• Bulldozers at work in gravel mine

Iroyin

Batiri pupọ lo wa ati awọn imọ-ẹrọ gbigba agbara eyiti o nilo lati gbero nigbati o ba yipada si elekitiroti ni iwakusa ipamo.

Battery Power and the Future of Deep-Level Mining

Awọn ọkọ iwakusa ti o ni agbara batiri jẹ apere fun iwakusa ipamo.Nitoripe wọn ko gbe awọn gaasi eefin jade, wọn dinku itutu agbaiye ati awọn ibeere afẹfẹ, ge awọn itujade eefin eefin (GHG) ati awọn idiyele itọju, ati ilọsiwaju awọn ipo iṣẹ.

Ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ gbogbo ohun èlò ìwakùsà abẹ́lẹ̀ lóde òní jẹ́ agbára Diesel tí ó sì ń dá èéfín gbígbóná janjan.Eyi n ṣafẹri iwulo fun awọn eto atẹgun nla lati ṣetọju aabo fun awọn oṣiṣẹ.Pẹlupẹlu, bi awọn oniṣẹ mi loni ti n walẹ bi 4 km (13,123.4 ft.) lati wọle si awọn ohun idogo irin, awọn ọna ṣiṣe wọnyi di pupọ julọ.Iyẹn jẹ ki wọn ni idiyele diẹ sii lati fi sori ẹrọ ati ṣiṣe ati agbara diẹ sii ebi npa.

Ni akoko kanna, ọja naa n yipada.Awọn ijọba n ṣeto awọn ibi-afẹde ayika ati awọn alabara n muratan lati san owo-ori kan fun awọn ọja ipari ti o le ṣafihan ifẹsẹtẹ erogba kekere.Iyẹn n ṣẹda anfani diẹ sii ni sisọ awọn maini decarbonizing.

Awọn ẹrọ fifuye, gbigbe, ati idalẹnu (LHD) jẹ aye ti o tayọ lati ṣe eyi.Wọn ṣe aṣoju ni ayika 80% ti ibeere agbara fun iwakusa ipamo bi wọn ṣe n gbe eniyan ati ohun elo nipasẹ mi.

Yipada si awọn ọkọ ti o ni agbara batiri le decarbonize iwakusa ati irọrun awọn eto atẹgun.Battery Power and the Future of Deep-Level Mining

Eyi nilo awọn batiri pẹlu agbara giga ati ipari gigun - iṣẹ ti o kọja awọn agbara ti imọ-ẹrọ iṣaaju.Bibẹẹkọ, iwadii ati idagbasoke ni awọn ọdun diẹ sẹhin ti ṣẹda ajọbi tuntun ti awọn batiri lithium-ion (Li-ion) pẹlu ipele iṣẹ ṣiṣe ti o tọ, ailewu, ifarada ati igbẹkẹle.

 

Marun-odun ireti

Nigbati awọn oniṣẹ ra awọn ẹrọ LHD, wọn nireti igbesi aye ọdun 5 ni pupọ julọ nitori awọn ipo lile.Awọn ẹrọ nilo lati gbe awọn ẹru iwuwo ni wakati 24 lojumọ ni awọn ipo aiṣedeede pẹlu ọrinrin, eruku ati awọn apata, mọnamọna ẹrọ ati gbigbọn.

Nigbati o ba de si agbara, awọn oniṣẹ nilo awọn ọna batiri ti o baamu igbesi aye ẹrọ naa.Awọn batiri tun nilo lati koju loorekoore ati idiyele jinle ati awọn iyipo idasilẹ.Wọn tun nilo lati ni agbara ti gbigba agbara yara lati mu wiwa ọkọ naa pọ si.Eyi tumọ si awọn wakati 4 ti iṣẹ ni akoko kan, ni ibamu pẹlu ilana iyipada idaji-ọjọ.

Batiri-siwapu dipo gbigba agbara yara

Yiyipada batiri ati gbigba agbara yara farahan bi awọn aṣayan meji lati ṣaṣeyọri eyi.Yipada batiri nilo awọn eto kanna ti awọn batiri meji - ọkan ti n ṣe agbara ọkọ ati ọkan lori idiyele.Lẹhin iṣipopada wakati mẹrin, batiri ti o lo ti rọpo pẹlu ọkan ti o gba agbara tuntun.

Anfani ni pe eyi ko nilo gbigba agbara agbara giga ati pe o le ṣe atilẹyin nigbagbogbo nipasẹ awọn amayederun itanna ti o wa tẹlẹ.Sibẹsibẹ, iyipada naa nilo gbigbe ati mimu, eyiti o ṣẹda iṣẹ-ṣiṣe afikun.

