EN
Greitieji nuorodos
Vis daugiau komercinių parkų pereina prie 48 V ličio-jonų baterijų vietoj senoviškų švino-rūgšties baterijų, nes naujesnės sistemos pasižymi geresne energijos tankia ir gerai veikia su energiją intensyviai naudojančiais prietaisais. Pažvelkite į skaičius: apie 85 procentai visų naujų elektrinių pristatymo furgonų, kurie šiuo metu palieka surinkimo linijas, jau turi integruotas 48 V sistemas. Jos padeda maitinti tokius dalykus kaip elektrinę vairą, šildymo ir vėsinimo įrenginius, taip pat tuos modernius sekimo sistemas, nereikalaujant visiškai elektrifikuoti viso transporto priemonės. Tačiau verslo savininkams svarbiausia – kiek pinigų jie sutaupo ilguoju laikotarpiu. Praėjus vos penkeriems metams kelio, 48 V ličio bazės sistemos vis dar išlaiko apie 60–70 procentų savo pradinės vertės, palyginti su tik 20–30 procentų tradicinėms švininėms rūgštinėms baterijoms. Toks skirtumas greitai kaupiasi valdant didelius transporto priemonių parkus.
Perjungiant į 48 V sistemas, gaunama maždaug keturis kartus daugiau energijos nei tradicinės 12 V sistemos, o tai reikalauja tik ketvirtadalio vario laidų. Taip sumažėja transporto priemonių svoris ir gamintojų išlaidos. Dėl didesnės įtampos galima lengvai įdiegti tokias funkcijas kaip regeneratyviosios stabdžių sistemos ir elektriniai turbokompresoriai. Remiantis naujausiais "Fleet Efficiency Reports" duomenimis, šie atnaujinimai gali padidinti kuro taupymą nuo 12% iki 18% daugelyje hibridinių komercinių transporto priemonių. 48V skiriasi nuo senesnės 12V technologijos, nes jis gali būti padidintas, kai reikia. Kai daug baterijų dirba kartu, ši sistema puikiai tinka tokiems daiktims kaip šaldymo sunkvežimiams, kuriems reikia skirtingų energijos kiekių, arba sunkioms mašinoms, naudojamoms statybos aikštelėse, kur energijos poreikis nuolat keičiasi atliekant įvairias užduotis.
Viena didelė Vokietijoje įsikūrusi logistikos bendrovė neseniai atnaujino visas 500 sunkvežimių savo pristatymo flote, įdiegdama šias naujas 48 voltų ličio baterijas. Po šio pakeitimo jie pastebėjo kažką tikrai įspūdingo – kuro suvartojimas sumažėjo apie 22 % kiekvienam nuvažiuotam kilometrui. Šios baterijų sistemos iš tiesų maitina elektrinius krovinių pakėlimo mechanizmus ir įmontuotus kompiuterius, kurie apskaičiuoja optimaliausias maršrutų trasas. Dabar vairuotojai gali nuvažiuoti apie 31 papildomą mylią kasdien, prieš reikiant papildyti kuro atsargas, be to, varikliai mažiau dirba tuščiąja eiga. Tikras žaidimo keitiklis? Įmontuotos baterijų valdymo sistemos, stebėjančios viską realiu laiku. Per pastaruosius pusantro metų ši technologija netikėtų gedimų aptarnavimo centruose sumažino apie 40 %, taupydama tiek laiką, tiek pinigus bendrovei.
