Projektiranje pretvaranja energije za električne punjačke stanice za viljuške u velikim distribucijskim centrima.

P: Projektiranje pretvaranja energije za električne punjačke stanice za viljuške u velikim distribucijskim centrima.

Uvod: Elektrifikacija logističke infrastrukture

U suvremenom upravljanju lancem opskrbe, velike distribucijske centre i logistička središta rade 24 sata dnevno kako bi ispunili zahtjevne rasporede isporuke. Kako bi se povećala operativna učinkovitost i ispunila zahtjevi za neutralnost emisija ugljika, te su ustanove brzo prešle na električnu energiju s dizelskog ili tečnog naftnog plina. Danas stotine električnih viljušara, kamiona i automatski voženih vozila trče po podovima skladišta, pogonjeni litij-jonskim ili olovo-kiselinim baterijama velikog kapaciteta.

Međutim, ova masivna elektrifikacija flote predstavlja veliki inženjerski izazov: projektiranje infrastrukture za pretvaranje energije i punjenje. Stanica za punjenje za flotu električnih viljušnih vozila nije jednostavna električna utičnica. To je vrlo zahtjevna instalacija električne elektronike. Mora pretvoriti izmjenu struje na razini mreže u visoko reguliranu tekućinu za punjenje različitih kemijskih komponenti baterije, a sve to dok upravlja ozbiljnim fluktuacijama opterećenja, toplinskim stresom i ograničenjima kvalitete napajanja.

Za upravitelje objekata, elektroinženjere i voditelje logističkih projekata, projektiranje učinkovitog sustava pretvaranja energije za punjačke stanice za viljuške zahtijeva duboko razumijevanje industrijske energetske elektronike. U ovom sveobuhvatnom vodiču detaljno su opisani ključni tehnički izazovi i zahtjevi za projektiranje, naglašavajući kako se rješenja JYINS Electrical za industrijsku energiju visokih performansi mogu integrirati u logističke operacije velikih razmjera.

Tehnički izazovi u pretvaranju snage punjača viljuške

Dizajniranje sustava pretvaranja energije za punjače viličara u distribucijskom centru je jedinstven izazov zbog nekoliko teških operativnih stvarnosti:

• Teško opterećenje i fluktuacije mreže: Kada se istovremeno aktiviraju više brzi punjači velike snage, oni uzimaju ogromne količine struje. To koncentrirano opterećenje može uzrokovati lokalno smanjenje napona, fazne neravnoteže i električnu buku u električnoj mreži distribucijskog centra.
• Teški okolišni uvjeti: U distribucijskim centrima punjališta se često nalaze u zonama koje ne kontrolira klima. Oni su izloženi visokim razinama prašine u zraku, fizičkim vibracijama vozila koja prolaze i velikim promjenama temperature, što može ozbiljno utjecati na životni vijek standardnih komercijalnih punjača.
• Različite kemijske oblike baterija: Moderne flote često koriste mješavinu starih plinske-kiselinskih baterija, tankih čistih plinskih baterija i naprednih litijum-jonskih paketa. Svaka kemijska tvar zahtijeva vrlo specifičan profil punjenja, s različitim zahtjevima za regulaciju napona i struje tijekom faze opskrbe, apsorpcije i pluta.
• Činjenica je da se u slučaju da se električna energija ne može ugraditi u električnu mrežu, može doći do smanjenja snage. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se odredi da se u skladu s člankom 3. stavkom 1.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Za rješavanje tih prepreka i osiguravanje neprekidnog radnog vremena objekta, inženjeri moraju dizajnirati arhitekturu pretvaranja snage s sljedećim parametrima:

1. za Korekcija faktora aktivne snage i harmonično ublažavanje

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sustav za punjenje" znači sustav za punjenje koji se koristi za punjenje električnih vozila. U slučaju da je u pitanju električna energija, u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog pravilnika, u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog pravilnika, električna energija mora biti u skladu s uvjetima utvrđenima u Prilogu I. U slučaju da je to potrebno za ispitivanje, proizvođač mora upotrijebiti sljedeće metode: Upotreba višestrukog impulsa ili aktivne front-end topologije štiti unutarnje transformatore distribucijskog centra od pregrijavanja i izbjegava skupe kazne za kvalitetu napajanja od strane pružatelja usluga.

2. - Što? Topologija visoke učinkovitosti: LLC rezonancijski pretvarači

Budući da punjači viličara rade na visokom nivou energije satima u toku, toplinska razmakljivost je glavna razmatranja u konstrukciji. Standardne topologije tvrdog prekidača pate od visokih gubitaka pri prekidu, što rezultira učinkovitostom od samo 82 do 85 posto. Ta se potrošena energija pretvara u masovnu proizvodnju topline, što zahtijeva skupe sustave hlađenja.

