EN
Ātrās saites
Aizvien vairāk komercielažu pārslēdzas uz 48 V litija jonu baterijām, nevis uz vecmodīgajām svina skābes baterijām, jo šie jaunākie sistēmas nodrošina labāku enerģijas blīvumu un labi darbojas ar enerģijas patēriņa piekabes ierīcēm. Apskatīsimies skaitļus: aptuveni 85 procenti no visiem jaunajiem elektriskajiem piegādes furgoniem, kas šodien tiek ražoti, jau ir aprīkoti ar 48 V sistēmām. Tās palīdz nodrošināt elektroenerģiju tādām lietām kā elektriska stūre, apkures un dzesēšanas vienības, kā arī modernas izsekošanas sistēmas, neprasot, lai viss transports būtu pilnībā elektrificēts. Tomēr biznesa īpašniekiem svarīgākais ir tas, cik daudz naudas tie ietaupa ilgtermiņā. Pēc tikai pieciem gadiem uz ceļa litija baterijas 48 V sistēmas joprojām saglabā apmēram 60 līdz 70 procentus no savas sākotnējās vērtības, salīdzinot ar tikai 20 līdz 30 procentiem tradicionālajām svina skābes baterijām. Šāda atšķirība strauji pieaug, pārvaldot lielas transportlīdzekļu flotes.
Pārslēgšanās uz 48 V sistēmām nodrošina aptuveni četras reizes lielāku jaudu salīdzinājumā ar tradicionālajām 12 V iekārtām, vienlaikus izmantojot tikai ceturto daļu no vara vadiem. Tas samazina gan transportlīdzekļa svaru, gan ražotāju izmaksas to būvniecībā. Augstāks spriegums ļauj viegli pievienot funkcijas, piemēram, rekuperatīvo bremzēšanas sistēmu un elektriskos turbokompresorus. Saskaņā ar jaunākajiem datiem no Fleet Efficiency Reports, šādas modernizācijas var palielināt degvielas ietaupījumus par 12% līdz 18% daudziem hibrīda komerctransportlīdzekļiem. To, kas atšķir 48 V no vecākas 12 V tehnoloģijas, ir tās spēja efektīvi palielināt jaudu, kad nepieciešams. Ar vairākām baterijām, kas darbojas paralēli, šāda iekārta lieliski darbojas, piemēram, ledusskapju auto, kuriem nepieciešams mainīgs jaudas daudzums visā darbības laikā, vai smagajām mašīnām būvlaukumos, kur enerģijas prasības pastāvīgi mainās atkarībā no veicamajiem uzdevumiem.
Viens liels Vācijā bāzēts loģistikas uzņēmums nesen modernizēja visas 500 piegādes flotes kravas automašīnas, aprīkojot tās ar jaunām 48 voltu litija baterijām. Pēc šīs pārejas viņi novēroja kaut ko ievērāmi ietekmīgu – degvielas patēriņš samazinājās aptuveni par 22% katrā veiktajā jūdzē. Šie bateriju sistēmas faktiski nodrošina elektroenerģiju elektriskajiem kravas pacēlājiem un palīgaprīkojumam, kas aprēķina optimālās maršruta izvēles. Šo iemeslu dēļ šoferi tagad var veikt aptuveni par 31 jūdzi dienā vairāk, pirms nepieciešams atkārtoti uzpildīt degvielu, turklāt dzinēji mazāk ilgu laiku atrodas tukšgaitā. Patiesais spēles mainītājs tomēr ir iebūvētās bateriju pārvaldības sistēmas, kas visu uzrauga reālā laikā. Pēdējos pusotru gadu laikā šī tehnoloģija samazināja negaidītos bojājumus servisa centros aptuveni par 40%, ietaupot gan laiku, gan naudu uzņēmumam.