Ọna miiran ni lati lo batiri ẹyọkan ti o lagbara gbigba agbara ni iyara laarin awọn iṣẹju mẹwa 10 lakoko awọn idaduro, awọn isinmi ati awọn ayipada iyipada.Eyi yọkuro iwulo lati yipada awọn batiri, ṣiṣe igbesi aye rọrun.

Bibẹẹkọ, gbigba agbara ni iyara da lori asopọ akoj agbara-giga ati awọn oniṣẹ mi le nilo lati ṣe igbesoke awọn amayederun itanna wọn tabi fi sori ẹrọ ibi ipamọ agbara ọna, paapaa fun awọn ọkọ oju-omi titobi nla ti o nilo lati gba agbara ni nigbakannaa.

Kemistri Li-ion fun yiyipada batiri

Yiyan laarin yiyipada ati gbigba agbara yara sọfun iru kemistri batiri wo ni lati lo.

Li-ion jẹ ọrọ agboorun ti o ni wiwa ọpọlọpọ awọn elekitirokemistri.Iwọnyi le ṣee lo ni ẹyọkan tabi idapọpọ lati ṣafipamọ igbesi aye ọmọ ti o nilo, igbesi aye kalẹnda, iwuwo agbara, gbigba agbara ni iyara, ati ailewu.

Pupọ julọ awọn batiri Li-ion ni a ṣe pẹlu graphite bi elekiturodu odi ati ni awọn ohun elo oriṣiriṣi bi elekiturodu rere, gẹgẹbi litiumu nickel-manganese-cobalt oxide (NMC), litiumu nickel-cobalt aluminiomu oxide (NCA) ati litiumu iron fosifeti (LFP) ).

Ninu iwọnyi, NMC ati LFP mejeeji pese akoonu agbara to dara pẹlu iṣẹ ṣiṣe gbigba agbara to.Eyi jẹ ki boya ninu iwọnyi dara julọ fun yiyipada batiri.

Kemistri tuntun fun gbigba agbara yara

Fun gbigba agbara yara, yiyan ti o wuyi ti farahan.Eyi ni lithium titanate oxide (LTO), eyiti o ni elekiturodu rere ti a ṣe lati NMC.Dipo lẹẹdi, elekiturodu odi rẹ da lori LTO.

Eyi yoo fun awọn batiri LTO ni profaili iṣẹ ṣiṣe ti o yatọ.Wọn le gba agbara gbigba agbara ti o ga pupọ ki akoko gbigba agbara le jẹ diẹ bi iṣẹju mẹwa 10.Wọn tun le ṣe atilẹyin idiyele mẹta si marun ni igba diẹ sii ati awọn iyipo idasilẹ ju awọn iru kemistri Li-ion miiran lọ.Eyi tumọ si igbesi aye kalẹnda to gun.

Ni afikun, LTO ni aabo atorunwa giga gaan bi o ṣe le koju ilokulo itanna gẹgẹbi itusilẹ ti o jinlẹ tabi awọn iyika kukuru, bakanna bi ibajẹ ẹrọ.

Iṣakoso batiri

Ohun elo apẹrẹ pataki miiran fun awọn OEM jẹ ibojuwo itanna ati iṣakoso.Wọn nilo lati ṣepọ ọkọ pẹlu eto iṣakoso batiri (BMS) ti o ṣakoso iṣẹ ṣiṣe lakoko aabo aabo ni gbogbo eto.

BMS ti o dara yoo tun ṣakoso idiyele ati idasilẹ ti awọn sẹẹli kọọkan lati ṣetọju iwọn otutu igbagbogbo.Eyi ṣe idaniloju iṣẹ ṣiṣe deede ati mu igbesi aye batiri pọ si.Yoo tun pese esi lori ipo idiyele (SOC) ati ipo ilera (SOH).Iwọnyi jẹ awọn afihan pataki ti igbesi aye batiri, pẹlu SOC ti n ṣafihan bi o ṣe pẹ to oniṣẹ ẹrọ le ṣiṣe ọkọ lakoko iyipada, ati SOH jẹ itọkasi ti igbesi aye kalẹnda to ku.

Plug-ati-play agbara

Nigba ti o ba wa ni pato awọn eto batiri fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ, o jẹ oye pupọ lati lo awọn modulu.Eyi ṣe afiwe pẹlu ọna yiyan ti bibeere awọn olupese batiri lati ṣe agbekalẹ awọn ọna ṣiṣe batiri ti a ṣe telo fun ọkọ kọọkan.

