电池适合地下开采采矿车。因为他们不排放废气,减少冷却和通风要求,减少温室气体(GHG)排放和维护成本,并改善工作条件。
几乎所有的地下矿山设备今天是柴油动力,产生废气。这个驱动器需要广泛的通风系统维护工人的安全。此外,正如我今天的运营商挖掘深达4公里(13123英尺)。访问矿床,这些系统变得更大。使他们更昂贵的安装和运行和更多的能量饿了。
与此同时,市场正在发生变化。政府制定环境目标和消费者越来越愿意支付溢价最终产品可以展示低碳足迹。这是除去碳素矿山创造更多的兴趣。
装载、运输和转储(方面)机器是一个极好的机会。他们代表大约80%的能源需求为地下开采他们移动设备通过我的。
切换到电池供电的车辆可以除去碳素采矿和简化通风系统。
这需要与高功率电池长时间——一种责任,超出了先前技术的能力。然而,研究和发展在过去的几年里创造了一个新型的锂离子电池(锂)的性能、安全、支付能力和可靠性。
帅福得
五年预期
当运营商购买方面的机器,他们预计最多5年的生活由于苛刻的条件。一天24小时机器需要运输大量与水分不均匀的条件下,尘埃和岩石,机械冲击和震动。
当涉及到权力,运营商需要电池系统的生命周期相匹配的机器。电池还需要承受频繁和深度充放电周期。他们也需要能够快速充电车辆的可用性最大化。这意味着4小时一次的服务,匹配半天转变模式。
车市与快速充电
车市和快速充电成为两个选项为实现这一目标。车市需要两套相同的电池——一个驱动车辆,一个在电荷。4小时的转变后,被替换为一个新电的电池。
这并不需要的优势是高功率充电和通常可以支持的我现有的电力基础设施。然而,转换需要提升和处理,创建了一个额外的任务。
另一种方法是使用一个单独的电池能够在10分钟内快速充电期间暂停,休息和交接班时。这消除了需要换电池,让生活更简单。
然而,快速充电依靠大功率电网连接和我的运营商可能需要升级他们的电力基础设施或安装路旁的能量储存,特别是对于大舰队,同时需要收费。
锂离子电池交换化学
之间的选择交换和快速充电通知使用哪种类型的电池化学。
锂离子是一个总括的术语,它包括范围广泛的电化学。这些可以单独使用或混合交付所需的循环寿命,日历,能量密度、快速充电,和安全。
大多数锂离子电池用石墨作为负极和有不同的材料作为正极,如锂镍锰钴氧化物(NMC)、锂镍钴铝氧化物(NCA)和磷酸亚铁锂(联赛)。
其中,NMC和联赛都提供良好的能量有足够的充电性能。这使得这两种理想的电池交换。
一个新的化学快速充电
快速充电时,出现了一个有吸引力的选择。这是钛酸锂氧化物(LTO),它有一个正电极由NMC的。代替石墨,其负极是基于维度。
这给LTO电池不同的性能配置文件。他们可以接受非常高功率充电,充电时间可以只要10分钟。他们还可以支持三到五倍的充电和放电周期比其他类型的锂离子化学。这转化为日历寿命更长。
此外,LTO极高的固有安全性,因为它可以承受电气滥用深放电或短路等,以及机械损伤。
电池管理
另一个重要的设计因素对oem电子监控和控制。他们需要把汽车与电池管理系统(BMS)管理性能,同时保护安全在整个系统。
良好的BMS还将控制单个细胞的充电和放电维持一个恒定的温度。这样可以确保一致的性能和电池寿命最大化。它还将提供反馈的电荷状态(SOC)和健康状况(SOH)。这些是电池寿命的重要指标,SOC显示操作员多久可以运行车辆在转变期间,和SOH剩下的日历寿命的一项指标。
即插即用功能
当涉及到指定车辆的电池系统,很多有意义使用模块。相比之下,要求电池制造商的替代方法来开发定制为每个汽车电池系统。
模块化方法的很大的好处是,多个汽车原始设备制造商可以开发一个基本平台。他们可以添加电池模块串联构建字符串,每个模型交付所需的电压。这个控制功率输出。他们可以把这些字符串并行建设所需的能量存储能力,并提供所需的时间。
沉重的负荷,在地下开采意味着车辆需要提供高功率。要求电池系统额定在650 - 850 v。而提高出力的高电压会提供更高的力量,这也将导致更高的系统成本,所以它被认为系统在可预见的未来仍将低于1000 v。
帅福得
达到4个小时的连续操作,设计师通常寻找200 - 250千瓦时的能量存储能力,尽管一些需要300千瓦时或更高。
这种模块化方法帮助oem厂商控制开发成本,减少投入市场的时间减少类型测试的需要。帅福得注意到这个问题,开发了一种即插即用NMC和LTO电化学电池解决方案。
一个实际的比较
了解模块比较,如何值得看两个典型的铲运机车辆的备选方案都基于车市,充电快。在这两种场景中,汽车重达45吨卸下和60吨满载6 - 8米的负载能力3(7.8 - -10.5码3)。使可比的基础上比较,Saft可视化电池相似的重量(3.5吨)和体积(4米3[5.2码3])。
在车市的场景中,电池可以基于NMC或锂化学和支持长达6个方面转变的大小和重量的信封。两个电池,额定在650 v 400啊能力,需要3小时当交换车辆收费。每个会持续2500周期总日历3 - 5年的生活。
充电快,一个板载LTO电池相同的维度将额定在800 v 250啊能力,提供3小时15分钟的超高速的操作费用。因为化学可以承受更多的周期,它将交付20000周期,预计日历5 - 7年的生活。
在现实世界中,一个汽车设计师可以使用这种方法来满足客户的偏好。例如,延长转变的持续时间增加能量存储能力。
灵活的设计
最终,它将是我的经营者选择是否他们喜欢电池交换或快速充电。和他们的选择可能取决于可用的电力和空间在每个站点。
因此,重要的是铲运机制造商为他们提供选择的灵活性。
这篇文章是写和提供的泽维尔Iracabal,流动性产品经理帅福得。
