تخطيط مواقع الشحن والطاقة

الشحن هو النقطة التي تلتقي فيها خطة الأسطول بإمداد الكهرباء. فقد يملك الموقع العدد الصحيح من العربات ومع ذلك يفشل في الساعة 07:00 لأن نصف الأسطول لا يزال على الشاحن، أو لأن كل الشواحن تبدأ في الوقت نفسه فتفصل قاطع الدائرة الرئيسي. ويجب تصميم خطة الشحن مع الأسطول، لا بعده.

يأخذ هذا الدليل عدد الأسطول من طريقة الحاسبة، ثم يتناول نافذة الشحن وعدد المواقع والطلب على الطاقة والموقع. والأرقام الكهربائية أمثلة محلولة بافتراضات معلنة؛ ويجب أن يؤكد كهربائي مؤهل التركيب النهائي.

كم تبلغ مدة نافذة الشحن؟

نافذة الشحن هي الفترة التي تكون فيها المركبات خارج الخدمة ويمكن توصيلها بالكهرباء. وبالنسبة لملعب جولف أو منتجع للاستخدام النهاري، فهي عادةً الفجوة الليلية بين آخر عودة وأول مغادرة. أما في فندق أو حرم جامعي يعمل على مدار الساعة، فقد تنقسم النافذة إلى فترة ليلية طويلة وعمليات تعبئة قصيرة بين الورديات.

دوّن النافذة الحقيقية، لا الاسمية. فإذا عادت آخر عربة في الساعة 22:30 وغادرت الأولى في الساعة 06:30، فالنافذة ثماني ساعات لا عشر. ويستهلك التنظيف والركن والتوصيل بالكهرباء جزءًا منها. وخطة الشحن التي تفترض توفر كل دقيقة ستكون قصيرة في أول صباح مزدحم.

كم موقع شحن يحتاج الأسطول؟

ابدأ بعدد الأسطول من الحاسبة. مثال محلول، مع الافتراضات: 200 رحلة ركاب في ساعة الذروة، ورحلة ذهابًا وإيابًا مدتها 12 دقيقة، وأربعة مقاعد، ونسبة احتياطي 20%.

• الرحلات لكل عربة في الساعة: 60 ÷ 12 = 5.
• رحلات المركبات: 200 ÷ 4 = 50.
• العربات الأساسية: 50 ÷ 5 = 10.
• مع الاحتياطي: 10 × 1.2 = 12 عربة.

قارن الآن زمن الشحن بنافذة الشحن. عربة Ridge أو Coast بحزمة LiFePO4 بسعة 51.2 V و105 Ah وشاحن مدمج 48 V / 25 A تُشحن في خمس ساعات أو أقل. وفي نافذة ليلية مدتها تسع ساعات، يمكن لموقع واحد نظريًا خدمة 9 ÷ 5 = 1.8 عربة. وستحتاج اثنتا عشرة عربة إلى نحو سبعة مواقع إذا كان التناوب مثاليًا.

التناوب المثالي نادر. فالعربات تعود في مجموعة واحدة، والفريق نفسه يوصّلها، وقد تنتظر عربة وصلت متأخرة موقعًا شاغرًا. والخطة الأبسط والأكثر موثوقية هي موقع واحد لكل عربة عندما يعود الأسطول كله معًا. أما المواقع المشتركة فتناسب العمليات التي تعود فيها العربات على فترات متفاوتة، مع جدول توصيل مكتوب، وشخص مسؤول عن تحريك العربات عند انتهاء شحنها.

الجدول حسابي، وليس توصية بتكديس العربات في موقع. فالتباعد بين المركبات وطول الكابلات وإمكانية الوصول للتنظيف كلها تقلل عدد العربات التي يمكن للساحة استيعابها فعليًا.

كم يستهلك شاحن العربة من الطاقة؟

يُذكر خرج الشاحن بالفولت والأمبير. والشاحن المدمج 48 V / 25 A يوصل نحو 1.2 kW إلى البطارية. وبافتراض كفاءة شاحن نحو 90%، يبلغ السحب عند المقبس نحو 1.3 kW لكل عربة. تحقق من لوحة بيانات الشاحن للحصول على الرقم الفعلي؛ فهي تتجاوز أي تقدير.

