Novaĵoj

Estas pluraj teknologioj pri kuirilaro kaj ŝarĝo, kiujn oni devas konsideri dum transiro al elektromoveco en subtera minado.

Baterio-funkciigitaj minindustriaj veturiloj estas ideale taŭgaj por subtera minado.Ĉar ili ne elsendas ellasajn gasojn, ili reduktas malvarmigajn kaj ventoligajn postulojn, tranĉas forcej-efikaj gasoj (GHG) emisiojn kaj prizorgajn kostojn, kaj plibonigas laborkondiĉojn.

Preskaŭ ĉiuj subtera minekipaĵo hodiaŭ estas dizelelektita kaj kreas ellasajn vaporojn.Ĉi tio kondukas la bezonon de ampleksaj ventolsistemoj por konservi sekurecon por laboristoj.Krome, ĉar la hodiaŭaj minfunkciigistoj fosas same profunde kiel 4 km (13,123.4 ft.) por aliri ercdemetaĵojn, tiuj sistemoj iĝas eksponente pli grandaj.Tio faras ilin pli multekostaj instali kaj funkcii kaj pli da energio malsata.

Samtempe, la merkato ŝanĝiĝas.Registaroj fiksas mediajn celojn kaj konsumantoj ĉiam pli volas pagi superpagon por finaj produktoj, kiuj povas montri pli malaltan karbonsignon.Tio kreas pli da intereso pri senkarbonigo de minoj.

Ŝarĝi, transporti kaj forĵeti (LHD) maŝinojn estas bonega ŝanco fari tion.Ili reprezentas ĉirkaŭ 80% de la energipostulo por subtera minado dum ili movas homojn kaj ekipaĵojn tra la minejo.

Ŝanĝi al baterifunkciaj veturiloj povas senkarbonigi minadon kaj simpligi ventoligajn sistemojn.

Ĉi tio postulas bateriojn kun alta potenco kaj longa daŭro - devo kiu estis preter la kapabloj de antaŭa teknologio.Tamen, esplorado kaj evoluo dum la lastaj jaroj kreis novan rason de litio-jonaj (Li-jonaj) kuirilaroj kun la ĝusta nivelo de rendimento, sekureco, pagebleco kaj fidindeco.

Kvinjara atendo

Kiam funkciigistoj aĉetas LHD-maŝinojn, ili atendas maksimume 5-jaran vivon pro la malfacilaj kondiĉoj.Maŝinoj bezonas transporti pezajn ŝarĝojn 24 horojn tage en neegalaj kondiĉoj kun malsekeco, polvo kaj ŝtonoj, mekanika ŝoko kaj vibrado.

Kiam temas pri potenco, funkciigistoj bezonas bateriajn sistemojn, kiuj kongruas kun la vivdaŭro de la maŝino.La kuirilaroj ankaŭ devas elteni oftajn kaj profundajn ŝargajn kaj malŝarĝajn ciklojn.Ili ankaŭ devas esti kapablaj je rapida ŝargado por maksimumigi la haveblecon de la veturilo.Ĉi tio signifas 4 horojn da servo samtempe, kongruante kun la duontaga deĵorpadrono.

Baterio-interŝanĝo kontraŭ rapida ŝarĝo

Baterio-interŝanĝo kaj rapida ŝargado aperis kiel la du elektoj por atingi tion.Baterio-interŝanĝo postulas du identajn arojn de baterioj - unu funkciigi la veturilon kaj unu sur ŝargo.Post 4-hora deĵoro, la eluzita baterio estas anstataŭigita per ĵus ŝargita.

La avantaĝo estas, ke tio ne bezonas altan potencan ŝargadon kaj kutime povas esti subtenata de la ekzistanta elektra infrastrukturo de la mino.Tamen, la ŝanĝo postulas leviĝon kaj uzadon, kio kreas ekstran taskon.

La alia aliro estas uzi ununuran baterion kapablan je rapida ŝarĝo ene de ĉirkaŭ 10 minutoj dum paŭzoj, paŭzoj kaj ŝanĝoŝanĝoj.Ĉi tio forigas la bezonon ŝanĝi bateriojn, simpligante la vivon.

Tamen, rapida ŝargado dependas de alt-potenca kradkonekto kaj minfunkciigistoj eble bezonos ĝisdatigi sian elektran infrastrukturon aŭ instali vojan energistokadon, precipe por pli grandaj flotoj kiuj bezonas ŝargi samtempe.

Li-jona kemio por interŝanĝado de baterio

La elekto inter interŝanĝado kaj rapida ŝargado informas kiun tipon de bateria kemio uzi.

Li-jono estas tegmenta termino kiu kovras larĝan gamon de elektrokemioj.Ĉi tiuj povas esti uzataj individue aŭ miksitaj por liveri la bezonatan ciklovivon, kalendaran vivon, energian densecon, rapidan ŝarĝon kaj sekurecon.

La plej multaj Li-jonaj baterioj estas faritaj kun grafito kiel la negativa elektrodo kaj havas malsamajn materialojn kiel la pozitiva elektrodo, kiel ekzemple litia nikelo-mangan-kobalta rusto (NMC), litia nikelo-kobalta aluminio-oksido (NCA) kaj litia ferfosfato (LFP). ).

El tiuj, NMC kaj LFP ambaŭ provizas bonan energian enhavon kun sufiĉa ŝarĝa efikeco.Ĉi tio faras ambaŭ el ĉi tiuj idealaj por interŝanĝado de kuirilaro.

