Operator floty skróci przestoje w ładowaniu o 42% dzięki stosom ładowania DC o mocy 60 kW i 80 kW

Regionalny operator floty pojazdów elektrycznych zastąpił niesprawną instalację ładowania prądem przemiennym 16 słupami ładowania prądu stałego Soutya o mocy 60 kW i 80 kW. Czas ładowania pojazdu spadł z 9,2 godziny do 55 minut, czas sprawności ładowarki wzrósł do 99,1%, a czas pracy w nadgodzinach związany z ładowaniem spadł o 99 000 dolarów rocznie.

Tło klienta

Klient prowadzi komercyjne dostawy i przewozy z trzech magazynów na Środkowym Zachodzie Stanów Zjednoczonych. Flota obejmuje 110 pojazdów: 96 elektrycznych samochodów dostawczych z akumulatorami o mocy od 60 do 75 kWh i 14 elektrycznych autobusów wahadłowych z pakietami o mocy 210 kWh. Około 240 kierowców pracuje na dwie zmiany, a główny magazyn obsługuje dostawy w promieniu 280 mil od zaplanowanych odjazdów o 05:00 i 14:00.

Na początku 2023 r. w ramach dwóch nowych umów na dystrybucję detaliczną dodano trasy nocne, co zwiększyło dzienny przebieg jednego vana z 150 do 231 mil. Cel dotyczący elektryfikacji floty stanowej zakłada, że ​​do 2027 r. 60% operacji będzie zasilanych energią elektryczną, a zajezdnia będzie na poziomie 38%. Osiągnięcie tego celu bez dodawania pojazdów lub kierowców zależy od przepustowości ładowania.

Co blokowało plan elektryfikacji floty?

W magazynie znajdowało się 18 ładowarek prądu przemiennego poziomu 2 o mocy 7,2 kW, rozmieszczonych w 40 oznaczonych stanowiskach. Doładowanie 65 kWh trwało 9,2 godziny, więc samochody dostawcze podłączyły się do prądu o 18:30 i pozostały zaparkowane do 04:00. Tylko 18 z 40 stanowisk było wyposażonych w ładowarkę, co tworzyło nocne kolejki i zmuszało kierowców do przerzucania pojazdów między stanowiskami. Doładowanie autobusów w południe było niemożliwe, ponieważ klimatyzatory nie były w stanie dostarczyć wystarczającej ilości energii w ciągu 90 minut.

Niezawodność pogorszyła sytuację. 18 jednostek pochodziło od dwóch dostawców i działało w oparciu o trzy oddzielne aplikacje do zarządzania. Kierowcy ręcznie resetują usterki, co zajmowało od 40 do 90 minut na zdarzenie, a dziennik konserwacji wykazał 31 wezwań serwisowych związanych z opłatami w ciągu sześciu miesięcy poprzedzających aktualizację. Opuszczone trasy stały się rutyną, a zajezdnia wydawała 9400 dolarów miesięcznie na nadgodziny kierowców i podwykonawstwo zewnętrznych przewoźników w celu uzupełnienia luk.

Co próbował operator przed zmianą?

• Dodanie kolejnych jednostek AC o mocy 7,2 kW.Capex wyniósł 3200 dolarów za stragan plus 6100 dolarów za prace związane z kopaniem rowów i układaniem przewodów. Czas ładowania nie uległ zmianie, a problem z kolejką w zatoce nadal występował.
• Modernizacja jednego rzędu do 19,2 kW AC.Pilot składający się z sześciu stanowisk skrócił czas ładowania do 3,5 godziny. Rozwiązało to kwestię ładowania nocnego, ale nadal nie pozostawiało możliwości postoju autobusów wahadłowych w południe.
• Leasing czterech jednostek 30 kW DC od dwóch producentów.Samochody dostawcze ładowały się zadowalająco, ale autobusy z pakietami o mocy 210 kWh pobierały więcej energii, niż jednostki były w stanie dostarczyć przez dłuższy czas, a żadna platforma dostawcy nie udostępniała danych na poziomie złącza za pośrednictwem standardowego interfejsu. Dyspozytor floty nie mógł zobaczyć, który pojazd i gdzie był podłączony.

Dwa lata i około 214 000 dolarów na sprzęt do ładowania i prace budowlane zaowocowały powstaniem magazynu, który nadal nie był w stanie osiągnąć celu na rok 2027.

