24 V vs 48 V trukin akku: Kuinka valita laitteellesi
Noin kolmasosa asiakkaista, joiden kanssa olen työskennellyt trukkien akkujen hankinnassa, aloitti esittämällä väärän kysymyksen. He kysyivät "kumpi on parempi, 24V vai 48V?" kun heidän olisi pitänyt kysyä "mitä jännitettä laitteistoni ja toimintani todella tarvitsevat?"
Jännite ei ole sinun valintasi. Laitteesi ratkaisee sen. Haarukkatrukin arvokilvessä lukee 48V, se on 48V, keskustelun loppu.
Todelliset päätökset tulevat sen jälkeen: lyijy-happo vai litium? Mikä kapasiteetti? Kuinka asetat latauksen? Nämä kysymykset ratkaisevat, katutko ostostasi kolmen vuoden kuluttua.
Laitetyyppi Sanelee jännitteen
Luokan III varusteet-kärrylavat, pinoamislaitteet, päätelaitteet-toimivat useimmissa tapauksissa 24 V:lla. Nämä koneet käsittelevät alle 4 000 paunaa painavia kuormia, kulkevat lyhyitä matkoja eivätkä tarvitse jatkuvaa suurta tehoa. 24 V:n alusta pitää akut pieninä ja koneet ohjattavissa ahtaissa kaupan takahuoneissa ja pienissä jakeluasemissa.
Luokkien I ja II varusteet ovat erilaisia. Vastapainotrukit, työntömastotrukit ja keräilytrukit tarvitsevat jatkuvaa nostovoimaa ja pitkiä matkoja. 48V on vakiona tässä. Market.us:n toimialatietojen mukaan 48 V akkujen osuus maailman trukkien akkujen markkinaosuudesta on 38,5 % -suurin kaikista jännitesegmenteistä.
Yksi asia pohjoisamerikkalaisten ostajien tulisi tietää: 36V on olemassa lähes yksinomaan Pohjois-Amerikan markkinoilla. 30-vuotias trukkien huoltoveteraani ForkliftAction-foorumeilla ilmaisi sen suoraan: "36 voltti on ehdottomasti Pohjois-Amerikan jännite, eikä sitä käytetä muualla maailmassa." Jos yrityksesi toimii kansainvälisesti tai tarvitsee maailmanlaajuista laitestandardia, 36 V rajoittaa toimittajasi vaihtoehtoja ja osien saatavuutta verrattuna 48 V:iin.
80 V:n järjestelmät on tarkoitettu raskaisiin-käyttökohteisiin, yli 2,5 tonnin vastapainotrukkeihin ja satamalaitteisiin. Hankintalogiikka eroaa 24V/48V päätöksistä, joita käsittelen erikseen.
Miksi jännitetaso vaikuttaa suorituskykyyn ja kustannuksiin
Tämä on hieman teknistä, mutta sen ymmärtäminen auttaa myöhemmin kustannuslaskelmissa.
Teho on yhtä suuri kuin jännite kertaa virta. 9 600 W:n tehon saamiseksi 48 V järjestelmä kuluttaa 200 A, 24 V järjestelmä 400 A. Virran kaksinkertaistaminen tarkoittaa enemmän lämpöä kaapeleissa, enemmän häviöitä liittimissä, nopeampaa kulumista moottorin harjoissa ja kontaktoreissa.
Olen nähnyt asiakkaan 24V kaluston, jossa suurvirtakäyttö tuhosi liittimiä kaksi tai kolme kertaa vuodessa. Puolet heidän huoltolipuistaan oli sähkökosketinvikoja-ei siksi, että akut olisivat huonoja, vaan siksi, että järjestelmä toimi kovemmin kuin tarvitsi.
Jännitteen lasku jää myös huomiotta. Lyijy-happoakkujen jännite laskee jatkuvasti purkauksen aikana. Akku, jonka jännite on 48 V täydellä latauksella, voi laskea 42 V:iin tai alhaisemmaksi 50 %:n kapasiteetilla. Kun jännite laskee 10%, moottorin vääntömomentti laskee noin 20%. Haarukkatrukki tuntuu hitaalta, nosto hidastuu, kiihtyvyys heikkenee. Litiumpurkauskäyrät pysyvät paljon tasaisempina, jännite muuttuu minimaalisesti täydestä latauksesta 20 %:iin jäljellä, joten suorituskyky pysyy tasaisena koko työvuoron ajan.
Todellinen päätös: lyijy-happoa tai litiumia jännitteelläsi
Kun laitejännite on asetettu, akun kemiasta tulee keskeinen hankintakysymys.
