Cara Depot Bas Mengurangkan Kos Caj Puncak sebanyak 28% dengan Cerucuk Pengecasan Fleksibel DC 240–720kW

Latar Belakang Pelanggan

Operator transit perbandaran di wilayah Rhine-Ruhr menguruskan armada 42 bas elektrik bateri dan meliputi kira-kira 120,000 kilometer perkhidmatan berjadual setiap bulan. Armada ini berpangkalan di satu depoh yang dibina pada tahun 2019, di mana 30 pengecas tetap DC 120 kW dipasang untuk menyokong pengecasan semalaman dan peluang.

Mandat teras pengendali: memastikan bas berada di jalan raya selama sekurang-kurangnya 16 jam sehari, termasuk waktu puncak pagi dan petang. Ini bermakna tetingkap pengecasan antara blok perkhidmatan adalah sesingkat 45 minit. Susun atur pengecas tetap sedia ada terbukti terlalu tegar untuk kekangan operasi ini.

Cabaran: Kuasa Tetap, Kadar Tetap dan Pengecas Terbiar

Setiap pengecas tetap 120 kW telah diperuntukkan kepada satu bas. Apabila bas kembali bergelombang selepas perkhidmatan pagi dan petang, banyak pengecas terbiar sementara barisan terbentuk di bas yang aktif. Bas dengan keadaan cas 40% masih memerlukan 1.5 jam pada pengecas 120 kW—terlalu lama untuk persinggahan selama 45 minit.

Oleh kerana sambungan grid depoh dihadkan kepada 600 kW beban serentak, membawa lebih banyak kuasa ke halaman akan memerlukan pengubah baharu dan proses permit yang panjang, dengan anggaran kos sebanyak $180,000. Sementara itu, pengendali mencuba dua penyelesaian:

• Menjadualkan bas secara manual untuk mengelakkan bersaing untuk kuasa, yang melambatkan masa berlepas dan mengurangkan prestasi tepat pada masanya.
• Memprogramkan pengecas sedia ada untuk mengehadkan output semasa permintaan puncak, tetapi itu hanya memanjangkan masa pengecasan dan menyebabkan bas kurang dicas untuk blok seterusnya.

Akibat langsung ialah longgokan geseran operasi yang semakin meningkat: beratur, terlepas pelepasan dan caj permintaan bulanan yang secara konsisten mencecah $24,000. Pasukan itu memerlukan seni bina pengecasan yang boleh menyesuaikan peruntukan kuasa dalam masa nyata ke tempat yang diperlukan, bukan satu set output tetap.

Mengapa Cerucuk Pengecasan Fleksibel DC 240–720kW

Pengendali menilai dua alternatif sebelum menggunakan Cerucuk Pengecasan Fleksibel DC Soutya 240–720 kW.

Alternatif pertama ialah menambahkan pengubah kedua dan menggunakan pengecas 120 kW yang lebih tetap. Pendekatan itu akan menghapuskan beratur tetapi masih akan meninggalkan banyak pengecas melahu pada tengah hari, dan peningkatan grid sahaja akan memakan keseluruhan belanjawan tenaga tahunan.

Alternatif kedua ialah pengecas kuasa tinggi pusat dengan matriks suis mekanikal yang boleh menyambungkan satu bas pada satu masa. Ia menyelesaikan masalah perkongsian kuasa tetapi mencipta kesesakan baharu: satu gangguan pada sistem suis akan menghentikan keseluruhan depoh.

Longgokan pengecasan fleksibel Soutya menonjol kerana tiga sebab:

• Peruntukan kuasa dinamik:Satu unit 600 kW boleh membahagikan outputnya kepada enam hingga lapan titik pengecasan, memberikan setiap bas hanya kuasa yang diperlukan pada masa ini. Kemas kini peruntukan dalam masa nyata tanpa campur tangan manual.
• Kebolehskalaan modular:Cerucuk dibina daripada modul kuasa yang boleh ditukar ganti. Jika armada bertambah, pengendali boleh menambah modul tanpa menggantikan keseluruhan unit.
• Tiada peningkatan grid diperlukan:Oleh kerana cerucuk boleh menguatkuasakan jumlah beban maksimum yang boleh dikonfigurasikan, ia sesuai dalam sambungan grid 600 kW sedia ada, mengelakkan projek pengubah bernilai $180,000.

Pelaksanaan: Penggunaan Berperingkat dan Pengurusan Beban Dinamik

Projek itu telah disiapkan selama enam minggu, daripada menandatangani kontrak hingga beroperasi sepenuhnya. Pelaksanaannya mempunyai empat langkah:

1. Tinjauan tapak dan pemetaan susun atur.Pasukan itu memetakan kedudukan tempat letak bas, laluan kabel dan kapasiti papan suis sedia ada untuk menentukan bilangan alur keluar pengecasan yang optimum bagi setiap cerucuk.
2. Pemasangan empat cerucuk 600 kW,setiap satu dikonfigurasikan dengan lapan penyambung untuk sejumlah 32 titik pengecasan. Cerucuk diletakkan di antara barisan tempat letak kereta untuk meminimumkan panjang dan kehilangan kabel.
3. Integrasi dengan sistem pengurusan depoh.Peruntukan kuasa cerucuk telah dikaitkan dengan pangkalan data penjadualan kenderaan supaya bas dengan masa berlepas lebih awal menerima kuasa keutamaan.
4. Latihan kakitangan.Pengendali caj telah dilatih membaca graf peruntukan kuasa dan tentang perkara yang perlu dilakukan dalam kes jarang berlaku ralat sambungan.