Dlaczego warto wybrać stos ładowania Soutya 60KW / 80KW DC?

Operator ocenił opcje o mocy 50 kW, 60 kW, 80 kW i 120 kW. Specyfikacja mocy 120 kW wymagała modernizacji transformatora, której koszt wynosił 96 000 USD plus 14-tygodniowy czas realizacji zamówienia, którego harmonogram nie był w stanie objąć. Modele o mocy 60 kW i 80 kW odpowiadały dostępnej wysokości nadproża w obiekcie.

O zakupie zadecydowały cztery punkty techniczne:

• Wyjście z dwoma pistoletami i dynamicznym podziałem mocy.Każda jednostka o mocy 80 kW dostarcza 80 kW do pojedynczego pojazdu lub dzieli obciążenie na dwa złącza. Dwie wnęki dzielą jedną szafę, co zmniejsza liczbę stanowisk i potrzebne okablowanie.
• Szeroki zakres wejścia trójfazowego.Jednostki akceptują napięcie wejściowe prądu przemiennego od 380 do 480 V, więc istniejący transformator 500 kVA obsługiwał instalację bez zmiany usługi.
• Obsługa otwartych protokołów.Integracja z OCPP 1.6J umożliwiła operatorowi skonsolidowanie wszystkich 16 jednostek w jeden pulpit wysyłkowy zamiast trzech portali dostawców.
• Koszt dostawy za stoisko.Konfiguracja Soutya kosztowała 16 800 dolarów za stoisko. Konkurencyjna propozycja DC wyceniła tę samą liczbę stanowisk na 24 500 dolarów za stoisko, co stanowi różnicę 123 000 dolarów w całym projekcie.

Parametry obudowy, sposób prowadzenia kabli, zakres roboczy od -30°C do +55°C oraz opcje złączy CCS1/CCS2 z dostępnością CHAdeMO obejmowały flotę mieszaną i warunki zimowe na Środkowym Zachodzie.

Jak wdrożono stację ładowania prądem stałym o mocy 60 kW/80 kW?

Od zamówienia do pełnego uruchomienia projekt trwał 11 tygodni.

1. Badanie obciążenia i audyt mocy (tygodnie 1-2).Zespół inżynierów zarejestrował szczytowe zapotrzebowanie magazynu na poziomie 268 kW w porównaniu z transformatorem o mocy 500 kVA, pozostawiając 232 kW rezerwy. Szesnaście złączy prądu stałego przy pełnej mocy wyjściowej z tabliczki znamionowej przekroczyłoby tę liczbę, dlatego w projekcie uwzględniono ograniczenie mocy na poziomie obiektu.
2. Układ i specyfikacja kabla (tygodnie 3-4).Ładowarki ustawiono tak, aby każda oznaczona wnęka sięgała do złącza bez przedłużki. Kable wyjściowe prądu stałego zostały określone zgodnie z normą kabli ładujących EN 50620, a złącza były zgodne z serią interfejsów IEC 62196.
3. Roboty budowlane i instalacja (tygodnie 5-8).Betonowe podkładki, słupki, korytka kablowe i cztery szafy o mocy 80 kW oraz dwanaście jednostek o mocy 60 kW zostały dostarczone bez przerywania nocnych odjazdów.
4. Uruchomienie i integracja z OCPP (tygodnie 9-10).Wszystkie 16 jednostek zostało zmapowanych na platformę dyspozytorską, z uwierzytelnianiem RFID kierowcy i raportowaniem sesji dla poszczególnych pojazdów.
5. Test obciążeniowy dotyczący zarządzania obciążeniem (tydzień 11).Zespół przeprowadził wieczorny szczyt obejmujący całą zatokę przy aktywnym ograniczeniu lokalizacji i sprawdził, czy przed wyjazdem żaden pojazd nie spadł poniżej docelowego stanu naładowania.

Główna przeszkoda:transformator nie był w stanie obsłużyć jednocześnie czterech szaf o mocy 80 kW przy pełnej mocy. Zamiast zmniejszać liczbę ładowarek, integrator ustawił w sterowniku ładowarki górną granicę lokalizacji wynoszącą 300 kW. W godzinach szczytu o godzinie 18:30 każda jednostka pracuje średnio z mocą około 62 kW i przełącza moc między złączami w miarę kończenia jazdy pojazdów. Samochody dostawcze nadal osiągają 80% stanu naładowania w niecałą godzinę, a transformator podczas testu nigdy nie przekroczył 71% swojej wartości znamionowej

Jakie wyniki osiągnęła flota po sześciu miesiącach?