Diržiniais varomų prietaisų pašalinimas kartu su mažesniu variklio apkrovos ciklų skaičiumi reiškia, kad 48 V sistemos sumažina mechaninį dėvėjimąsi apie 27 procentų per tas erzinančias miesto sąlygų stabdymo ir važiavimo eismo sąlygas. Šiuolaikinės 48 V baterijos yra aprūpintos išmaniuoju šilumos valdymu, kuris užtikrina sklandų veikimą esant įvairioms temperatūroms – nuo maždaug minus 20 laipsnių Celsijaus iki 55 laipsnių Celsijaus. Tai padeda apsaugoti nuo greito baterijos talpos praradimo, kai ji patiriama labai sunkiomis oro sąlygomis. Atsižvelgiant į realybėje surinktus duomenis iš parko veiklos, pastebima ir kažkas įspūdingo – numatytoji analizė, integruota į šias baterijų valdymo sistemas, nuo 2021 metų pradžios sumažino kelio šalies gedimus, sukeltus baterijų problemomis, maždaug dviem trečdaliais.
Perėjus prie 48 V akumuliatorių sistemų, komercinės transporto priemonės dabar gali veikti sunkias darbo sąlygas tenkinančius komponentus elektriškai, o ne remtis mechaninėmis sistemomis. Galvokite apie dalykus, tokius kaip stiprintuvų valdymas, oro kondicionavimo kompresoriai ir įvairios pagalbinės įrangos. Kai gamintojai senus mechaninius komponentus keičia jų elektriniais atitikmenimis, jie iš tikrųjų sutaupo apie 18 % švaistomos energijos, tuo pačiu pasiekiant daug geresnį šių sistemų valdymą. Paimkime, pavyzdžiui, šaldymo sistemas. Turėdamos 48 V maitinimą, vairuotojams nebeprireikia palikti variklių veikti tik tam, kad pristatomose mašinose būtų išlaikyta patogi temperatūra, kas reiškia realią kuro sąnaudų taupymo naudą – tarp 3 % ir 5 %. O apie vairavimo sistemas irgi nepamirškime. Elektrinis sprendimas atveria galimybes protingesniems vairuotojo pagalbos sprendimams ir pašalina visą tą sudėtingą hidraulinio skysčio techninės priežiūros darbą, kurį mechanikai anksčiau tiek nekentė.
48 V pagalbos sistemos veikia labai gerai kartu su aukštos įtampos hibridinėmis sistemomis. Jos savarankiškai valdo visas papildomas apkrovas, todėl sumažėja apkrova pagrindiniams baterijų blokams. Kalbant apie baterijos tarnavimo laiką, jis pailgėja apie 15–20 procentų normaliomis važiavimo sąlygomis. Šią dviejų įtampų sistemą daro ypatingą tai, kad ji leidžia stabdymo metu atsiradusią energiją naudoti prietaisams, tokiems kaip šviesos, ventiliatoriai ir kiti maži komponentai. Tyrimai parodė, kad transporto priemonės veikia apie 8 procentiniais punktais efektyviau nei naudojant tik 12 voltų sistemą arba visiškai perkant į aukštos įtampos sprendimus. Be to, parko administratoriai džiaugiasi, kad 48 voltų sistemos leidžia kur kas lengviau modernizuoti senas dyzelines mašinas, suteikiant jiems tam tikrą elektrinį pajėgumą, nereikalaujant visiškai perstatyti visko iš naujo.
Baterijų valdymo sistemos arba BMS svarbus vaidmuo siekiant išgauti maksimalią naudą iš 48 V baterijų, naudojamų komercinėse aplinkose. Šios šiuolaikinės sistemos stebi atskirų elementų įtampas, temperatūros rodmenis ir srovės stiprumą su apie 1 % tikslumo riba. Jos neleidžia problemoms, tokioms kaip pernelyg didelis įkrovimas ir pavojingi šiluminiai įvykiai, taip pat užtikrina, kad energija būtų tolygiai paskirstyta tarp visų elementų. Pagal SAE paskelbtus tyrimus praėjusiais metais, įmonės, naudojančios šias pažangias 48 V BMS sistemas, pastebėjo, kad jų baterijų tarnavimo laikas padidėjo apie 40 % lyginant su senesnėmis 12 V sistemomis. Tai vyksta todėl, kad naujosios sistemos gerokai efektyviau valdo įkrovos lygius.