Tam, ka tiek noņemti ar rīvēm darbināmi piederumi un samazinās dzinēja slodzes cikli, 48 V sistēmas pilsētas braucienos ar biežām apstāšanās un palaišanu mehānisko nodilumu samazina aptuveni par 27 procentiem. Mūsdienu 48 V akumulatori ir aprīkoti ar gudru siltuma vadību, kas nodrošina gludu darbību plašā temperatūru diapazonā — aptuveni no mīnus 20 grādiem pēc Celsija līdz 55 grādiem pēc Celsija. Tas palīdz pasargāt pret strauju akumulatora jaudas zudumu ļoti smagos laika apstākļos. Reālu datu izpēte no transportlīdzekļu parka darbībām liecina arī par kaut ko ievērības vērtu — prognozējošā analīze, kas iebūvēta šajās akumulatoru pārvaldības sistēmās, kopš 2021. gada sākuma ir samazinājusi ceļmalā notikušās avarijas, kas saistītas ar akumulatora problēmām, aptuveni par divām trešdaļām.
Pārslēgšanās uz 48 V akumulatoru sistēmām nozīmē, ka komercielašņi tagad var darbināt smagās sastāvdaļas elektriski, nevis paļauties uz mehāniskām sistēmām. Iedomājieties tādas lietas kā enerģijas stūres, gaisa kondicionēšanas kompresori un dažādi palīgekipējumi. Aizstājot vecās mehāniskās detaļas ar to elektriskajiem analogiem, ražotāji faktiski ietaupa aptuveni 18% no izšķērdētās enerģijas, vienlaikus iegūstot daudz labāku kontroli pār šīm sistēmām. Piemēram, ņemsim HVAC sistēmas. Ar 48 V barošanu vadītājiem vairs nav jātur dzinēji nepārtraukti ieslēgtus, lai uzturētu komfortablu temperatūru piegādes automašīnās, kas nozīmē reālas ietaupījumus degvielas patēriņā apmēram no 3% līdz 5%. Un arī par stūres sistēmām nedrīkst aizmirst. Elektrifikācija atver durvis gudrākām vadītāja asistēšanas tehnoloģijām un novērš visu to nekārtīgo hidraulisko šķidrumu apkopi, ko mehāniķi tik ļoti ienīda.
48 V apakšsistēmas darbojas ļoti labi, ja tās kombinētas ar šīm augstsprieguma hibrīdierīcēm. Tās patstāvīgi nodrošina visu papildu slodžu apkalpošanu, kas mazina spiedienu uz galvenajiem bateriju komplektiem. Mēs runājam par baterijas kalpošanas laika pagarināšanu aptuveni par 15 līdz pat 20 procentiem normālos braukšanas apstākļos. Šo divu spriegumu sistēmu padara īpašu tas, kā tā ļauj enerģiju, kas iegūta bremzējot, izmantot, lai darbinātu lietas, piemēram, gaismas, ventilatorus un citas nelielas sastāvdaļas. Testi rāda, ka transportlīdzekļi darbojas aptuveni par 8 procentuājiem punktiem efektīvāk nekā tad, ja tie turpinātu izmantot tikai 12 voltus vai pārietu uz pilnu augstspriegumu visur. Turklāt parka pārvaldnieki ļoti vērtē faktu, ka šīs 48 volti sistēmas ļauj daudz vieglāk modernizēt vecos dīzeļa kravas automobiļus, pievienojot tiem elektriskās iespējas, neatjaunojot visu no jauna pilnībā.
Akumulatoru pārvaldības sistēmas vai BMS ir būtiskas, lai komercielaugos izmantotiem 48 V akumulatoriem izmantotu maksimālo jaudu. Šīs modernās sistēmas ar aptuveni 1% precizitāti uzrauga atsevišķu elementu spriegumu, temperatūras rādījumus un strāvas plūsmu. Tās novērš problēmas, piemēram, pārlādēšanos un bīstamus termiskus notikumus, vienlaikus nodrošinot, ka enerģija tiek vienmērīgi sadalīta pa visiem elementiem. Saskaņā ar pērn publiskotu ASV Automobiļu inženieru biedrības (SAE) pētījumu, uzņēmumi, kas izmanto šīs jaunās 48 V BMS sistēmas, pieredzēja aptuveni par 40% ilgāku akumulatoru kalpošanas laiku salīdzinājumā ar tiem, kas joprojām izmanto vecmodīgas 12 V sistēmas. Tas notiek tāpēc, ka jaunās sistēmas daudz efektīvāk pārvalda lādēšanas līmeni.
