Аккумуляторы 36 В для гольф-мобилей: руководство по обновлению литиевых аккумуляторов для автопарка

Я буду с тобой откровенен. Если у вас есть парк оборудования с напряжением 36 В и вы все еще используете свинцово-кислотные-кислотные системы, вы, вероятно, потеряете где-то от 1500 до 2400 долларов на тележку в течение следующего десятилетия по сравнению с предприятиями, которые уже перешли на это оборудование. Это не тактика запугивания. Вот что показывают таблицы после того, как мы провели математические расчеты с операторами автопарка 40+ за последние два года.

 

Но вот что никто в этой отрасли не хочет признавать: около трех четвертей «литиевых конверсий», которые нам приходилось исправлять, были самодельными работами или дешевыми установками, которые вышли из строя в течение двух лет. Технология работает. Проблема в том, как это реализуется.

 

В этом руководстве рассказывается о том, чему мы научились в Polinovel благодаря проектам, которые пошли хорошо, и проектам, которые мы унаследовали после того, как они пошли не так.

Проблема 36 В, о которой никто не хочет говорить

Вот что меня расстроило, когда я впервые пришел в эту индустрию. Посетите любую выставку, поговорите с любым крупным производителем аккумуляторов, и они потратят 45 минут на объяснение своих продуктовых линеек на 48 В и 72 В. Спросите о 36В и увидите, как их энтузиазм исчезнет.

«О, это устаревшее оборудование. Большинство людей все равно модернизируют свои тележки».

Действительно? Скажите это полю для гольфа в Теннесси, на котором установлено 120 тележек Club Car DS, купленных в период с 2002 по 2008 год. Этим тележкам предстоит прослужить еще десять лет. Моторы в порядке. Контроллеры работают. А варианты батарей? Мусор. По крайней мере, именно это предлагал рынок, пока такие компании, как мы, не решили, что сегмент 36 В заслуживает реального инженерного внимания.

Рынок автопарков 36 В немаленький. Это примерно 35-40 % эксплуатируемых гольф-каров в Северной Америке. Эти предприятия были заброшены поставщиками, гоняющимися за новыми платформами напряжения, и с тех пор они застревают либо на свинцово-кислотных, либо на плохо спроектированных литиевых модернизациях.

Мы сделали осознанный выбор, сосредоточившись здесь. Не потому, что 48В не выгодно. Потому что операторы 36-вольтовой сети облажались, и, похоже, никого это не волновало.

Сколько на самом деле стоит конверсия

Я собираюсь показать вам реальные цифры, а затем объяснить, почему большинство сравнений затрат, которые вы видели в Интернете, вводят в заблуждение.

Большинство сравнений обманывают работу по техническому обслуживанию. Они либо полностью игнорируют это, либо используют какую-то нелепую заниженную-оценку, например «50 долларов в год». Это фантастика.

Вот реальность. Свинцово--кислотные аккумуляторы, эксплуатируемые на автопарке, летом нуждаются в проверке воды каждые 1–2 недели, очистке терминала ежеквартально, выравнивающих зарядах ежемесячно, и эту работу должен кто-то выполнять. Даже при стоимости полностью загруженного технического специалиста в 22 доллара в час 12–15 часов в месяц на весь парк быстро складываются. Один курорт в Аризоне, с которым мы работаем, подсчитал, что они тратят 31 000 долларов в год только на обслуживание батарей перед переоборудованием. Их начальник технического обслуживания чуть не упал со стула, когда увидел номер.

Выбор емкости между 105 Ач и 150 Ач зависит от местности и характера использования. Плоское поле, стандартные раунды на 18-луночек, умеренное движение транспорта? 105Ah прекрасно с этим справляется. Перепады высот более 150 футов, 27+ ямы, тележки, тянущие прицепы с напитками, или интенсивное использование-спина к спине? Вам нужно 150 Ач, иначе у вас возникнут проблемы с зарядкой.

Мы помогаем клиентам выяснить, какая конфигурация подходит, прежде чем они совершат покупку. Ошибка создает проблемы, устранение которых обходится дороже, чем разница в цене между моделями.

Почему так много конверсий терпят неудачу

Это та часть, которая меня бесит в этой индустрии.

