suluhisho la Kuvuruga Beteria ya 48v kwa Mifumo ya Nguvu za Usimamizi kwa Ajili ya Viwandani

Kwa Nini 48V Ni Chanzo cha Kawaida cha Nguvu za Usimamizi Viwandani

Ufanisi, Usalama, na Manufaa ya Uhusiano wa Mifumo ya 48V

Viwanda vingi zaidi vinaobadilika kwa mitaala ya bateria ya 48V kwa sababu inatoa mchanganyiko sahihi wa ufanisi, vipengele vya usalama, na uwezo wa kutumika pamoja na vifaa vingine. Wakati mifumo inavyofanya kazi kwa volt 48, inachukua sasa kidogo kwa nguvu ileile ya pato ambayo inamaanisha potezo kidogo cha nishati kupitia upinzani wa waya (kumbuka kwamba P ni sawa na I kizima R unachokijifunza shuleni). Pia, sasa hilo la chini linaruhusu makampuni kutumia waya nyororo ambayo yanashughulika kwa gharama kubwa. Kuna faida kubwa mengine ya usalama. Kwa volt 48, mifumo haya inabaki chini ya kikomo cha 60 volt cha Usalama wa Voltage ya Chini Sana kilichowekwa na viongo vya kimataifa kama IEC 61140. Hii inamaanisha wafanyakazi hawanasikitika kuhusu mashamba ya umeme yanayoweza kuchoma wakati wanafanya kazi za matengenezo kawaida, na wanaweza kupuuza kununua vifaa vya ulinzi vinavyyoshughulika kwa gharama kubwa kwa muda mwingi. Na kimsingi? Kiwango hiki cha voltage kimebaki kwa miaka mingi katika vitu kama vya mitandao ya simu, mifumo ya kitanzi kwa viwanda, na sehemu za udhibiti kila mahali. Kwa hiyo, vifaa vinaweza kuunganisha mifumo haya kwa yale ambayo tayari yamopangwa bila kuchukua pesa kubwa kwa waya mpya au mabadiliko.

Unganisha na UPS, Inverta, na Miundombinu ya Kiharakati Iliyopo

Kiwango cha 48V kifanya kuwa rahisi zaidi kufanya kazi na vipengele vya umeme kwa ujumla. Sasa kuna mfumo wake wa Uninterruptible Power Supplies (UPS) na inverta ambayo ina msaada wa ndani kwa umeme wa 48V DC kama ilivyoondokwa kutoka kisanduku. Hii inamaanisha kuwa betri zinaweza kuunganishwa moja kwa moja bila kupita kwa mchakato usiofaa wa ubadilishaji wa AC kwenda DC au DC kwenda DC ambao unaharibu nguvu kiasi kikubwa. Kinachosababisha kuchanganyikiwa ni jinsi hii inavyofanya kazi vizuri pia katika miundombinu ya zamani ya kiharakati. Viwanda vingi bado vinaendesha mitandao yao ya vifaa vya usimamizi, PLCs, na mzunguko mwingine wowote wa 48V. Kwa sababu ya miundombinu iliyopo, kubadilika kwenda kwa betri za lithiam za 48V huwa haraka, ina hatari ndogo kwa uendeshaji, na haifanyi mahitaji makubwa ya maendeleo.

Kuchambua Mahitaji ya Nguvu ya Viwanda na Mapato ya Kipekee

Kupima kwa usahihi mahitaji ya nguvu za viwandani inaunda msingi wa ubunifu wa kutegemeza bateria ya 48V ambayo inafanya kazi kwa uhakika. Mchakato huu unapata kumbukumbu miongoni mwa mitandao muhimu inayohitaji ulinzi na kupima matumizi yao ya nishati ili kuzuia mvuto.

Kufanya Ukaguzi wa Nishati: Kusukuma Matumizi ya Kila Siku na Mizinga ya Juu

Anza kwa kufanya orodha kamili ya vitu vyote katika fasiliyati kisha ukabilie kiasi gani cha nguvu kila kipengee kinachotumia. Vinjari vya kufunga vinafanya kazi nzuri kwa ajili ya kazi kama hii, ingawa watu wengine wapendelea mitandao ya submetering wakifanya kazi na vitanzanzano vikubwa. Wakati wa kupitia orodha, linganisha kwanza kwa vitu ambavyo vinalazimika kubaki yanayofanya kazi wakati wote. Mambo kama vile walemavu wa mchakato, vichwache vya usalama ambavyo vinazima mashine ikiwa kuna kitu kinachotokea vibaya, na vifaa vyote vya mtandao ambavyo vinahakikisha kuwa mifumo inavyofanya kazi vinapaswa kuja kwanza. Mambo mengine? Mwanga katika eneo la ofisi, vituo vya ziada vya joto au baridi ambavyo havijachanganywa moja kwa moja na mifumo ya uzalishaji vinaweza kawaida kusubiri au hata kuzimwa kwa muda bila kusababisha matatizo makubwa. Hakikisha umeorodhesha takwimu za matumizi kawaida lakini pia uangalie mawazo makubwa ya matumizi ya nishati. Moto na vikombe vikubwa vinajulikana kwa kuchukua mara tatu ya sasa wao wa kawaida wakati wanapoanza, kwa hivyo ni vizuri kujua kina maana gani kwa usahihi kinachotokea wakati wa muda huo wa kuanzisha.