Nākamās paaudzes 48 V BMS ietver mašīnmācīšanās algoritmus, kas analizē vēsturiskos lādēšanas ciklus un vides apstākļus, lai prognozētu apkopes vajadzības. Flotes operatori, kas izmanto šos sistēmas, ziņo par 22% mazāk negaidītiem darba pārtraukumiem (Frost & Sullivan 2024), bet pielāgotā slodzes sadale veicina 18% ilgāku sastāvdaļu kalpošanas laiku.
Rūpnieciskos apstākļos 48 V baterijas saskaras ar nopietniem temperatūras svārstībām, kuras var sniegties līdz mīnus 30 grādiem pēc Celsija un pat līdz karstiem 60 grādiem pēc Celsija. Tas nozīmē, ka tām tiešām ir vajadzīgas labas siltuma vadības sistēmas. Uzņēmumi, kuri to saprot, šīs problēmas risina, izmantojot vairākas pieejas. Pirmkārt, pastāv speciālas fāžu maiņas materiāli, kas uzsūc aptuveni 25 procentus vairāk siltuma salīdzinājumā ar parastajiem variantiem. Tad ir šķidrās dzesēšanas sistēmas bateriju korpusiem, kas samazina karstās vietas aptuveni par 15 līdz pat 20 grādiem pēc Celsija. Un beidzot, daudzas ražotnes tagad izmanto prognozējošos termālos modeļus, kas palīdz ietaupīt enerģijas izmaksas, kas saistītas ar klimata regulēšanu, samazinot atkritumus aptuveni 30 procentos. Šīs kombinētās stratēģijas nodrošina, ka baterijas paliek drošā darbības diapazonā, neskatoties uz smagajiem apstākļiem.
Pētījumi liecina, ka centralizētas BMS arhitektūras vieglos komercielašņotājos samazina vadiem nepieciešamo sarežģītību par 35%, savukārt distributīvās sistēmas ļauj par 50% ātrāk lokalizēt kļūdas smagajā tehnikā. Saskaņā ar 2024. gada Telematikas analīzes ziņojumu hibrīdais pieejas veids, kas apvieno abas stratēģijas, nodrošina 92% sistēmas darbības laiku jaukto transportlīdzekļu parkos.
Jaunākās 48 V bateriju sistēmas balstās uz sarežģītiem DC-DC pārveidotājiem, lai kompensētu sprieguma līmeņu atšķirības starp automašīnas galvenajām augstsprieguma daļām un tām mazākajām sastāvdaļām, kas darbojas zemākā spriegumā. Šīs sistēmas samazina strāvas plūsmu aptuveni par trīs ceturtdaļām, vienlaikus nodrošinot to pašu jaudu, kas nozīmē mazākas pretestības zudumu un ievērojami mazāku siltuma uzkrāšanos kopumā. Pareizi konfigurētas šīs 48 V tīklu sistēmas kopā ar divvirzienu DC-DC pārveidotājiem reālos apstākļos var sasniegt efektivitāti no 92 % līdz 95 %. Tas nozīmē aptuveni 18 % līdz 22 % mazāk izšķērdētas enerģijas salīdzinājumā ar vecāko tehnoloģiju. Uzlabotā efektivitāte ir izšķiroša regeneratīvās bremzēšanas sistēmām un elektriskajiem turbokompresoriem, kuriem ikdienas uzticamu darbību nodrošināšanai nepieciešams stabilas barošanas avots.
Pārejot uz 48 V elektroenerģiju, nevis balstoties uz tradicionālajām sistēmām, piemēram, gaisa kondicionēšanas kompresoriem, elektriskajiem stūres mehānismiem un dzesēšanas šķidruma sūkņiem, novērojam par aptuveni 15 % samazinātu tā saucamo parazitāro dzinēja pretestību. Pērn veikts pētījums, kurā analizēja faktiskas kravas automašīnu flotes, atklāja kaut ko diezgan interesantu. Šīs 6. klases piegādes transportlīdzekļu apakšsistēmas darbojās ar 48 V elektroenerģiju, tie patērēja aptuveni par 1200 litriem mazāk degvielas katru gadu salīdzinājumā ar standarta modeļiem. Šo tehnoloģiju padara tik efektīvu elektrisko slodžu saprātīga pārvaldība. Tādos grūtajos brīžos, kad kravas automašīnai ir nepieciešama papildu jauda paātrināšanai vai kalnu kāpšanai, sistēma var izdalīt enerģiju tajās vietās, kur tā visvairāk vajadzīga, kas nozīmē, ka vadītājiem nav jāpaļaujas uz veco benzīna dzinēju, lai paveiktu visu darbu.
