Проектирование флота должно уравновешивать обе ценности.

Это теоретическая энергия, разделенная на расчеты мощности. Они исключают время подключения, проверки и прогрева аккумулятора и предполагают, что автомобиль может воспринимать заявленную среднюю мощность. В условиях реальной эксплуатации в холодную погоду автомобиль часто определяет раннюю скорость зарядки.

Используйте записи автопарка для оценки ежедневной энергии

Полезная формула планирования такова: ожидаемая энергия для спасения зимой равна ожидаемому количеству вызовов, умноженному на среднюю энергию на один подходящий случай зарядки, а затем умноженному на коэффициент резерва. Подходящие происшествия исключают столкновения, сбои в питании 12 В и другие случаи, требующие буксировки.

Предположим, что в течение дня с суровой погодой в зоне обслуживания ожидается 12 вызовов с возможностью взимания платы. Если средняя передача энергии составляет 25 кВтч и оператор использует 25-процентный резерв, запланированная ежедневная энергия становится 12 x 25 x 1,25, или 375 кВтч. Это проработанный пример планирования, а не средний показатель по отрасли. Оператор должен заменить каждый ввод своими собственными записями.

Определите размер автопарка с учетом перекрытия пиковых нагрузок и времени в пути.

Ежедневная энергия не определяет количество машин реагирования. Второй расчет должен изучить самый загруженный период от двух до четырех часов. Если в течение четырех часов происходит восемь вызовов и каждое устройство занято в течение двух часов, включая дорогу, зарядку и возврат, теоретическая потребность составляет четыре активных устройства. Резервная единица или эквивалентная резервная мощность должна затем покрыть задержки, пополнение и техническое обслуживание.

География может изменить ответ. Компактный город может поддерживать централизованную диспетчеризацию, тогда как сельские автомагистрали и грузовые коридоры выигрывают от региональной организации. Система меньшего размера, установленная на автомобиле ближе к клиенту, иногда может улучшить время отклика больше, чем более крупная система, припаркованная далеко.

IV Как выбрать мобильное зарядное устройство для электромобиля для зимнего спасения

Спецификация должна соответствовать модели обслуживания.

Группам по закупкам следует избегать выбора оборудования только на основе максимальной мощности. Правильная спецификация начинается с транспортных средств клиента, среднего расстояния спасения, требуемой энергии на вызов, ежедневного количества работ, основного транспортного средства и доступной инфраструктуры пополнения запасов.

Совместимость разъемов требует большего, чем просто форма вилки

Door Energy может предоставить конфигурации CCS1 и CCS2 для соответствующих рынков вместе со связью OCPP. Тем не менее, покупатель все равно должен предоставить список транспортных средств, диапазон напряжения аккумулятора, ожидаемый ток, региональные требования к связи и потребности серверной части. Технически совместимый разъем может по-прежнему обеспечивать меньшую мощность, если целевой автомобиль имеет более низкий предел зарядки.

Планирование пополнения определяет доступность

Мобильное зарядное устройство для электромобилей полезно только тогда, когда оно сохраняет достаточно энергии для следующего вызова. Door Energy поддерживает конфигурации проектов, которые можно пополнять через инфраструктуру зарядки постоянного тока или источник распределения переменного тока. При соответствующих условиях высокой мощности настроенная система может перезарядиться примерно за один час от источника постоянного тока или примерно за два часа от источника переменного тока. Фактическое время зависит от емкости продукта, оставшегося уровня заряда, входной мощности, температуры и конструкции места, поэтому эти цифры необходимо подтвердить для выбранной модели.

Поэтому склад должен быть частью закупок. Покупателям необходимо подтвердить подачу электроэнергии, доступ к разъему, расположение парковки, ночную температуру, смену и количество единиц, которые могут пополняться одновременно. В противном случае работоспособная мобильная система может стать узким местом, для устранения которого она была приобретена.

Техническое обслуживание влияет на время безотказной работы в зимнее время

Door Energy использует модульный подход, призванный упростить проверку и обслуживание. Для спасательного флота это важно, поскольку выход из строя подсистемы во время волны холода может вывести из эксплуатации весь объект реагирования. План технического обслуживания должен включать запасные модули, интервалы проверок, меры удаленной поддержки, обучение технических специалистов и документированную процедуру возврата.