Nova kemio por rapida ŝarĝo

Por rapida ŝarĝo, alloga alternativo aperis.Ĉi tio estas litia titanato-oksido (LTO), kiu havas pozitivan elektrodon faritan de NMC.Anstataŭ grafito, ĝia negativa elektrodo baziĝas sur LTO.

Ĉi tio donas al LTO-baterioj malsaman rendimentan profilon.Ili povas akcepti tre altan potencan ŝargadon tiel ke ŝarĝa tempo povas esti nur 10 minutoj.Ili ankaŭ povas subteni tri ĝis kvin fojojn pli da ŝargaj kaj malŝarĝaj cikloj ol la aliaj specoj de Li-jona kemio.Ĉi tio tradukiĝas al pli longa kalendara vivo.

Krome, LTO havas ekstreme altan enecan sekurecon ĉar ĝi povas elteni elektran misuzon kiel profundan malŝarĝon aŭ mallongajn cirkvitojn, same kiel mekanikajn damaĝojn.

Bateria administrado

Alia grava dezajnfaktoro por OEM-oj estas elektronika monitorado kaj kontrolo.Ili devas integri la veturilon kun bateria mastruma sistemo (BMS) kiu administras rendimenton protektante sekurecon tra la tuta sistemo.

Bona BMS ankaŭ kontrolos la ŝargon kaj malŝarĝon de individuaj ĉeloj por konservi konstantan temperaturon.Ĉi tio certigas konsekvencan agadon kaj maksimumigas baterian vivon.Ĝi ankaŭ donos retrosciigon pri la stato de pagendaĵo (SOC) kaj stato de sano (SOH).Tiuj estas gravaj indikiloj de baterivivo, kie SOC montras kiom pli longe la funkciigisto povas prizorgi la veturilon dum deĵoro, kaj SOH estanta indikilo de la restanta kalendarvivo.

Plug-and-play kapablo

Kiam temas pri specifado de bateriaj sistemoj por veturiloj, estas tre senco uzi modulojn.Ĉi tio komparas kun la alternativa aliro peti al fabrikistoj de baterioj evoluigi tajloritajn bateriosistemojn por ĉiu veturilo.

La granda avantaĝo de la modula aliro estas, ke OEM-oj povas evoluigi bazan platformon por pluraj veturiloj.Ili tiam povas aldoni bateriomodulojn en serioj por konstrui ŝnurojn kiuj liveras la postulatan tension por ĉiu modelo.Ĉi tio regas la potencon.Ili tiam povas kombini ĉi tiujn ŝnurojn paralele por konstrui la postulatan energistokan kapaciton kaj disponigi la postulatan daŭron.

La pezaj ŝarĝoj ludas en subtera minado signifas, ke veturiloj devas liveri altan potencon.Tio postulas bateriajn sistemojn taksitajn je 650-850V.Dum plialtiĝo al pli altaj tensioj disponigus pli altan potencon, ĝi ankaŭ kondukus al pli altaj sistemkostoj, do estas kredite ke sistemoj restos sub 1,000V por la antaŭvidebla estonteco.

Por atingi 4 horojn da kontinua operacio, dizajnistoj tipe serĉas energistokan kapaciton de 200-250 kWh, kvankam kelkaj bezonos 300 kWh aŭ pli.

Ĉi tiu modula aliro helpas OEM-ojn kontroli disvolvajn kostojn kaj redukti tempon por surmerkatigi reduktante la bezonon de tipo-testado.Konsiderante ĉi tion, Saft evoluigis plug-and-play baterion solvo disponebla en ambaŭ NMC kaj LTO elektrokemioj.

Praktika komparo

Por kompreni kiel la moduloj komparas, indas rigardi du alternativajn scenarojn por tipa LHD-veturilo bazita sur baterio-interŝanĝo kaj rapida ŝargado.En ambaŭ scenaroj, la veturilo pezas 45 tunojn senŝarĝitaj kaj 60 tunojn plene ŝarĝitaj kun ŝarĝokapacito de 6-8 m3 (7.8-10.5 yd3).Por ebligi similan komparon, Saft bildigis bateriojn de simila pezo (3.5 tunoj) kaj volumeno (4 m3 [5.2 yd3]).

En la baterio-interŝanĝa scenaro, la baterio povus esti bazita sur aŭ NMC aŭ LFP-kemio kaj apogus 6-horan LHD-ŝanĝon de la grandeco kaj pezkoverto.La du kuirilaroj, taksitaj je 650V kun 400 Ah-kapacito, postulus 3-horan ŝargon kiam interŝanĝitaj de la veturilo.Ĉiu daŭrus 2,500 ciklojn dum tuta kalendara vivo de 3-5 jaroj.

Por rapida ŝargado, ununura enŝipa LTO-baterio de la samaj dimensioj estus taksita je 800V kun 250 Ah-kapacito, liverante 3 horojn da operacio kun 15-minuta ultrarapida ŝargo.Ĉar la kemio povas elteni multajn pli da cikloj, ĝi liverus 20,000 ciklojn, kun atendata kalendara vivo de 5-7 jaroj.

En la reala mondo, veturila dizajnisto povus uzi ĉi tiun aliron por renkonti la preferojn de kliento.Ekzemple, plilongigante la daŭron de la deĵoro pliigante la energistokan kapaciton.

Fleksebla dezajno

Finfine, estos la minaj funkciigistoj kiuj elektos ĉu ili preferas interŝanĝadon de kuirilaro aŭ rapida ŝargado.Kaj ilia elekto povas varii depende de la elektra potenco kaj spaco disponebla en ĉiu el iliaj lokoj.

Tial, estas grave por LHD-produktantoj provizi al ili la flekseblecon por elekti.