Vifaa vya kisasa vya kutathmini mbele vinapunguza makosa ya ukubwa kwa asilimia 39% ikilinganishwa na mahesabu ya mikono wakati yanajumuishwa data ya pembejeo za matumizi. Hesabu jumla la kWh kwa siku kwa kuzidisha wastani wa watiji kwa masaa ya utendaji, kisha ongeza marafu ya asilimia 25% kwa ajili ya uovu wa vifaa na kuenea kwa baadaye.

Utambulisho wa Muda wa Kukaa na Mikomo ya Kazi kwa Ajili ya Mpango Salama Thabiti

Sakata kubwa zaidi zinazotumia vitengo vya kawaida vya uwezo wa kufanya kazi kwa sasa hivi. Sakata za Aina ya III zinahitaji uwezo wa kufanya kazi kwa wastani wa takriban 99.982%, wakati sakata za Aina ya II zinalenga kufikia takriban 99.741%. Kinazoea kuchunguzwa kwa mzunguko wa kazi ya vifaa, kuna tofauti kubwa kati ya mzigo wa mara kwa mara kama vile mitandao ya SCADA na mashine ambazo zinanzia na kusimama mara kwa mara wakati wa muda wao wa kufanya kazi. Kwa matumizi muhimu kabisa, vitengo vingi vinatangaza mahitaji ya mfumo wa usimamizi wa N+1. Hii inamaanisha kuwa kuna uwezo wa chaji cha malipo ambao unarudi zaidi ya mahitaji ya juu kwa sehemu kamili moja ya ziada. Vinginevyo, sababu za mazingira pia zina maana. Utendaji wa betri ya lithium unapungua kwa kiasi kikubwa wakati wa joto linapungua chini ya mazingira ya kawaida ya kufanya kazi. Katika hatua ya kuzima (0 digrii Celsius), betri hizi zinatoa kawaida takriban asilimia 15 hadi 20 tu ya uwezo wao uliopimwa kulingana na uwezo wao wa kutoa kwa joto la kawaida la kurejelea la 25 digrii Celsius.

Kusimamia Uwezo wa Beteria ya 48V kwa Muda wa Usimamizi wa Malipo

Kuhesabu kWh na Ah Zinazohitajika: Kuzingatia Undani ya Ondoa na Ufanisi

Kupata ukubwa sahihi wa benki ya bateria ya 48V inabegana na kuhesabia kuna kilowatt saa ngapi (kWh) tunazohitaji. Hisabati ya msingi inaonekana kama hii: Chukua nguvu muhimu katika kilowatts na zidisha kwa muda tunataka nguvu ya usimamizi. Kisha ugawanye nambari hiyo kwa mambo mawili - kwanza, asilimia ya kina cha kupungua (depth of discharge), na pili, sababu ya ufanisi wa mfumo. Bateria za lithiamu zinafanana zinaweza kusimamia kati ya 80 hadi 90% ya kina cha kupungua, ambacho ni karibu mara mbili ya kile bateria za chumbo zinazoweza kufanya ambazo ni kuhusu 50%. Tuseme mtu anahitaji nguvu ya 10 kW kwa masaa manne kwa kina cha kupungua cha 80% na mfumo unaofanya kazi kwa ufanisi wa 95%. Kufanya hesabu hutoa takriban 52.6 kWh zilizohitajika. Ili kubadilisha hii kuwa saa za ampeli kwa mfumo wetu wa 48V, zidisha kWh kwa 1000 kisha ugawanye kwa volti 48. Hutoa takriban ampeli 1,096. Kufuata njia hii husaidia kuepuka kununua bateria ndogo mno wakati bado inaleta gharama zinazokaa kwa muda mrefu na kuhakikisha utendaji bora tangu siku ya kwanza.