V. Как энергия дверей соответствует различным сценариям зимнего спасения

Семейство продуктов более полезно, чем одна негабаритная единица.

Door Energy разрабатывает мобильные устройства для хранения и зарядки энергии для спасательных операций на дорогах, коммерческого транспорта и промышленных работ на открытом воздухе. Электрический токАссортимент продукции Door Energyпозволяет оператору адаптировать систему к своему базовому транспортному средству, радиусу обслуживания и составу клиентов вместо того, чтобы использовать одно и то же оборудование для каждого инцидента.

Спасательная операция на легковых автомобилях требует быстрого развертывания

Для оказания помощи в городских условиях и на коротких дистанциях обслуживания MCP-H можно установить на легкий грузовик фургона, фургон или платформу-прицеп. Его мощность 60 кВт и концепция компактного развертывания подходят операторам, которые ценят покрытие маршрута и быструю отправку. MCP-B увеличивает доступную мощность и мощность для автопарков, обслуживающих более широкий спектр легковых автомобилей, фургонов и коммерческих автомобилей.

Маршрутам с большим объемом трафика требуется больше запасенной энергии

MCP-A обеспечивает накопление энергии емкостью 210 кВтч в формате прицепа. Это более удобно, когда устройство может выполнить несколько передач энергии перед возвращением на базу или когда оператору также необходим промышленный интерфейс питания для аварийных нагрузок. Для тяжелых транспортных коридоров и кластерного парка транспортных средств MCP-E обеспечивает аккумулятор емкостью 420 кВтч и четыре зарядных пистолета общей мощностью до 420 кВт. Система может динамически распределять мощность между подключенными транспортными средствами, хотя для каждого транспортного средства остается свой собственный лимит зарядки.

Один и тот же актив может поддерживать непрерывность производства

Придорожный спрос носит сезонный и неравномерный характер. В зависимости от выбранной конфигурации системы Door Energy также могут обеспечивать питанием переменного тока электрические экскаваторы, насосы, временное освещение и другие нагрузки на площадке. Это дает операторам возможность использовать актив для строительства, уличной промышленности или аварийного резервного копирования, когда потребность в спасательных работах на дорогах ниже.

Операторы могут просмотреть дополнительные примеры развертывания на страницеСтраница решений дверной энергетики, включая придорожную зарядку, работу автопарка, порты и строительную технику.

Измеряйте результат с помощью KPI сервиса

Целью мобильной зарядки является улучшение реагирования и восстановления транспортного средства, поэтому производительность следует измерять после развертывания. Следующие индикаторы помогают менеджерам автопарка решить, необходимо ли изменить количество оборудования, места его хранения или количество смен.

VI Заключение

Наращивайте потенциал до первого предупреждения о суровой погоде

Планирование спасения электромобилей в холодную погоду должно начинаться с оперативных данных: какие классы транспортных средств запрашивают помощь, сколько энергии им нужно, где группируются звонки, как долго каждое устройство остается занятым и где мобильная система может пополнить запасы энергии. Общая спецификация максимальной мощности не отвечает на эти вопросы.

Самый сильный зимний план сочетает в себе несколько мер. Перед отправкой зарядного оборудования диспетчеры отсеивают неисправности неэнергетического характера. Менеджеры автопарков устанавливают минимальную безопасную дальность вместо того, чтобы пытаться полностью зарядиться на дороге. Меньшие подразделения покрывают городские или региональные вызовы, в то время как системы большей мощности или многоствольные системы обслуживают тяжелые транспортные средства и кластерный спрос. Наконец, у каждого подразделения есть определенная точка пополнения запасов, план резервного копирования и порядок работы в холодную погоду.

Door Energy может поддерживать эту структуру с помощью решений для хранения энергии, устанавливаемых на транспортных средствах, прицепах и нескольких пистолетах, а также интерфейсов CCS1 или CCS2, связи OCPP, поддержки нагрузки переменного тока и модульного обслуживания. Правильно выбранное мобильное зарядное устройство для электромобилей может сократить ненужную буксировку, восстановить безопасную мобильность и предоставить придорожному автопарку контролируемый запас энергии, когда фиксированная зарядка недоступна или резко возрастает зимняя потребность.

