Электрические карьерные самосвалы и тяжелая техника используют аккумуляторные блоки, размеры которых в несколько раз превышают размеры аккумуляторов дорожных транспортных средств, и работают в циклах с узкими окнами для зарядки. Поэтому спецификация мобильной зарядной станции для них — это задача по пропускной способности энергии, а не по скорости зарядки.

MPMC POWERTECH CORP. производит мобильные зарядные устройства BESS серии BCH, с выходной мощностью от 80 кВт до 600 кВт постоянного тока и встроенным накопителем емкостью от 70 кВт·ч до 1 075 кВт·ч, стандартным разъемом является CCS2.

Мобильное зарядное устройство MPMC BCH-500-1000 BESS обеспечивает постоянный ток для зарядки электрического тяжелого транспортного средства. Выходная мощность 500 кВт постоянного тока, встроенный аккумулятор емкостью 1 075 кВт·ч.

Циклы работы техники отличаются от циклов работы транспортных средств

Дорожное транспортное средство заряжается во время стоянки. Карьерная техника заряжается, когда позволяет операция, и схема сильно варьируется в зависимости от типа машины.

Машины с непрерывным циклом

Самосвалы и погрузчики работают повторяющимися циклами с минимальным временем простоя. Зарядка должна вписываться в смены, перерывы на обед или плановые паузы, поэтому важнее количество передаваемой энергии за возможность, чем максимальная скорость.

Прерывистые машины

Экскаваторы, буровые установки и служебные автомобили имеют более длительные периоды простоя. Они часто могут принимать медленную зарядку без влияния на производство.

Поддерживающий парк

Легкие транспортные средства, водовозы и перевозка персонала заряжаются ночью на площадке, что ближе к обычному режиму депо.

Одна стратегия зарядки редко подходит для всех трех типов. Практический подход — ориентироваться на машины с непрерывным циклом и позволять другим использовать свободные мощности.

Работа с энергетической арифметикой

Шаг первый. Определить используемую энергию аккумулятора для каждого типа машины и глубину разряда за типичную смену. Это дает энергию на одно событие зарядки.

Шаг второй. Умножить на количество событий в день на машину, затем на количество машин. Это требование к суточному пропуску энергии.

Шаг третий. Определить, сколько машин должны заряжаться одновременно. Это задает количество разъемов и необходимую выходную мощность постоянного тока.

Шаг четвертый. Определить доступный входной заряд для зарядной станции и часы в день, в которые он может быть использован.

Шаг пятый. Сравнить пропускную способность с восполнением. Недостаток решается емкостью аккумулятора, входной мощностью, часами зарядки или дополнительными устройствами, а не повышением выходной мощности.

Для иллюстрации: станция, пополняемая мощностью 280 кВт в течение 10 часов, может возвращать примерно 2 800 кВт·ч в день до учета потерь преобразования. Подходит ли это для парка, зависит полностью от машин. Фактические данные следует подтвердить с MPMC для предлагаемой конфигурации.

Соответствие моделей типам машин

Ситуация с парком техники	Модель для первичного рассмотрения	Причина
Небольшой парк техники или пилотное развертывание	BCH-275-200	150 кВт DC выход при 80 кВт AC входе, 203,5 кВтч на борту, прицепной вес 2800 кг
Смешанная техника с умеренным энергопотреблением за сессию	BCH-600-400	400 кВт DC выход с 407 кВтч накопителем на борту и 2 × CCS2 350 A
Высокоинтенсивная зарядка с короткими окнами	BCH-800-600	600 кВт DC выход, 610,6 кВтч на борту, указано с производительностью зарядки и разрядки 1C
Центральный зарядный хаб с резервом более 1 МВтч	BCH-500-1000	1075 кВтч на борту в формате 20-футового контейнера, доступен 500 кВт AC выход параллельно

Обозначения моделей не соответствуют напрямую номиналу DC выхода, поэтому выбор следует делать по текущему техническому описанию, а не по названию.

MPMC BCH-800-600 мобильное зарядное устройство BESS. 600 кВт DC выход, 610,6 кВтч аккумулятор на борту, LCAC жидкостное охлаждение.

Проверка разъема, напряжения и кабеля

Три проверки совместимости определяют, будет ли устройство работать с данной машиной, и все три часто подтверждаются слишком поздно.

Стандарт разъема. MPMC указывает CCS2 как стандарт для всего диапазона BCH, с опциональными CCS1, GB/T и CHAdeMO для конкретных рынков. Парки техники часто более смешанные, чем дорожные парки, поэтому стоит составить инвентаризацию по разъемам перед выбором.