Cabaran utama muncul pada minggu kedua. Bilik elektrik sedia ada di depoh tidak dapat menampung perlindungan lonjakan tambahan dan peralatan pemeteran yang diperlukan untuk cerucuk baru tanpa konfigurasi semula yang kecil. Isu ini telah diselesaikan dengan memasang papan sub-agihan padat dan mengalihkan beban elektrik sandaran ke fasa yang berbeza—kerja sivil kecil yang menambah empat hari kepada jadual.

Keputusan Boleh Dikira: Pusingan Lebih Pantas, Yuran Permintaan Lebih Rendah, Barisan Beratur Lebih Sedikit

Data operasi dari tiga bulan pertama penggunaan pada cerucuk pengecasan fleksibel Soutya menunjukkan peningkatan yang boleh diukur secara menyeluruh.

• Masa pengecasan bagi setiap bas menurun sebanyak 38%.Purata untuk bateri 200 kWj turun daripada 4.5 jam kepada 2.2 jam, kerana longgokan boleh menumpukan 240 kW pada bas tunggal apabila tempat letak kereta separuh kosong.
• Caj permintaan puncak menurun sebanyak 28%,daripada $24,000 hingga $17,300 sebulan. Algoritma pengehadan beban longgokan mengekalkan jumlah cabutan depoh di bawah ambang 600 kW walaupun semasa 20 bas mengecas serentak.
• Penggunaan pengecasan meningkat daripada 47% kepada 78%.Oleh kerana kuasa dihalakan secara fleksibel, bas yang tiba pada pukul 2:00 ptg boleh mengecas pada kuasa penuh sementara bas yang dijadualkan berlepas pada pukul 6:00 ptg menunggu giliran.
• Peningkatan grid $180,000 telah dielakkan.Kos projek, termasuk empat cerucuk dan pemasangan, mencecah kira-kira $96,000, bermakna tempoh bayaran balik adalah lebih setahun berdasarkan penjimatan caj permintaan sahaja.

Kesan yang lebih luas dapat dilihat dalam pematuhan jadual: bilangan bas yang meninggalkan depoh dengan keadaan caj kurang daripada 90% turun daripada 12 kepada 2 setiap minggu, dan kadar berlepas tepat masa armada meningkat daripada 92% kepada 98%.

Testimoni Pelanggan

Pengurus operasi depoh meletakkannya dalam istilah mudah:

"Cucuk fleksibel tidak memberikan pengecasan yang lebih pantas; ia memberikan kami kawalan semula ke atas jadual kami. Saya tidak perlu lagi memutuskan bas mana yang akan dicaj terlebih dahulu. Kuasa pergi ke tempat yang diperlukan, dan itu telah mengubah cara keseluruhan rancangan syif kami."

Seorang lagi penyelia penyelenggaraan menambah: "Reka bentuk modular bermakna kami boleh meningkatkan kapasiti tanpa merobek pemasangan sedia ada. Itu tidak dapat dilakukan dengan unit tetap lama kami."

Pelajaran untuk Armada Lain dan Operator Pengecasan

Tiga pelajaran yang boleh ditiru muncul daripada projek ini:

1. Padankan konfigurasi cerucuk dengan jadual bas sebenar, bukan kuasa maksimum.Depoh itu menganggap model 720 kW, tetapi unit 600 kW dengan 32 outlet lebih sesuai dengan putaran bas dan kos yang lebih murah. Memahami pertindihan puncak masa pulangan adalah lebih berharga daripada membeli unit terbesar yang mungkin.
2. Gunakan algoritma peruntukan kuasa dari hari pertama.Lalai kilang ditetapkan untuk senario generik. Prestasi depoh bertambah baik hanya selepas mereka mengkonfigurasi keutamaan peruntukan untuk memadankan masa berlepas dan keadaan pengecasan bateri.
3. Rancang untuk pertumbuhan armada dengan memilih unit modular.Jika pengendali menambah 10 bas lagi, mereka boleh memasukkan modul kuasa tambahan ke dalam cerucuk sedia ada. Pengecas tetap memerlukan pemasangan baharu dan sambungan grid lain.

Kejutan terbesar bagi pasukan ialah bagaimana perubahan dalam tingkah laku pengecasan menjejaskan operasi keseluruhan mereka. Peralihan daripada model kuasa tetap kepada model didorong permintaan menjimatkan wang, meningkatkan prestasi tepat pada masa dan menghapuskan sumber tekanan harian kakitangan.

Rujukan

Bagi pengendali yang menilai cerucuk pengecasan fleksibel DC, piawaian industri berikut menyediakan konteks berguna tentang keselamatan dan prestasi:

• EN 50620:2017 – Kabel elektrik untuk mengecas kenderaan elektrik, menentukan fleksibiliti kabel, rintangan cuaca dan keperluan voltan untuk sistem DC 0.6/1 kV.
• Siri IEC 62196 – Palam, soket alur keluar dan penyambung kenderaan untuk pengecasan konduktif kenderaan elektrik, meliputi keperluan antara muka AC dan DC (termasuk CCS dan CHAdeMO).
• UL 1699B – Perlindungan Litar Kesalahan Arka DC Photovoltaic (PV), rujukan untuk kaedah pengesanan kerosakan arka DC yang digunakan dalam sistem pengecasan DC berkuasa tinggi.