Hinnoittelu ensin. Annan sinulle vaihteluvälit tarkkojen lukujen sijaan, koska markkinaolosuhteet muuttuvat, mutta tässä on mitä näemme tällä hetkellä:
24 V lyijy-happo maksaa 2 950–3 800 dollaria. Litium hyppää samalla jännitteellä 6 000 - 10 000 dollariin.
48V on levinnyt enemmän. Lyijy-happo voi olla missä tahansa välillä 3 600–10 000 dollaria kapasiteetista riippuen,-joka on valtava valikoima, koska 400 Ah:n pakkaus ja 700 Ah:n pakkaus ovat hyvin erilaisia tuotteita. Litium 48V on 10 000 ja 20 000 dollarin välillä.
80 V:n järjestelmissä lyijy-hapon odotetaan 8 000 - 12 000 dollaria ja litiumin osalta 15 000 - 25 000 dollaria.
Näitä lukuja tarkasteltaessa litium maksaa kaksinkertaisen tai enemmän. Monet hankintapäälliköt pysähtyvät tähän ja päättävät, että lyijyhappo{1}}on järkevämpää. Mutta tuossa tuomiossa tarkastellaan vain laskun ensimmäistä sivua.
Kokonaisomistuskustannukset ovat todellinen vertailu
Alkuperäinen akun hinta on vain 35–50 prosenttia elinkaarikustannuksista. Loput tulee huollosta, energiankulutuksesta, työstä ja vaihtosykleistä.
Tässä on 8-vuoden vertailu 48 V:n järjestelmälle. Kaksi-vuorokäyttöä, lyijy-happo 575 Ah, litium 378 Ah (litiumin korkeampi energiatiheys tarkoittaa, että et tarvitse samaa Ah-luokitusta).
Lyijy{0}}happoa kertyy nopeasti.Alkuostos 6500 dollaria. Kahdeksan vuoden aikana vaihdat akun kahdesti-lisäät 13 000 dollaria. Viikoittainen kastelu ja neljännesvuosittainen tasausmaksutyö maksaa noin 4 800 dollaria. Materiaalit ja aika kasteluun ja tasaukseen, vielä 2 400 dollaria. Lyijyn-happolatauksen hyötysuhde on 75–80 %, joten sähkön hinta kahdeksan vuoden aikana on noin 9 600 dollaria. Kahden-vuoron käyttö vaatii akun vaihtoa, 15–30 minuuttia kumpikin. Vähimmäisarvio 8 vuoden vaihtotyöstä: 8 400 dollaria. Yhteensä: noin 44 700 dollaria.
Litium näyttää erilaiselta.Alkuostos 15 000 dollaria. Vaihtoa ei tarvita-litiumin käyttöikä kattaa yleensä trukin koko elinkaaren. Pohjimmiltaan huoltovapaa-, satunnaiset liittimien tarkastukset, 400 $. Lataustehokkuus 95–98 %, joten 8 vuoden sähkökustannukset putoavat 5 760 dollariin. Akun vaihto ei tarkoita nollaa työvoimakustannuksia. Yhteensä: noin 21 160 dollaria.
Ero on 23 540 dollaria. Litium maksaa lopulta puolet vähemmän.
Eikä tämä laskelma sisällä edes lyijy{0}}happoinfrastruktuuria: hapon-kestävät lattiat akunvaihtotiloihin, vetytuuletusjärjestelmät, silmänhuuhtelupisteet. Nämä voivat lisätä 50–100 dollaria neliöjalkaa kohti uusissa varastorakennuksissa.
Takaisinmaksuaikataulut riippuvat toiminnan intensiteetistä
Yllä olevassa laskelmassa oletetaan kaksi{0}}vaihtoa. Todellinen takaisinmaksunopeus riippuu suoraan siitä, kuinka kovaa käytät laitettasi.
Yhden{0}}vuoron toiminnot (8 tuntia)voi ladata lyijy-happoa yön yli ja käyttää sitä koko päivän ilman vaihtoa. Litiumin etuja ovat pääasiassa huollon välttäminen ja energiansäästö. Takaisinmaksu kestää yleensä 30 kuukautta tai kauemmin. Jos budjetti on tiukka, yksi-vuorotyöskentely-sovelluksissa voi kohtuullisesti pitää kiinni lyijy-haposta.
Kaksi{0}}vuorotyötä (16 tuntia)muuta yhtälöä. Lyijy-happo vaatii kaksi akkua trukkia kohti sekä vaihtolaitteet. Litium voi nopeasti-latautua vuorojen vaihdon aikana ja toimia jatkuvasti. Niiden projektien perusteella, joissa olen ollut mukana, takaisinmaksuaika on 22-28 kuukautta.
