Operátor vozového parku zkrátil prostoje při nabíjení o 42 % díky stejnosměrnému nabíjení 60 kW a 80 kW

Regionální provozovatel elektrické flotily nahradil vadné nastavení AC nabíjení 16 nabíjecími hromadami Soutya 60KW a 80KW DC. Doba nabíjení na vozidlo klesla z 9,2 hodiny na 55 minut, doba provozu nabíječky se vyšplhala na 99,1 % a přesčasy související s nabíjením klesly o 99 000 USD ročně.

Zákazník pozadí

Klient provozuje komerční dodávky a kyvadlovou dopravu ze tří skladišť na středozápadě USA. Vozový park zahrnuje 110 vozidel: 96 elektrických nákladních dodávek s 60 až 75 kWh bateriovými sadami a 14 elektrických kyvadlových autobusů s 210 kWh balíčky. Zhruba 240 řidičů pracuje na dvě směny a hlavní depo obsluhuje okruh 180 mil s plánovanými odjezdy v 5:00 a 14:00.

Dvě nové smlouvy o maloobchodní distribuci přidaly noční trasy na začátku roku 2023, což posunulo denní kilometrový výkon na dodávku z 92 na 131 mil. Státní cíl elektrifikace vozového parku vyžaduje, aby do roku 2027 bylo 60 % provozu provozováno na elektřinu, a sklad má 38 %. Splnění tohoto cíle bez přidávání vozidel nebo řidičů závisí na propustnosti nabíjení.

Co blokovalo plán elektrifikace flotily?

Sklad měl 18 AC nabíječek Level 2 o výkonu 7,2 kW, rozmístěných ve 40 označených zátokách. Dobití 65 kWh trvalo 9,2 hodiny, takže dodávky se zapojily v 18:30 a zůstaly zaparkované do 4:00. Pouze 18 ze 40 pozic mělo nabíječku, která vytvořila noční frontu a nutila řidiče prohazovat vozidla mezi pozicemi. Polední dobíjení pro autobusy bylo nemožné, protože AC jednotky nedokázaly dodat dostatek energie během 90minutového okna.

Spolehlivost situaci ještě zhoršila. 18 jednotek pocházelo od dvou dodavatelů a běželo na třech samostatných aplikacích pro správu. Řidiči resetovali závady ručně, což trvalo 40 až 90 minut na každý incident, a protokol údržby ukázal 31 servisních hovorů souvisejících s poplatky za šest měsíců před upgradem. Zmeškané starty na trase se staly rutinou a depo utratilo 9 400 dolarů měsíčně za přesčasy řidičů a subdodávky třetích stran, aby pokryly mezery.

Co zkoušel operátor před přepnutím?

• Přidání dalších 7,2 kW AC jednotek.Investice přistály na 3 200 USD za stání plus 6 100 USD za výkopy a potrubí. Doba nabíjení se nezměnila a problém s frontou zátoky přetrvával.
• Upgrade jedné řady na 19,2 kW AC.Pilot šesti stání zkrátil dobu nabíjení na 3,5 hodiny. To vyřešilo noční zpoplatnění, ale přesto nezbyla žádná cesta k polednímu obratu pro kyvadlové autobusy.
• Pronájem čtyř stejnosměrných jednotek 30 kW od dvou výrobců.Dodávky se nabíjely přijatelně, ale autobusy s 210 kWh bateriemi vytáhly více energie, než mohly jednotky dodat po delší dobu, a žádná platforma dodavatele nevystavovala data na úrovni konektorů prostřednictvím standardního rozhraní. Dispečink flotily nemohl zjistit, které vozidlo je kde zapojeno.

Dva roky a zhruba 214 000 dolarů v nabíjecím hardwaru a stavebních pracích vytvořily sklad, který stále nemohl splnit cíl pro rok 2027.

Proč si vybrat nabíječku Soutya 60KW / 80KW DC?

Operátor vyhodnotil možnosti 50 kW, 60 kW, 80 kW a 120 kW. Specifikace 120 kW vyžadovala modernizaci transformátoru s cenou 96 000 USD plus 14týdenní dodací lhůta, kterou plán nemohl absorbovat. Modely s výkonem 60 kW a 80 kW odpovídaly dostupnému prostoru.

O nákupu rozhodly čtyři technické body:

• Výstup pro dvě pistole s dynamickým sdílením výkonu.Každá jednotka o výkonu 80 kW dodává 80 kW do jednoho vozidla nebo rozděluje zátěž mezi dva konektory. Dvě pozice sdílejí jednu skříň, což snižuje počet stání a potřebnou kabeláž.
• Široký třífázový vstupní rozsah.Jednotky akceptují vstup 380 až 480 V AC, takže stávající transformátor 500 kVA sloužil instalaci bez servisní změny.
• Podpora otevřeného protokolu.Integrace OCPP 1.6J umožnila operátorovi konsolidovat všech 16 jednotek do jednoho dispečerského dashboardu namísto tří portálů prodejců.
• Cena dodání za stání.Konfigurace Soutya přišla na 16 800 $ za stánek. Konkurenční návrh DC oceňoval stejný počet zálivů na 24 500 USD za stánek, což je rozdíl 123 000 USD v celém projektu.

Hodnocení krytí, správa kabelů, provozní rozsah -30 °C až +55 °C a možnosti konektorů CCS1/CCS2 s dostupností CHAdeMO pokryly smíšený vozový park a zimní podmínky na Středozápadě.

Jak bylo nasazeno nabíjecí místo 60KW / 80KW DC?

Projekt probíhal 11 týdnů od objednávky do plného provozu.