Kartos 48 V BMS integruoja mašininio mokymosi algoritmus, kurie analizuoja istorinius įkrovimo ciklus ir aplinkos sąlygas, kad numatytų techninės priežiūros poreikius. Naudojantys šias sistemas parko operatoriai praneša 22 % mažiau nenuspėtų sustojimų (Frost & Sullivan 2024), o adaptuojama apkrovos pasiskirstymas prisideda prie 18 % ilgesnio komponentų tarnavimo laiko.
Pramonės aplinkose 48 V baterijos susiduria su rimtais temperatūros svyravimais, kurie gali nukristi iki minus 30 laipsnių Celsijaus ir pakilti iki deginančių 60 laipsnių. Tai reiškia, kad jiems tikrai reikia efektyvių šilumos valdymo sistemų. Šias problemas sprendžiančios įmonės taiko kelias priemones. Pirma, yra specialios fazės pokyčių medžiagos, kurios sugeria apie 25 procentus daugiau šilumos lyginant su įprastomis alternatyvomis. Tada naudojamos skysčio aušinimo sistemos baterijų korpusuose, kurios sumažina karštus taškus maždaug 15–20 laipsnių Celsijaus. Galiausiai, daugelis gamintojų dabar naudoja prognozuojančius šilumos modelius, kurie padeda sutaupyti energijos sąnaudų, susijusių su klimato valdymu, sumažindami šiuos kaštus apie 30 procentų. Šios derinamos strategijos užtikrina, kad baterijos veiktų saugiose eksploatacijos ribose nepaisant sunkių sąlygų.
Atvejo tyrimai rodo, kad centralizuotos BMS architektūros lengvuosiuose komerciniuose automobiliuose sumažina laidų sudėtingumą 35 %, tuo tarpu skirstytos sistemos leidžia 50 % greičiau lokalizuoti gedimus sunkiojoje įrangos technikoje. Pagal 2024 metų Telematikos įžvalgų ataskaitą, hibridinės strategijos, derinančios abi šias sistemas, mišriose parko operacijose pasiekia 92 % sistemos veikimo laiką.
Naujesnės 48 V akumuliatorių sistemos remiasi sudėtingais nuolatinės srovės keitikliais, kurie reguliuoja įtampų skirtumą tarp pagrindinių aukštos įtampos automobilio dalių ir mažesnių komponentų, veikiančių žemesne įtampa. Šios sistemos sumažina srovės tekėjimą maždaug tris ketvirtadalius, tuo pačiu išlaikydamos tą patį galingumą, todėl sumažėja varžos nuostoliai ir bendras šilumos kaupimasis. Tinkamai sukonfigūruotos šios 48 V tinklo sistemos kartu su dvikrypčiais nuolatinės srovės keitikliais gali pasiekti efektyvumą nuo 92 % iki 95 %, faktiškai veikdamos lauke. Tai reiškia apie 18–22 % mažiau švaistomos energijos lyginant su senesne technologija. Pagerėjęs efektyvumas yra lemiamas dalykas tokiose sistemose kaip rekuperacinio stabdymo ar elektriniai turbokompresoriai, kuriems reikalingas stabilus maitinimas, kad patikimai veiktų kasdien.
Keičiant tokias sistemas kaip HVAC kompresoriai, elektriniai vairo stiprintuvai ir aušinimo skysčio siurbliai į 48 V maitinimą vietoj tradicinių sistemų, pastebime apie 15 % sumažėjimą taip vadinamame parazitiniame variklio varžyme. Kai kurie naujausi praėjusiais metais atlikti tyrimai, kuriuose buvo analizuojamos realios sunkvežimių kolonos, nustatė gana įdomų dalyką. Šios 6 klasės pristatymo transporto priemonės, kurių pagalbinės sistemos veikė naudodamos 48 V maitinimą, kiekvienais metais sudegino apie 1 200 litrų mažiau kuro lyginant su standartiniais modeliais. Šią technologiją daro tokia veiksminga tai, kaip ji protingai valdo elektros apkrovas. Tuo metu, kai sunkvežimiui reikia papildomo galingumo greitėjant ar važiuojant į kalną, sistema gali paskirstyti energiją ten, kur tai labiausiai svarbu, todėl vairuotojams tenka mažiau pasikliauti senąja benzinine variklio sistema, kad atliktų visą darbą.