Kolmen-vuoron tai 24 tunnin jatkuva toimintatehdä litiumin olennaisesti pakolliseksi. Lyijy-happo tarvitsee kolme akkua trukkia kohti, jotka pyörivät käytön, latauksen ja jäähdytyksen aikana. Litium voi toimia 22 tuntia 2 tunnin latauksella. Tällä intensiteetillä kysymys ei ole rahan säästämisestä- vaan siitä, voivatko lyijy-happolatausjaksot edes tukea toimintavaatimuksia. He eivät yleensä pysty.
Joitakin todellisia projektitietoja käsittelemistämme tuloksista:
Teksasissa toimiva 3PL-yritys, jossa on 50 luokan I kuorma-autoa kolmessa vuorossa, säästi 2,9 miljoonaa dollaria kahdeksan vuoden aikana litiumiin siirtymisen jälkeen. Takaisinmaksuaika oli 31 kuukautta. Verkkokaupan toimituskeskus, jossa on 80 trukkia kahdessa vuorossa, leikkasi käyttökustannuksia 4,2 miljoonalla dollarilla 5 vuoden aikana-22 kuukauden takaisinmaksuaika. Pakasteiden jakelukeskus, jossa on 12 työntötrukkia, maksoi takaisin vain 17 kuukaudessa. Kylmä ympäristö aiheutti voimakasta lyijy-hapon hajoamista, mikä teki litiumin edun erityisen selväksi.
Raymond Corporationin korkean intensiteetin{0}}operaatioita koskeva tutkimus osoitti, että elinkaari ROI on 415–656 % ja nollatuotto jopa 10 kuukautta.
Kapasiteetin valinta
Kun olet valinnut 48 V litiumin, sinun on silti valittava kapasiteetti. 300Ah, 400 Ah, 500 Ah-, hinnat eroavat useista tuhansista dollareista. Miten valitset?
Vastaa todellista työvuoron kestoa. Älä osta vain suurinta saatavilla olevaa vaihtoehtoa.
Yksivuoro-8-tunnin käyttö: 300-400Ah toimii. Lataa yön yli, käytä koko päivän. Kahdessa-vuorossa 16-tunnin käyttö: sinun on lisättävä lisäystä vuorojen vaihdon aikana, joten 400–500 Ah on parempi – varmistaa, että 30 minuutin pikalataus vie sinut läpi toisesta työvuorosta. Kolmen vuoron jatkuva toiminta: 500Ah tai enemmän, lataus opportunistisesti taukojen aikana.
Ylimitoitus tuhlaa rahaa käyttämättömään kapasiteettiin. Alimittaus tarkoittaa latauksen lopettamista puolivälissä-, mikä heikentää tuottavuutta. Valinta edellyttää rehellistä arviointia todellisesta käyttöajasta, kuorman painoista ja matkamatkoista. Älä laske teoreettisten maksimiarvojen perusteella.
Kylmäsäilytys muuttaa kaiken
Alhaiset lämpötilat heikentävät lyijy{0}hapon suorituskykyä. 32 astetta F (0 astetta) lyijy-happokapasiteetti laskee 25 %. Kun -4 astetta F (-20 astetta ), kapasiteetti laskee 45 %. Pakastevarastossa oleva 500 Ah:n lyijyakku saattaa tuottaa vain 275 Ah käyttökapasiteettia.
Litium lämmönhallinnan kanssa säilyttää yli 80 % kapasiteetin -20 asteessa. Nykyiset kylmäketjuiset litiumpakkaukset sisältävät PTC-lämmityslevyjä, eristeitä ja kuivausaineita erityisesti matalan lämpötilan ja kondensaatioongelmiin.
Tuo jäätynyt jakelukeskus, jonka aiemmin mainin? 17-kk takaisinmaksu. Lyijy-happo kylmävarastoissa ei vain toimi huonosti, vaan sen toiminta on vaikeaa. Jos toimintoasi liittyy jäähdytettyyn tai pakastettuun ympäristöön, litium ei ole valinnainen.
Jälkiasennus tai uudet laitteet: yhteensopivuuden tarkistuslista
Voivatko nykyiset trukit muuttaa litiumiksi? Suurin osa voi. Alan tiedot osoittavat, että 89 % sähkötrukeista on jälkiasennettava onnistuneesti litiumiin, ja 62 % polttokonversioista toimii myös.
Mutta jälkiasennus ei ole vain akkujen vaihtoa. Useita asioita on tarkistettava:
Jännitteen on oltava täsmälleen sama.48 V trukissa käytetään 48 V akkuja, ei 36 V, ei 60 V. Kuulostaa itsestään selvältä, mutta olen itse asiassa nähnyt jonkun yrittävän käyttää korkeamman jännitteen akkuja "tehostaakseen suorituskykyä". He polttivat ohjaimen.
Paristotilan mitat vaativat tarkan mittauksen.Litiumpakkauksen muototekijät eroavat lyijy{0}}haposta. Tarkista pituus, leveys, korkeus, liittimien paikat ja kaapelin reititys.