Anfani nla ti ọna modular ni pe awọn OEM le ṣe agbekalẹ pẹpẹ ipilẹ kan fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ lọpọlọpọ.Wọn le lẹhinna ṣafikun awọn modulu batiri ni jara lati kọ awọn okun ti o fi foliteji ti o nilo fun awoṣe kọọkan.Eyi n ṣe akoso iṣelọpọ agbara.Wọn le lẹhinna darapọ awọn okun wọnyi ni afiwe lati kọ agbara ipamọ agbara ti a beere ati pese iye akoko ti o nilo.

Awọn ẹru iwuwo ni ere ni iwakusa ipamo tumọ si pe awọn ọkọ ayọkẹlẹ nilo lati fi agbara giga han.Iyẹn pe fun awọn ọna ṣiṣe batiri ti a ṣe iwọn ni 650-850V.Lakoko ti igbegasoke si awọn foliteji ti o ga julọ yoo pese agbara ti o ga julọ, yoo tun ja si awọn idiyele eto giga, nitorinaa o gbagbọ pe awọn eto yoo wa ni isalẹ 1,000V fun ọjọ iwaju ti a rii.

Lati ṣaṣeyọri awọn wakati 4 ti iṣiṣẹ ilọsiwaju, awọn apẹẹrẹ n wa nigbagbogbo fun agbara ipamọ agbara ti 200-250 kWh, botilẹjẹpe diẹ ninu yoo nilo 300 kWh tabi ga julọ.

Ọna modular yii ṣe iranlọwọ fun awọn OEM lati ṣakoso awọn idiyele idagbasoke ati dinku akoko si ọja nipasẹ idinku iwulo fun idanwo iru.Ni akiyesi eyi, Saft ṣe agbekalẹ ojutu batiri plug-ati-play ti o wa ni mejeeji NMC ati awọn elekitirokemistri LTO.

A ilowo lafiwe

Lati ni rilara fun bii awọn modulu ṣe afiwe, o tọ lati wo awọn oju iṣẹlẹ yiyan meji fun ọkọ LHD aṣoju ti o da lori yiyipada batiri ati gbigba agbara-yara.Ninu awọn oju iṣẹlẹ mejeeji, ọkọ naa ṣe iwọn awọn toonu 45 ti ko ni ẹru ati awọn toonu 60 ti o ni kikun pẹlu agbara fifuye ti 6-8 m3 (7.8-10.5 yd3).Lati ṣe afiwe bi-fun-bii, Saft awọn batiri ti a fi oju han ti iwuwo kanna (awọn toonu 3.5) ati iwọn didun (4 m3 [5.2 yd3]).

Ninu oju iṣẹlẹ yiyipada batiri, batiri naa le da lori boya NMC tabi kemistri LFP ati pe yoo ṣe atilẹyin iyipada LHD wakati 6 lati iwọn ati apoowe iwuwo.Awọn batiri meji naa, ti wọn ṣe ni 650V pẹlu agbara 400 Ah, yoo nilo idiyele 3-wakati nigbati o ba paarọ ọkọ naa.Ọkọọkan yoo ṣiṣe ni awọn akoko 2,500 lori igbesi aye kalẹnda lapapọ ti ọdun 3-5.

Fun gbigba agbara ni iyara, batiri LTO lori ọkọ kan ti awọn iwọn kanna yoo jẹ oṣuwọn ni 800V pẹlu agbara 250 Ah, jiṣẹ awọn wakati 3 ti iṣẹ pẹlu idiyele iyara-iṣẹju 15 iṣẹju kan.Nitori kemistri le duro fun ọpọlọpọ awọn iyipo diẹ sii, yoo ṣe jiṣẹ awọn akoko 20,000, pẹlu igbesi aye kalẹnda ti a nireti ti ọdun 5-7.

Ni agbaye gidi, onise ọkọ le lo ọna yii lati pade awọn ayanfẹ alabara.Fun apẹẹrẹ, gigun gigun akoko iyipada nipasẹ jijẹ agbara ibi ipamọ agbara.

Apẹrẹ rọ

Nikẹhin, yoo jẹ awọn oniṣẹ mi ti o yan boya wọn fẹ yiyipada batiri tabi gbigba agbara yara.Ati pe yiyan wọn le yatọ si da lori agbara itanna ati aaye ti o wa ni ọkọọkan awọn aaye wọn.

Nitorinaa, o ṣe pataki fun awọn aṣelọpọ LHD lati pese wọn ni irọrun lati yan.


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹwa-27-2021