• Czas ładowania:9,2 godziny do 55 minut przy tym samym doładowaniu 65 kWh, co oznacza redukcję o 90%.
• Czas pracy ładowarki:91,4% w starej flocie AC do 99,1% w całej flocie DC.
• Wezwania serwisowe po stronie dostawcy:31 w ciągu sześciu miesięcy przed aktualizacją, 4 w ciągu sześciu miesięcy po aktualizacji.
• Koszty nadgodzin i podwykonawstwa:9400 dolarów miesięcznie do 1150 dolarów miesięcznie, co daje 99 000 dolarów oszczędności rocznie.
• Koszt energii na milę:Od 0,29 do 0,19 USD po harmonogramie poza szczytem powiązanym z kontrolerem zarządzania obciążeniem.
• Dostępność pojazdu o godzinie odjazdu 05:00:84% do 97%.

Efekt operacyjny osiągnął poza stanowiskami ładowania. Firma Dispatch dodała trzecią dzienną trasę na furgonetkę bez kupowania pojazdów. Doładowanie autobusów w ciągu dnia stało się standardem, co spowodowało usunięcie autobusu zapasowego z silnikiem Diesla, którego eksploatacja kosztowała 41 000 dolarów rocznie. Stacja raportuje teraz wydajność ładowania w tym samym cotygodniowym przeglądzie, co zakończenie trasy.

Opinia klienta

„Zajezdnia działała według harmonogramu, zapewniając dostępność ładowarek” – powiedział dyrektor floty. "Teraz ładowarki są objęte harmonogramem. Dwie zimy jedynym problemem z ładowarką, który spowodował wycofanie pojazdu z eksploatacji, był uszkodzony kabel łączący po kolizji na podwórzu."

Kierownik ds. konserwacji dodał: "Cztery zgłoszenia serwisowe w ciągu sześciu miesięcy zamiast trzydziestu jeden zmieniły sposób, w jaki zespół planuje swój tydzień. Nikt już nie resetuje ładowarek ręcznie o 02:00."

Lekcje i zalecenia

• Przed określeniem liczby ładowarek sprawdź zapas transformatora.Ograniczenie lokalizacji i projekt podziału mocy nie kosztują żadnych dodatkowych kosztów i pozwalają uniknąć modernizacji mediów o wartości 96 000 USD. Liczba ładowarek powinna być zgodna z badaniem obciążenia, a nie odwrotnie.
• Konsoliduj jeden otwarty protokół od pierwszego dnia.Trzy portale dostawców stworzyły martwe punkty w wysyłce. Obsługa OCPP 1.6J zamieniła 16 jednostek w jeden widok.
• Spraw, aby standardy kabli i złączy stały się bramą zakupową.Zgodność z normami EN 50620 i IEC 62196 w dokumentach przetargowych wyeliminowała dwóch dostawców, których kable prądu stałego miały krótszą trwałość zginania w niskich temperaturach.
• Odbicie:operator dwa tygodnie wcześniej rozpocząłby prace budowlane i zamówił wraz z ładowarkami 12-miesięczny zestaw części zamiennych. Pierwszej zimy dostarczenie pojedynczego zamiennego kabla połączeniowego zajęło dziewięć dni.

Operatorzy flot oceniający stosy ładowania prądem stałym o mocy 60 kW lub 80 kW mogą zapoznać się z konfiguracją zastosowaną w tym projekcie pod adresemStos ładujący Soutya 60KW 80KW DC.

Odniesienia do standardów branżowych

• EN 50620:2017— Kable elektryczne do ładowania pojazdów elektrycznych. Określa elastyczność, odporność na warunki atmosferyczne, olejoodporność i oznaczenie powłoki kabli stosu ładującego o napięciu znamionowym AC 450/750 V lub DC 0,6/1 kV.CEN-CENELEC
• Seria IEC 62196— Wtyczki, gniazdka, złącza pojazdów i gniazda pojazdów do przewodzącego ładowania pojazdów elektrycznych. Część 1 obejmuje wymagania ogólne, Część 2 dotyczy interfejsów AC (typ 1/typ 2), a część 3 dotyczy interfejsów DC, w tym CCS i CHAdeMO.Sklep internetowy IEC