Vastapainoa voi olla tarpeen säätää.Litiumparistot painavat noin 30 % vähemmän kuin vastaava lyijy-happo. Vastapainotrukkien vakaus riippuu takapainosta. Kevyemmät akut saattavat vaatia liitäntälaitteen lisäämistä nimellisen kuormituskapasiteetin ylläpitämiseksi.
Ohjainten yhteensopivuus aiheuttaa eniten ongelmia.Litiumin lepojännite on noin 2 V korkeampi kuin lyijy-happo samalla nimellisarvolla. Vanhemmat säätimet, erityisesti EV100-sarja, voivat lähettää jännitevirhekoodeja. Näin foorumeilla tyypillisen tapauksen: litiumin asennuksen jälkeen trukki heitti jakoavaimen koodin 15{6}}jännitepoikkeavaa – mutta akku oli täysin kunnossa. Ohjain ei vain tunnistanut litiumin jännitekäyriä. Ratkaisuja ovat muun muassa BDI (Battery Discharge Indicator) -asetusten säätäminen, ohjaimen laiteohjelmiston päivitys tai joissakin vanhemmissa koneissa pääohjauskortin vaihtaminen.
Latausinfrastruktuuri: Piilotetut kustannukset
24 V:n järjestelmät toimivat yksivaiheisella-110–120 V:n teholla. Tavalliset pistorasiat toimivat hyvin. Laturit maksavat 1 000–2 500 dollaria. Infrastruktuuriinvestoinnit ovat periaatteessa nolla.
48 V ja 80 V järjestelmät tarvitsevat tavallisesti kolmivaiheisen virran. Vakiolaturit maksavat 2 000 - 4 000 dollaria, pikalaturit 5 000 - 8 000 dollaria tai enemmän. Jos laitoksessasi ei ole kolmivaiheista palvelua, sen tuominen ja sähköpaneelien päivitykset maksavat 15 000–30 000 dollaria.
Laske tämä kuitenkin lyijy{0}happoinfrastruktuurin vaatimusten mukaisesti. Lyijy-happoakkuhuoneet tarvitsevat hapon-kestävän lattian, vetypoiston, silmienhuuhtelupisteet, akunvaihtolaitteet. Mitään sellaista ei tarvita litiumin kanssa. Kun otetaan huomioon molemmat osapuolet, infrastruktuurikustannukset tulevat usein karkeasti jopa monissa projekteissa esiin.
Turvallisuussertifikaatit
Litiumakun turvallisuus riippuu kennon laadusta ja BMS (Battery Management System) -suunnittelusta. Älä katso vain hintaa. Tarkista näiden sertifikaattien toimittajan asiakirjat:
UL 2580 kattaa sähköajoneuvojen akkujärjestelmän turvallisuuden, mukaan lukien väärinkäyttötestaukset ja lämpösuojaus. IEC 62619 on teollinen litiumakkustandardi, joka testaa sähkövikoja ja lämmönhallintaa. UN38.3 on kuljetusturvallisuustodistus-akkuja ei voida toimittaa laillisesti ilman sitä. ISO 26262 on toiminnallinen turvallisuusstandardi, joka luokittelee erityisesti BMS-turvallisuustasot.
Halvoilla tuotteilla on yleensä sertifiointiongelmia. Suosittelen, että vaadit alkuperäisiä varmenteita todentamista varten, ei vain suullisen vakuutuksen hyväksymistä, että "meillä on kaikki sertifikaatit". Litiumakun turvallisuushäiriöillä on vakavammat seuraukset kuin lyijy-happovaurioilla. Tämä ei ole paikka, jossa kustannuksia leikata.
Joten mitä sinun pitäisi oikeastaan tehdä?
24V vai 48V? Tarkista laitteesi arvokilpi. Luokan III kevyet-laitteet toimivat 24 V:n jännitteellä, luokan I ja II yleiset laitteet 48 V:lla ja raskaat- laitteet 80 V:lla. Jännite ei ole valinta.
Lyijy-happo vai litium? Katso toimintasi intensiteettiä. Yksi-vuorovalo-voi pitää lyijy-happoa. Kaksi vuoroa tai enemmän, litiumia suositellaan. Kolme vuoroa tai kylmäsäilytysympäristöissä, litium on pakollinen. Laske kokonaiskustannukset, älä vain ostohintaa.
Kapasiteetti? Vastaa todellista työvuoron kestoa. Älä yli-- tai ali-määrittele.
Jos olet tekemässä hankintavertailua, lähetä meille laiteluettelosi, vuoroaikataulusi ja toimintaympäristösi. Suunnittelutiimi voi antaa yksityiskohtaisia konfigurointisuosituksia ja ROI-ennusteita.