Кто-то прочитал в Интернете, что можно просто купить три литиевые батареи на 12 В, соединить их последовательно, как свинцово--кислотные, и сэкономить кучу денег. Это звучит логично. Это также надежный способ застрять тележки на трассе в течение 8-12 месяцев.

Техническое объяснение включает в себя так называемый конфликт BMS. Каждая литиевая батарея 12 В имеет собственную систему управления зарядом и разрядкой. Соедините три вместе, и вы получите три независимые системы, которые не взаимодействуют друг с другом. Когда первая батарея полностью заряжается, ее BMS отключается. Два других прекращают зарядку, поскольку цепь теперь разомкнута. Повторяйте это несколько раз, и аккумулятор выйдет из равновесия, пока одна батарея полностью не разрядится во время работы.

Форум Cartaholics подробно задокументировал эту модель неудач. В одной теме, которую я добавил в закладки, рассказывается о владельце EZ-GO, который за два года сменил три комплекта дешевых батарей на 12 В, прежде чем кто-то наконец объяснил, что происходит. (cartaholics.com)

Решение представляет собой унифицированный пакет с единой BMS, управляющей всеми ячейками. Это не является обязательным для использования автопарком. В этом разница между конверсией, которая работает, и конверсией, которая создает больше проблем, чем решает.

Второй вид отказа включает в себя заниженные номинальные значения разряда. Ваш контроллер на 36 В потребляет ток 300–350 ампер, когда тележка ускоряется с остановки или поднимается на уклон. Батареи, рассчитанные на непрерывный ток 100–150 А, вызывают отключение BMS под нагрузкой. Тележка просто останавливается. Водитель понятия не имеет, что произошло. Ваш телефон звонит.

Мы указываем для наших блоков непрерывный ток 200 А и пиковый ток 500 А специально потому, что мы устали исправлять ошибки других людей. Слишком много для равнинной местности? Может быть. Но это означает, что аккумулятор никогда не станет ограничивающим фактором, независимо от того, с чем сталкивается тележка.

Страхование

Я буду честен. Поначалу это застало нас врасплох.

Около 18 месяцев назад позвонил клиент из Флориды и сообщил, что его страховая компания задает вопросы о только что завершенной нами конверсии лития. Требуется документация по типу химического состава, термическим характеристикам, протоколам хранения. Раньше мы с этим не сталкивались.

Оказывается, страховая индустрия начала обращать внимание на возгорания литиевых батарей в других сферах, а некоторые страховщики начали нервничать по поводу парка гольф-каров. Wells Insurance опубликовала руководство, в котором специально предупреждает операторов полей для гольфа о том, что литиевые батареи «снизят привлекательность страхового рынка». (блог.wellsins.com)

Итак, мы разработали пакет документации. Данные по химии LiFePO4 показывают, что порог температурного выхода из-под контроля составляет 500-600 градусов по сравнению с 180-250 градусами для химии NMC, используемой в более дешевых продуктах. Копии сертификатов UL. Записи о соответствии требованиям NFPA 855 для конфигураций зарядки.

Когда клиентам нужно, чтобы мы разговаривали со своими андеррайтерами, мы это делаем. Занимает час, отвечает на технические вопросы, обычно решает проблемы.

Эффект премии, который мы наблюдаем, колеблется в пределах 4-9% при продлении. Раздражает, но экономия на конверсии покрывает это в первом квартале и все последующие годы, что является чистым положительным результатом.

Эту проблему не должен решать клиент в одиночку. Мы создали его, продавая им литиевые батареи, и помогаем им справиться с последующими сложностями.

Как мы на самом деле осуществляем конверсию автопарка

Раньше я думал, что чем быстрее, тем лучше. Переоборудуйте весь флот, сделайте это, переходите к следующему проекту.

Этот подход нас поразил однажды. 65-переоборудование тележки в частном клубе, завершенное за шесть недель, казалось успешным, пока три месяца спустя мы не обнаружили партию ячеек с непостоянной емкостью. Внезапно мы заменяем пакеты 20+ по гарантии, клиент в ярости, и наша прибыль по этому проекту стала отрицательной.

Теперь мы все поэтапно выполняем, и меня не волнует, если клиенты отодвинут сроки.