Окно постоянного напряжения. MPMC указывает выходное постоянное напряжение от 50 до 1000 В на BCH-275-200 и выше, и от 200 до 1000 В на BCH-80-70. Строительная и горнодобывающая техника часто работает при более низких напряжениях аккумуляторных батарей, чем дорожные транспортные средства, что делает более широкий диапазон на больших моделях актуальным.

Длина кабеля. Указанные длины кабеля составляют 3,5 м для BCH-275-200 и 6 м для больших моделей. Техника не всегда может быть размещена так точно, как грузовик, поэтому длину кабеля следует проверять с учетом фактической зоны стоянки.

Условия площадки

Параметр	BCH-275-200 и выше
Рабочая температура	−20°C до +50°C, снижение характеристик выше 45°C
Максимальная высота над уровнем моря	3000 м, снижение характеристик выше 2000 м
Охлаждение	Жидкостное охлаждение LCAC
Противопожарная защита	Аэрозоль до CE
Защита системы	IP54

MPMC описывает аккумулятор BCH как лезвийный LFP-пакет с высокопрочной структурной архитектурой, указывая тестовое покрытие на огонь, погружение в воду, сильное столкновение и сжатие, с площадью рассеивания тепла на 65% больше, чем у традиционных конструкций, точностью контроля температуры 6,7°C и плотностью энергии 390 Wh/L. Герметичный жидкостно-охлаждаемый пакет ограничивает попадание пыли, что является наиболее важной характеристикой на горной дороге.

Загрузка контейнера указана как 4 единицы на 20-футовый контейнер для BCH-275-200, 1 единица на 20-футовый контейнер для BCH-600-400 и BCH-800-600, и формат 20-футового GP для BCH-500-1000 с массой 19 800 кг. Несущая способность грунта вдоль маршрута и на месте стоянки должна быть проверена с учетом этих весов.

Документированные развертывания тяжелой техники

Местоположение	Конфигурация	Применение
Норвегия	Серия BCH, всего 2 МВт·ч; 500 кВт и 1000 кВт·ч на единицу; выход CCS2 360 кВт / 400 А	Зарядка строительной техники вне сети без дизель-генераторной установки
Великобритания	BCH-275-200 × 8 единиц	Портовая логистика, где местная сеть ограничивала зарядку электромобилей

Эти данные указывают класс поставляемого оборудования. Результаты зарядки техники на другом объекте зависят от парка, режима работы и источника энергии.

Условия, которые стоит зафиксировать при заказе

Техническое соответствие обычно согласовывается до обсуждения коммерческих условий, что неверно для такого тяжелого и удаленного оборудования.

Гарантия измеряется двумя способами. MPMC указывает 3 года или 1,6 МВт·ч/кВт·ч общего выхода для BCH-275-200 и выше, с 5-летней гарантией производительности батареи или 2,57 МВт·ч/кВт·ч и сохранением не менее 70% емкости в конце срока службы. Шахта, эксплуатирующая устройство в каждую смену, достигает лимита по ресурсам задолго до календарного срока.

Что перемещается и кто оплачивает. Общая послепродажная политика исключает оплату труда, поездок и авиаперевозок, если это не оговорено в контракте. На удаленной шахте это исключение часто составляет большую часть стоимости ремонта.

Что можно устранить дистанционно. MPMC предлагает EMS с 4G-связью, OCPP 1.6 на применимых моделях и открытый API. Важный вопрос — какие неисправности можно диагностировать и сбросить без визита, с конкретным ответом, а не ссылкой на сервисную сеть.

Запасные части, которые перевозятся вместе с устройством. Расходные материалы и изнашиваемые детали дешевы, неудобны для индивидуальной доставки и ответственны за большинство предотвратимых простоев. Запас, рассчитанный на фактическое время доставки на объект, а не на сроки с материка, стоит согласовать при заказе.

Где обычно происходит ошибка в расчетах

Две предпосылки вызывают большинство проблем.

Первая — что машины будут заряжаться по одной. На практике смены концентрируют спрос, и устройство с двумя разъемами, обслуживающее парк, который хочет четыре одновременных сессии, становится узким местом производства.

Вторая — что аккумулятор заряжается с нуля каждый раз. Техника редко разряжается полностью, поэтому энергия на событие часто меньше, чем предполагает размер аккумулятора, и парк, рассчитанный по номинальной емкости, будет избыточным.

Обе проблемы решаются одним способом: неделей записанных данных о состоянии заряда самих машин. Это ничего не стоит, кроме усилий по сбору, и заменяет две догадки двумя числами.