1. Studie zátěže a audit výkonu (1.-2. týden).Technický tým zaznamenal špičkovou poptávku skladiště na 268 kW oproti transformátoru o výkonu 500 kVA, přičemž zbylo 232 kW volného prostoru. Šestnáct stejnosměrných konektorů při plném výstupu z typového štítku by toto číslo překročilo, takže návrh zahrnoval napájecí kryt na úrovni místa.
2. Uspořádání a specifikace kabelu (3.-4. týden).Nabíječky byly umístěny tak, aby každá označená pozice dosahovala ke konektoru bez prodloužení. Výstupní stejnosměrné kabely byly specifikovány podle normy nabíjecích kabelů EN 50620 a konektory odpovídaly řadě rozhraní IEC 62196.
3. Stavební práce a instalace (5.-8. týden).Betonové podložky, patníky, kabelové lávky a čtyři 80 kW skříně plus dvanáct 60 kW jednotek se vešly bez přerušení nočních odjezdů.
4. Uvedení do provozu a integrace OCPP (9.-10. týden).Všech 16 jednotek bylo namapováno na expediční platformu s autentizací řidiče RFID a hlášením o relaci pro každé vozidlo.
5. Zátěžový test managementu zátěže (11. týden).Tým provedl večerní špičku v plném zálivu s aktivním krytem stanoviště a ověřil, že žádné vozidlo před odjezdem nekleslo pod cílový stav nabití.

Hlavní překážka:transformátor nemohl podporovat čtyři 80 kW skříně při plném výkonu současně. Namísto snížení počtu nabíjecích stanic integrátor nastavil 300 kW strop v řídicí jednotce nabíjecího zařízení. Během špičky v 18:30 běží každá jednotka v průměru s výkonem zhruba 62 kW a přesouvá výkon mezi konektory, jak vozidla končí. Dodávky stále dosahují 80% stavu nabití za méně než hodinu a transformátor během testu nikdy nepřekročil 71% svého jmenovitého výkonu.

Jaké výsledky naměřila flotila po šesti měsících?

• Doba nabíjení:9,2 hodiny až 55 minut při stejném dobití 65 kWh, což představuje 90% snížení.
• Doba provozu nabíječky:91,4 % u staré flotily AC na 99,1 % u pilotů DC.
• Servisní hovory na straně dodavatele:31 během šesti měsíců před upgradem, 4 během šesti měsíců po.
• Náklady na přesčasy a subdodávky:9 400 $ měsíčně až 1 150 $ měsíčně, roční úspora 99 000 $.
• Náklady na energii na míli:0,29 $ až 0,19 $ po plánování mimo špičku vázané na ovladač řízení zátěže.
• Dostupnost vozidla v 05:00 odjezd:84 % až 97 %.

Operační efekt dosáhl až za nabíjecí pozice. Dispečink přidal třetí denní trasu na dodávku bez nákupu vozidel. Polední dobíjení autobusů se stalo standardem, což odstranilo dieselový záložní autobus, jehož provoz stál 41 000 USD ročně. Depo nyní hlásí výkon nabíjení ve stejném týdenním přehledu jako dokončení trasy.

Posudek klienta

"Sklad dříve fungoval podle plánu vybudované dostupnosti nabíjecích stanic," řekl ředitel vozového parku. "Nyní podle plánu běží nabíječky. Za dvě zimy byl jediný problém s nabíječkou, který vyřadil vozidlo z provozu, poškozený kabel konektoru po kolizi na dvorku."

Vedoucí údržby dodal: "Čtyři servisní hovory za šest měsíců místo třiceti jedna změnily tým, jak plánuje týden. Nikdo už neresetuje nabíječky ručně ve 02:00."

Lekce a doporučení

• Před specifikováním počtu nabíječů zkontrolujte světlou výšku transformátoru.Omezení webu a návrh sdílení výkonu nestojí nic navíc a vyhnul se upgradu nástroje za 96 000 USD. Počet nabíječek by se měl řídit studií zatížení, nikoli naopak.
• Konsolidujte se na jednom otevřeném protokolu od prvního dne.Tři prodejní portály vytvořily při expedici slepá místa. Podpora OCPP 1.6J proměnila 16 jednotek na jeden pohled.
• Udělejte ze standardů kabelů a konektorů bránu nákupu.Shoda s normami EN 50620 a IEC 62196 v zadávací dokumentaci vyloučila dva dodavatele, jejichž stejnosměrné kabely měly kratší životnost v chladném počasí.
• Odraz:Operátor by zahájil stavební práce o dva týdny dříve a objednal si sadu náhradních dílů na 12 měsíců s nabíječkami. Během první zimy trvalo devět dní, než dorazil jediný náhradní kabel konektoru.

Operátoři vozových parků, kteří vyhodnocují 60KW nebo 80KW stejnosměrné nabíjecí piloty, si mohou konfiguraci použitou v tomto projektu prohlédnout naSoutya 60KW 80KW DC nabíjecí hromada.

Odkaz na průmyslové standardy

• EN 50620:2017— Elektrické kabely pro nabíjení elektrických vozidel. Definuje flexibilitu, odolnost proti povětrnostním vlivům, odolnost vůči oleji a označení pláště pro nabíjecí kabely se jmenovitým napětím AC 450/750 V nebo DC 0,6/1 kV.CEN-CENELEC
• Řada IEC 62196— Zástrčky, zásuvky, konektory pro vozidla a vstupy do vozidel pro vodivé nabíjení elektrických vozidel. Část 1 pokrývá obecné požadavky, část 2 pokrývá AC rozhraní (typ 1/typ 2) a část 3 pokrývá DC rozhraní včetně CCS a CHAdeMO.Internetový obchod IEC