بالنسبة لأسطول العربات الاثنتي عشرة أعلاه، يبلغ الحمل المتصل نحو 12 × 1.3 = 15.6 kW إذا كان كل شاحن على دائرة منفصلة ويمكن للجميع السحب في الوقت نفسه. ويعتمد طلب الذروة على نمط الشحن: فالحزمة المستنفدة تسحب قوة شبه كاملة في معظم فترة الشحن، ثم تنخفض تدريجيًا. وإذا بدأت العربات الاثنتا عشرة كلها معًا بعد يوم مزدحم، فخطط لحمل قريب من الحمل المتصل. وإذا توزع الشحن على المساء، كان طلب الموقع أقل.

لا تفترض أن الإمداد الحالي لديه سعة احتياطية. أضف حمل الشحن إلى طلب الموقع الحالي واطلب من كهربائي فحص لوحة التوزيع الرئيسية وأحجام الكابلات والحماية. فأسطول ينمو من ست إلى اثنتي عشرة عربة قد يحول إمدادًا مريحًا إلى إمداد محمّل فوق طاقته.

هل ينبغي أن يكون لكل عربة موقع شحن مخصص؟

الموقع المخصص هو الخيار الأقل مخاطرة. فللعربة موضع معلوم، ولا يعبر الكابل ممرًا للمشاة، وفحص الصباح مسح بصري لا بحث. كما يسهل تشخيص الأعطال: فالشاحن الذي يستمر في فصل القاطع يمكن عزله دون تحريك مركبات أخرى.

تكون المواقع المشتركة منطقية عندما يكون الأسطول أكبر من الساحة أو عندما يتوزع الشحن على اليوم. وهي تتطلب انضباطًا. ضع علامة على كل موقع، وبطاقة على كل كابل، وانشر جدول تناوب، وسجّل من وصّل كل عربة. وإذا لم يستطع الموقع فرض هذه القواعد، تحوّل التوفير النظري في المواقع إلى طابور من العربات الفارغة البطارية.

ما الذي يتغير بين حمض الرصاص والليثيوم؟

تستغرق حزم حمض الرصاص وقتًا أطول للشحن: يحتاج GC-A إلى 6–8 ساعات عند 220 V ويحتاج GC-B إلى نحو 10 ساعات. كما تفضل الشحن الكامل، وتحتاج في النسخ المغمورة إلى إضافة الماء ومنطقة شحن جيدة التهوية لأن الغازات تنطلق قرب نهاية الشحن. ويحتاج أسطول حمض الرصاص إلى نافذة ليلية سخية وروتين يفحص الإلكتروليت والأطراف.

تُشحن حزم LiFePO4 في طرازي Ridge وCoast في خمس ساعات أو أقل بالشاحن المدمج 25 A، وتتحمل الشحن الجزئي أفضل ولا تحتاج إلى إضافة الماء. وهذا يجعل الشحن على فترات قصيرة بين الورديات عمليًا. ومع ذلك يظل لليثيوم حدود حرارية؛ فكثير من الحزم لا يجوز شحنها تحت درجة التجمد، وتذكر وثائق البطارية المرفقة مع الطلب نطاق التشغيل. ولا تلغي أي من الكيمياء الحاجة إلى الشاحن الصحيح والدائرة المحمية.

أين ينبغي أن تقع منطقة الشحن؟

ضع منطقة الشحن حيث تعود العربات، لا حيث يكون الإمداد الكهربائي أسهل. فالموقع في الطرف البعيد من الموقع يضيف مشوارًا يوميًا ويشجع الموظفين على تخطي الشحن. أبقِ المنطقة بعيدة عن ممرات الضيوف، وتحت غطاء حيث أمكن، مع إضاءة للتوصيل مساءً ومساحة كافية للدوران حول كل مركبة.

التهوية والفصل الوقائي ضد الحرائق والحماية الكهربائية متطلبات محلية. فشحن حمض الرصاص المغمور ينتج الهيدروجين، لذا فإن غرفة مغلقة غير مهواة غير مناسبة. وتحتاج تركيبات الليثيوم إلى الفصل والحماية اللذين تطلبهما السلطة المحلية. وتهم إدارة الكابلات في الحالتين: فالبكرات العلوية أو الكابلات القابلة للسحب تبقي الكابلات بعيدًا عن الأرض، ولا ينبغي لأي تركيب أن يعتمد على أسلاك تمديد متسلسلة.

أرسل قائمة الأسطول والمسافة اليومية وأوقات العودة ونافذة الشحن مع الاستفسار. وسنطابق مواصفات الشاحن مع الحزم ونحدد أسئلة الموقع التي يحتاج الكهربائي إلى الإجابة عليها قبل تركيب أول موقع.