समाचार

त्यहाँ धेरै ब्याट्री र चार्जिंग प्रविधिहरू छन् जुन भूमिगत खननमा इलेक्ट्रोमोबिलिटीमा परिवर्तन गर्दा विचार गर्न आवश्यक छ।

ब्याट्रीबाट चल्ने खनन सवारी साधनहरू भूमिगत खानीका लागि उपयुक्त छन्।किनभने तिनीहरूले निकास ग्यासहरू उत्सर्जन गर्दैनन्, तिनीहरूले चिसो र भेन्टिलेसन आवश्यकताहरू घटाउँछन्, हरितगृह ग्यास (GHG) उत्सर्जन र मर्मत लागत घटाउँछन्, र कामको अवस्था सुधार गर्छन्।

आज लगभग सबै भूमिगत खानी उपकरणहरू डिजेल संचालित छन् र निकास धुवाँ सिर्जना गर्दछ।यसले कामदारहरूको लागि सुरक्षा कायम राख्न व्यापक भेन्टिलेसन प्रणालीहरूको आवश्यकतालाई ड्राइभ गर्दछ।यसबाहेक, आजका खानी सञ्चालकहरूले अयस्क भण्डारहरू पहुँच गर्न 4 किमी (13,123.4 फीट) जति गहिरो खन्ने क्रममा यी प्रणालीहरू तीव्र रूपमा ठूला हुन्छन्।यसले तिनीहरूलाई स्थापना गर्न र चलाउन थप महँगो बनाउँछ र थप ऊर्जा भोकाउँछ।

एकै समयमा, बजार परिवर्तन हुँदैछ।सरकारहरूले वातावरणीय लक्ष्यहरू सेट गर्दैछन् र उपभोक्ताहरू कम कार्बन फुटप्रिन्ट प्रदर्शन गर्न सक्ने अन्तिम उत्पादनहरूको लागि प्रिमियम तिर्न इच्छुक छन्।त्यसले खानीहरू डिकार्बोनाइज गर्न थप चासो सिर्जना गरिरहेको छ।

लोड, हल, र डम्प (LHD) मेसिनहरू यो गर्नको लागि उत्कृष्ट अवसर हो।तिनीहरूले भूमिगत खननको लागि ऊर्जा मागको लगभग 80% प्रतिनिधित्व गर्छन् किनभने तिनीहरू खानी मार्फत मानिसहरू र उपकरणहरू सार्छन्।

ब्याट्रीबाट चल्ने सवारी साधनहरूमा स्विच गर्दा खननलाई डिकार्बोनाइज गर्न र भेन्टिलेसन प्रणालीलाई सरल बनाउन सक्छ।

यसका लागि उच्च शक्ति र लामो अवधिको ब्याट्रीहरू चाहिन्छ - यो कर्तव्य जुन अघिल्लो प्रविधिको क्षमताभन्दा बाहिर थियो।यद्यपि, पछिल्ला केही वर्षहरूमा अनुसन्धान र विकासले प्रदर्शन, सुरक्षा, किफायती र विश्वसनीयताको सही स्तरको साथ लिथियम-आयन (ली-आयन) ब्याट्रीहरूको नयाँ प्रजाति सिर्जना गरेको छ।

पाँच वर्षको अपेक्षा

जब अपरेटरहरूले LHD मेसिनहरू किन्छन्, तिनीहरू कठिन परिस्थितिहरूको कारणले गर्दा अधिकतम 5-वर्षको जीवनको आशा गर्छन्।ओसिलो, धूलो र चट्टान, मेकानिकल झटका र कम्पन भएको असमान अवस्थाहरूमा मेसिनहरूले भारी भारहरू दिनको 24 घण्टा ढुवानी गर्न आवश्यक छ।

जब यो पावरमा आउँछ, अपरेटरहरूलाई ब्याट्री प्रणालीहरू चाहिन्छ जुन मेसिनको जीवनकालसँग मेल खान्छ।ब्याट्रीहरूले बारम्बार र गहिरो चार्ज र डिस्चार्ज चक्रलाई पनि सामना गर्न आवश्यक छ।तिनीहरू पनि गाडीको उपलब्धतालाई अधिकतम बनाउन द्रुत चार्ज गर्न सक्षम हुन आवश्यक छ।यसको मतलब आधा-दिनको शिफ्ट ढाँचासँग मेल खाने, एक पटकमा 4 घण्टा सेवा।