48 V architektūra padeda maitinti šiuos elektrifikuotus išmetimo sistemas, kurios kovoja su išmetamais teršalais vežimui pradžioje, kas buvo tikra problema komercinės paskirties transporto priemonių operatoriams. Kai katalizatoriai ir urejos dozatoriai gauna energiją tiesiai iš 48 V baterijos, o ne iš standartinės 12 V sistemos, jie įkaista apie du kartus greičiau. Tai svarbu, nes šalti varikliai išmeta daugiau teršalų, kol viskas pakankamai įkaista ir tinkamai veikia. Šaldomos krovininės transporto priemonės, naudojančios naujesnes šias sistemas, bandymuose kelyje parodė reikšmingą pagerėjimą. Kalbame apie maždaug 34 procentus mažiau azoto oksidų ir beveik 30 procentų mažiau dalelių ore, palyginti su senesnėmis sistemomis. Be to, šios 48 V sistemos taip pat geriau atlaiko apkrovas. Kai sunku važiuojama magistralėje, jos veikia apie 20–25 laipsniais Celsijaus vėsesnėje temperatūroje nei įprastos sistemos, todėl dalys ilgiau tarnauja, kol reikės jas keisti.
48 V baterijų sistemos sukelia didelius pokyčius pramonės veikloje, ypač kai kalba eina apie elektrinius keltuvus ir automatizuotus vedamus vežimėlius, kuriuos matome sandėliuose. Šios baterijos siūlo geresnį įtampos stabilumą ir telpa daugiau energijos mažesniuose korpusuose, todėl įrenginiai gali kelti sunkesnes krovinius ir ilgiau dirbti pamainos metu. Pavyzdžiui, litio jonų 48 V baterijos suteikia sandėlių AGV galimybę dirbti visą darbo dieną be pakartotinio įkrovimo. Toks našumas žymiai sumažina techninės priežiūros ir keitimo išlaidas – apie 25 % mažiau nei anksčiau įmonės išleisdavo senoms švino-rūgšties baterijoms. Be to, šių baterijų konstrukcija leidžia jas lengvai skalinti aukštyn ar žemyn priklausomai nuo poreikių. Nesvarbu, ar tai konvejeriniai juostiniai transporteriai, pervežantys produktus, ar robotiniai rankų mechanizmai, surinkantys dalis, patikima ir nuolatinė energijos tiekimas yra labai svarbus sklandžiai kasdieninei veiklai.
Šiuolaikiniai duomenų centrai vis dažniau pereina prie 48 V baterijų sistemų, nes jiems reikia geresnio energijos valdymo ir patikimesnių rezervinio maitinimo galimybių. Pereinant prie 48 V nuolatinės srovės (DC) konfigūracijos, sumažėja varginantys energijos keitimo nuostoliai, būdingi senesnėms 12 V sistemoms – kartais net apie 30 %. Tai labai svarbu, kad serveriai toliau sklandžiai veiktų esant trumpalaikiams maitinimo sutrikimams. Dideli debesijos paslaugų tiekėjai jau pradėjo derinti šias 48 V baterijas su protingomis aušinimo sistemomis, kad užtikrintų veikimą net tada, kai pagrindinė elektros tinklo energija tampa nestabili. Pėdsakas link didesnio įtampos lygio nėra tik apie patikimumą. Tai taip pat padeda vykdyti žaliąsias iniciatyvas, nes tokios sistemos gerokai efektyviau veikia su saulės baterijomis ir kitais švaraus energijos šaltiniais, palengvindamos atsinaujinančios energijos integravimą į esamą infrastruktūrą.