Mpango wa Siku za Kujitegemea na Mabadiliko Halisi ya Utendaji

Wakati tunapenda kuongeza muda wa umeme wa usalama zaidi ya siku moja tu, kwa msingi tunaendelea kuzidisha matumizi yetu ya kila siku kwa idadi ya siku ambazo tunahitaji umeme uweze kuwapa nguvu. Hebu tuangalie mfano: ikiwa kiwanda kinachuma takriban kilowatt-saa 120 kwa siku na inataka siku tatu kamili za ustawi wakati unaendelea kudumisha kina cha kutoa umeme (discharge) wa asilimia 80, hesabu zinasema hivi. Chukua hizo 120 kWh mara siku tatu huwa 360, kisha ugawanye kwa 0.8 kutokana na mahitaji hayo ya asilimia 80, ambayo hutupa takriban 450 kWh inayohitajika. Hata hivyo, hakuna anayeendesha katika hali bora kabisa. Hali ya baridi peke yake inaweza kupunguza uwezo wa betri kwa asilimia 20 wakati mafuriko huanguka chini ya hatua ya kufa. Pia, betri za lithium zinapoteza ufanisi kwa mwendo wa miaka, takriban asilimia 3 kila mwaka. Na kila wakati kuna mahitaji makubwa ya umeme kwa mara moja, mfumo unapata upungufu wa voltage ambao unafanya uwezo halisi wa kutumia kuwa ni chini zaidi kuliko ulivyotarajia. Kwa sababu hiyo, wengine wengine wanaweka zaidainasi ya asilimia 25 hadi 30 tu kwa usalama. Hii inasababisha kuongezeka kwako kwenye hesabu zetu za awali kutoka 450 hadi mahali pengine karibu na 562 kWh jumla ya uwezo, kuhakikisha vitu vishapobadilika vizuri hata wakati matatizo yanasikitika wakati wa mapumziko mafupi ya umeme.

Kubuni Vipimo vya Betri vya 48V Vinavyoweza Kuongezeka na Kutokana

Mhimili wa Sambamba-Siri: Kuhakikisha Ustahimilivu wa Voltage na Usawa wa Sasa

Mifumo ya usimamizi katika mazingira ya kisasa huweka matumizi ya vipengee vya siri-parallel ili kudumisha tukio la 48V linapotosha hata pale pembejeo inapobadilika. Wakati betri zinapowekwa katika safu, zinapata kiwango cha voltage kinachotakiwa. Kuongeza kwenye safu inakurusha uwezo wa jumla (unaonekana kama Ah) ambapo mfumo unaweza kuendelea kufanya kazi kwa muda mrefu zaidi wakati wa mapumziko ya umeme. Manufaa makubwa yako ni kwamba mpangilio huu unasimamia mtiririko usio sawa wa sasa ambao mara nyingi husababia kuharibika kwa betri mapema. Kama mfano, fahamfu aliyetajwa kama 4S4P, una maana kuwa betri nne zenye seti nne zimeunganishwa pamoja. Hii inatoa volts 48 zilizopendelewa pamoja na kuzidisha uwezo wa jumla mara nne. Jambo muhimu sana ni kuhakikisha kwamba sasa linapita kwa usawa kupitia vipengele vyote vya parallel. Watengenezaji wenye uzoefu wote wanajua kwamba kudumisha tofauti chini ya asilimia 5 inahitaji mpangilio mzuri wa busbars pamoja na ubalau wa seli. Majaribio ya imaging ya joto yamefanyika katika tovuti halisi za kisasa yamesimamia matokeo haya mara kwa mara.

Kukatwa Kwa Vibaya, Uwepo Wa Ziada, Na Kuongezeka Kwa Mambo Kwa Vijiko Vinavyotumia Viwanda

Kwa wale wanaosimamia vifaa vya Aina ya III au IV wanaolenga kwenye alama ya 99.995% ya muda wa utekelezaji, uwepo wa sehemu zaidi (N+1) si tu kitu kinachotaka lakini kinachohitajika kabisa. Wakati sehemu moja inapopasuka, utekelezaji huendelea bila shida. Mbinu ya vitengo imeundwa kwa switches za kuvunja zinazoweza kuzima sehemu zilizoharibika kwa sekunde moja tu. Kuhusu kuongezeka, mifumo hii imeundwa kusakiliwa kwa urahisi kwa sababu ya vigezo vya kawaida vya vitengo. Vifaa vinaweza kuongeza uwezo kwa kipande kipande, kuongeza kiasi cha 5 kWh kama kinavyotakiwa. Hakuna hitaji la kupanga kabeli upya. Kampuni zinataarifu kuhifadhi kiasi cha 60% kwenye masasisho wakati wanapobadilisha kutoka kwa mifumo ya zamani isiyo ya vitengo. Masomo ya hivi karibuni ya mwaka 2023 yanathibitisha hii, yanavyoonesha kiasi gani cha pesa kinachohifadhiwa kwa muda kwa mfumo wa kutosha uliofanikisha.