Чтобы обсудить типы транспортных средств, минимальную зимнюю температуру, радиус реагирования, ежедневный объем спасательных работ и доступную мощность депо, свяжитесь сДверь Энергиядля проверки конфигурации конкретного проекта.

VII Часто задаваемые вопросы

Q1 Насколько электромобиль может потерять запас хода в сильный мороз?

A1 Не существует единого процента для каждого транспортного средства. Химический состав аккумуляторной батареи, управление температурным режимом, обогрев кабины, скорость, нагрузка, ветер, снег и высота маршрута — все это влияет на результат. Для первоначального планирования спасательный флот может использовать более широкие диапазоны потерь при падении температуры, а затем заменить эти предположения местными телематическими данными и данными о выполненных работах.

Вопрос 2. Должна ли зарядка на дороге восстановить заряд аккумулятора до 100 процентов?

A2 Обычно нет. Операционная цель — достаточно энергии, чтобы покинуть опасную зону и добраться до подтвержденного зарядного устройства, депо или безопасной стоянки с зимним запасом. Это сокращает время работы на дороге и освобождает больше энергии для следующего вызова.

Q3 Всегда ли система мощностью 420 кВт заряжает автомобиль при мощности 420 кВт?

A3 Нет. На рисунке показаны комбинированные возможности системы соответствующей конфигурации. Фактическая мощность автомобиля зависит от температуры аккумулятора, состояния заряда, напряжения, ограничений транспортного средства и распределения мощности при работе нескольких пистолетов. Холодные батареи могут начинаться с гораздо меньшей скорости.

Q4 В чем разница между кВт и кВтч?

А4 кВт измеряет мощность и, следовательно, относится к скорости зарядки. кВтч измеряет накопленную или переданную энергию и, следовательно, относится к тому, сколько спасательных операций может быть выполнено. Покупателям нужны оба значения для оценки времени обслуживания и количества рабочих мест за цикл пополнения запасов.

Q5 Какие разъемы может предоставить Door Energy?

A5 Door Energy предлагает варианты CCS1 и CCS2 для соответствующих рынков и поддерживает связь OCPP. Покупатель все равно должен предоставить список целевых транспортных средств, диапазон напряжения, текущие требования и ожидания от серверной части, прежде чем будет подтверждена окончательная конфигурация.

Q6 Сколько спасательных работ может выполнить одна система?

A6 Разделите полезную накопленную энергию на среднюю энергию, подаваемую за один инцидент, затем учтите потери на преобразование, расход на поездку, где это применимо, резервный уровень заряда и зимнюю неопределенность. Фактические результаты должны быть подтверждены данными полевых измерений.

В7 Может ли оборудование работать при температуре ниже минус 20 С?

A7 На нескольких текущих страницах продуктов Door Energy указан стандартный рабочий диапазон до -20 C. Проекты, предполагающие более низкие температуры, должны пройти специальную техническую экспертизу, охватывающую хранение, предварительный нагрев, управление температурным режимом и процедуры эксплуатации перед развертыванием.

Q8 Сколько времени занимает перезарядка мобильной системы

A8 При соответствующих условиях проекта пополнение мощного постоянного тока может восстановить сконфигурированную систему примерно за один час, тогда как пополнение распределительной коробки переменного тока может занять около двух часов. Выбранная емкость, оставшийся уровень заряда, входная мощность и температура определяют фактическое время.

Q9 Может ли система поддерживать оборудование, отличное от дорожных транспортных средств?

A9 В зависимости от конфигурации он может обеспечивать питанием переменного тока электростроительную технику, насосы, временное освещение и другие промышленные нагрузки. Это может улучшить использование активов вне пиковых периодов спасательных операций на дорогах.

Q10 Какую информацию должен отправить покупатель перед запросом предложения?

A10 Укажите страну, стандарт CCS, целевые типы транспортных средств, ожидаемые ежедневные спасательные операции, среднее расстояние спасательной операции, желаемую энергию на транспортное средство, минимальную зимнюю температуру, предпочтения основного транспортного средства или прицепа, входную мощность депо, требования OCPP и любую необходимость одновременной зарядки.

Примечание редакцииПримеры планирования носят иллюстративный характер и должны быть заменены записями местных служб. Конфигурации продукта и время перезарядки должны быть подтверждены для выбранного проекта и операционной среды.