Dizajnirani industrijski pretvarači energije moraju koristiti topologije visokog frekvencijskog mekog prekidača, kao što su LLC rezonantni pretvarači. Omogućavajući prekidač s nultim naponom i prekidač s nultim strujom, ti pretvarači mogu raditi s učinkovitostju koja prelazi 93 posto. To smanjuje proizvodnju topline, omogućava kompaktnije dizajniranje punjača i značajno smanjuje ukupnu potražnju za hlađenjem prostorije punjačke postaje. Industrijski pretvarači snage JYINS koriste ove napredne topologije kako bi osigurali maksimalnu gustoću energije i toplinsku učinkovitost.

3. Slijedi sljedeće: U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Za sigurno i brzo punjenje modernih litijum-jonskih baterija za viličar, jedinica za pretvaranje snage mora u stvarnom vremenu komunicirati s unutarnjim sustavom upravljanja baterijom.

U slučaju da se radi o električnom napajanju, potrebno je osigurati da je električni napajanje u skladu s zahtjevima iz članka 4. stavka 1. Kroz ove komunikacijske veze, BMS stalno šalje u realnom vremenu napone, struje i temperaturne parametre. U slučaju da je to moguće, sustav za pretvaranje snage mora biti u stanju dinamički prilagoditi svoj izlazni napon i struju u roku od nekoliko milisekundi kao odgovor na ove zapovijedi BMS-a. Ova kontrola zatvorenog kružnog ciklusa sprečava toplinski izbijanje, optimizira brzinu punjenja i produžava aktivni životni vijek skupih baterija.

4. - Što? Čvrsta industrijska izgradnja i zaštita okoliša

S obzirom na prašnjasto i visoko vibracijsko okruženje u prepunom logističkom centru, punilačke jedinice moraju biti dizajnirane s mehaničkom zaštitom industrijske klase. Svaka unutarnja ploča štampanih kola mora biti premazana premazom koji je u skladu s zahtjevima kako bi se spriječilo nakupljanje provodne prašine koja uzrokuje kratke spojeve. Za održavanje optimalne unutarnje radne temperature potrebni su teški aluminijumski raspršivači i inteligentni ventilatori za hlađenje s kontrolisanom temperaturom s filtriranjem prašine. JYINS moduli za pretvaranje snage konstruirani su s ovim tačnim zaštitnim mjerama, osiguravajući desetljećima pouzdan rad u neprekidnim ciklusima teške radne snage.

Dizajniranje skalabilne arhitekture punjačkog poprišta

U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, potrebno je osigurati da je proizvodnja električne energije u skladu s zahtjevima iz članka 4. stavka 1.

• Modularni bloki za napajanje: Umjesto korištenja jednog masivnog pretvarača energije za cijelu punjačku postaju, inženjeri bi trebali dizajnirati postaju pomoću više modularnih bloka za pretvaranje energije koji su paralelno povezani. Ako jedan modul zahtijeva održavanje, preostali moduli mogu nastaviti raditi, osiguravajući da punilačka stanica nikada ne doživljava potpuni zastoj.
• U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. Na primjer, ako viličar s gotovo iscrpljenom baterijom zahtijeva brzo punjenje, sustav može privremeno preusmjeriti više modula za napajanje u taj prostor, dok smanjuje snagu vozila koja su već blizu punjenja.
• U slučaju velikih instalacija, razmotrite projektiranje centralizirane sobe za pretvaranje struje iz AC-a u DC-a koja napaja visokonaponski distribucijski autobus u punjenju. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 525/2014 ne primjenjuje mjera za smanjenje troškova rada.

Zaključak: Osnaživanje logistike tehnologijom JYINS

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. Neispravno dizajnirani sustav pretvaranja energije dovodi do sporog ciklusa punjenja, oštećenja baterije, visokih troškova električne energije i čestih kvarova sustava.

Integriranjem tehnologije pretvaranja električne energije industrijske razine JYINS Electrical, planeri logističkih objekata mogu izgraditi punjačke stanice koje su vrlo učinkovite, prijateljske prema mreži i izuzetno pouzdane. Rešenja JYINS-a pružaju preciznu regulaciju napona, visok faktor snage i pametne komunikacijske interfejse BMS-a potrebne za održavanje flote za rukovanje materijalima na vrhuncu performansi. Partner s JYINS-om da pokrene budućnost vašeg lanca snabdijevanja.