Первый этап:8-10 тележек, полгода валидации. Мы подбираем устройства, охватывающие диапазон вариантов использования на данном объекте. Холмы, равнины, тележки для персонала, тележки для гостей. Сбор данных о циклах зарядки, пробеге, любых аномалиях. Это выявляет проблемы с конфигурацией до того, как они повлияют на весь автопарк.

Второй этап:30-40% парка по результатам валидации. На данный момент команда технического обслуживания знает, что делает, инфраструктура зарядки приняла на себя нагрузку, и у нас есть реальные данные о производительности, а не прогнозы.

Третий этап:остаток парка, поскольку срок эксплуатации существующей свинцово-кислотной-кислоты подходит к концу. Нет смысла принуждать к досрочному выводу из эксплуатации батарей, которые еще работают. Пусть они завершат свою службу, пока преобразованная часть ежедневно демонстрирует, какую выгоду получает операция от лития.

Этот подход также помогает клиентам, которые не могут получить одобрение бюджета на полную конверсию автопарка в течение одного финансового года. Распределение капитала по 2-3 бюджетным циклам часто определяет разницу между «утверждено» и «возможно, в следующем году».

Что мы строим по-другому

Я не собираюсь притворяться, что наши батарейки волшебные. Химия LiFePO4 — это химия LiFePO4. Клетки производятся одними и теми же крупными производителями, которые поставляют их всем.

Мы контролируем дизайн упаковки, программирование BMS и проверку качества.

Наша архитектура BMS обрабатывает текущие нагрузки, которые фактически возникают при эксплуатации автопарка, а не теоретические средние значения.. 200Постоянный пиковый ток 500 А и управление температурным режимом, которое не отключает аккумулятор только потому, что летом в Аризоне температура окружающей среды превысила 100 градусов по Фаренгейту.

Зарядка в холодную погоду — это то место, где многие продукты выходят из строя операторов в северных штатах. Стандартная система BMS блокирует зарядку при температуре ниже 32 градусов по Фаренгейту, поскольку прохождение тока при низкой температуре повреждает элементы. Наши аккумуляторы включают в себя нагревательные элементы, которые автоматически доводят аккумуляторы до безопасной температуры зарядки.

Устраняет необходимость в отапливаемом хранилище, которое для большинства объектов будет стоить дороже, чем сама батарея.

Система мониторинга показывает в реальном времени-статус всего вашего автопарка. Напряжения ячеек, температуры, состояния заряда, количество циклов. Проблемы всплывают еще до того, как гости застревают на 14-м фервее.

Гарантия 10 лет. Полная замена в течение 1 - 5 года, пропорционально 10 году. Предприятия, имеющие более 50 тележек, заключают соглашения об обслуживании на месте, поэтому вам не придется ждать доставки, когда что-то требует внимания.

Начиная

Любой проект начинается с оценки объекта. Для объектов до 100 тележек требуется полдня. Мы оцениваем местность, модели использования, существующую инфраструктуру зарядки, рабочие процессы технического обслуживания.

Результатом является документ со спецификацией, показывающий рекомендуемую конфигурацию, сроки реализации и прогнозируемую рентабельность инвестиций на основе ваших фактических эксплуатационных данных. Не общие оценки. Ваши цифры.

Если цифры не подходят для вашей ситуации, мы вам сообщим. Мы отказались от проектов, сроки окупаемости которых не оправдывали конверсию. Такое случается нечасто, но случается, и мы предпочли бы поговорить об этом заранее, чем иметь недовольного клиента позже.

Для объектов, где преобразование имеет смысл, текущий срок выполнения заказа составляет 4–6 недель с момента заключения договора до поставки. Завершение первого этапа обычно занимает 8–12 недель, включая установку и обучение.

Рынок 36В остался без внимания. Операторы, эксплуатирующие более старые автопарки с оставшимся сроком службы, застряли между свинцово-кислотными двигателями и литиевыми моделями, разработанными людьми, которые не разбирались в их применении.

Мы решили это исправить. Независимо от того, будете ли вы работать с нами или с кем-то еще, по крайней мере, теперь вы понимаете, что отличает эффективные конверсии от неудачных.