48 V arhitektūra palīdz nodrošināt enerģiju elektrificētajām izplūdes sistēmām, kas risina problēmu ar emisijām aukstās palaišanas laikā, kas ir bijusi īsta problēma komerciela transportlīdzekļu operatoriem. Kad katalizatori un urīnvielas dozatori saņem enerģiju tieši no 48 V akumulatora, nevis no standarta 12 V sistēmas, tie sasilst aptuveni par pusi ātrāk. Tas ir svarīgi, jo auksti dzinēji izdala vairāk piesārņotāju, līdz viss kļūst pietiekami karsts, lai darbotos pareizi. Saldrēces furgoni, kuros darbojas šīs jaunākās sistēmas, reālos ceļa testos ir parādījuši ievērojamas uzlabošanās. Mēs runājam par aptuveni 34 % mazāk slāpekļa oksīdu un gandrīz 30 % mazāk daļiņu salīdzinājumā ar vecākām sistēmām. Turklāt šīs 48 V sistēmas arī spiediena apstākļos paliek vēsākas. Automaģistrālē smagās braukšanas apstākļos tās darbojas aptuveni par 20 līdz 25 grādiem pēc Celsija vēsāk nekā parastās sistēmas, kas nozīmē, ka detaļas ilgst ilgāk, pirms tās jānomaina.
Industrijas darbības piedzīvo lielas pārmaiņas pateicoties 48 V bateriju sistēmām, īpaši attiecībā uz elektriskajiem preču pacēlājiem un automatizētajiem vadāmajiem transportlīdzekļiem, ko redzam noliktavās. Šīs baterijas nodrošina labāku sprieguma stabilitāti un ietilpina vairāk enerģijas mazākās iepakojumā, kas nozīmē, ka mašīnas var pacelt smagākas kravas un ilgāk strādāt maiņas laikā. Piemēram, litija jonu 48 V baterijas nodrošina noliktavu AGV darbību visu darba dienu bez nepieciešamības uzlādēt. Šāda veida ražotspēja ievērojami samazina uzturēšanas un nomaiņas izmaksas — aptuveni par 25% mazāk nekā uzņēmumi agrāk tērēja uz vecajām svina skābes baterijām. Turklāt šo bateriju konstrukcija padara tās viegli mērogojamas atkarībā no nepieciešamības. Vai nu tas ir konveijeru lentas, kas pārvadā produktus, vai robotu rokas, kas montē sastāvdaļas, uzticama un pastāvīga barošana ir ļoti svarīga, lai ikdienas darbības noritētu gludi.
Arvien vairāk datu centru šodien pāriet uz 48 V akumulatoru sistēmām, jo tiem nepieciešama labāka enerģijas vadība un uzticamākas rezerves iespējas. Pāreja uz 48 V līdzstrāvas sistēmu samazina traucējošos pārveidošanas zudumus, ko novērojam vecākās 12 V sistēmās, dažreiz pat aptuveni par 30%. Tas ir būtisks faktors, lai nodrošinātu serveru stabili darbību elektroapgādes starpposmos. Lielie mākoņpakalpojumu sniedzēji jau sākuši kombinēt šīs 48 V baterijas ar gudrām dzesēšanas risinājumiem, lai darbības nenoturētos pat tad, ja galvenajā elektrotīklā rodas problēmas. Pāreja uz augstāku spriegumu ir vērsta ne tikai uz uzticamību. Tā faktiski veicina arī videi draudzīgus pasākumus, jo tā daudz labāk sader ar saules paneļiem un citiem tīriem enerģijas avotiem, atvieglojot atjaunojamo energoresursu integrāciju esošajā infrastruktūrā.