ब्याट्री-स्वैपिङ बनाम छिटो चार्जिङ

ब्याट्री-स्वैपिङ र द्रुत चार्जिङ यो प्राप्त गर्न दुई विकल्पको रूपमा देखा पर्यो।ब्याट्री बदल्नका लागि दुईवटा समान ब्याट्रीहरू चाहिन्छ - एउटा गाडीलाई पावर गर्ने र अर्को चार्ज गर्दा।4-घण्टा शिफ्ट पछि, खर्च गरिएको ब्याट्रीलाई नयाँ चार्ज गरिएको ब्याट्रीले बदलिन्छ।

फाइदा यो हो कि यसलाई उच्च पावर चार्जिङको आवश्यकता पर्दैन र सामान्यतया खानको अवस्थित विद्युतीय पूर्वाधारद्वारा समर्थित हुन सक्छ।यद्यपि, परिवर्तनलाई लिफ्टिङ र ह्यान्डलिंग आवश्यक पर्दछ, जसले अतिरिक्त कार्य सिर्जना गर्दछ।

अर्को दृष्टिकोण भनेको पज, ब्रेक र शिफ्ट परिवर्तनको समयमा करिब १० मिनेट भित्र द्रुत चार्ज गर्न सक्ने एकल ब्याट्री प्रयोग गर्नु हो।यसले ब्याट्रीहरू स्विच गर्ने आवश्यकतालाई हटाउँछ, जीवनलाई सरल बनाउँछ।

यद्यपि, छिटो चार्जिङ उच्च पावर ग्रिड जडानमा निर्भर हुन्छ र खानी सञ्चालकहरूले आफ्नो विद्युतीय पूर्वाधार स्तरवृद्धि गर्न वा वेसाइड ऊर्जा भण्डारण स्थापना गर्न आवश्यक पर्दछ, विशेष गरी ठूला फ्लीटहरूका लागि जसलाई एकैसाथ चार्ज गर्न आवश्यक हुन्छ।

ब्याट्री स्वैपिङको लागि ली-आयन रसायन विज्ञान

स्वैपिङ र द्रुत चार्जिङ बीचको छनोटले कुन प्रकारको ब्याट्री रसायन प्रयोग गर्ने भनेर जानकारी दिन्छ।

Li-ion एक छाता शब्द हो जसले इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीहरूको विस्तृत दायरालाई कभर गर्दछ।यी आवश्यक चक्र जीवन, क्यालेन्डर जीवन, ऊर्जा घनत्व, छिटो चार्ज, र सुरक्षा प्रदान गर्न व्यक्तिगत रूपमा वा मिश्रित रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

धेरैजसो लि-आयन ब्याट्रीहरू नकारात्मक इलेक्ट्रोडको रूपमा ग्रेफाइटसँग बनाइन्छ र सकारात्मक इलेक्ट्रोडको रूपमा विभिन्न सामग्रीहरू हुन्छन्, जस्तै लिथियम निकल-म्यांगनीज-कोबाल्ट अक्साइड (NMC), लिथियम निकल-कोबाल्ट एल्युमिनियम अक्साइड (NCA) र लिथियम आइरन फास्फेट (LFP)। )।

यी मध्ये, NMC र LFP दुबैले पर्याप्त चार्जिंग कार्यसम्पादनको साथ राम्रो ऊर्जा सामग्री प्रदान गर्दछ।यसले ब्याट्री स्वैपिङको लागि यी मध्ये कुनै पनि आदर्श बनाउँछ।

द्रुत चार्जको लागि नयाँ रसायन

द्रुत चार्जिङको लागि, एक आकर्षक विकल्प देखा परेको छ।यो लिथियम टाइटनेट अक्साइड (LTO) हो, जसमा एनएमसीबाट बनेको सकारात्मक इलेक्ट्रोड छ।ग्रेफाइटको सट्टा, यसको नकारात्मक इलेक्ट्रोड LTO मा आधारित छ।

यसले LTO ब्याट्रीहरूलाई फरक प्रदर्शन प्रोफाइल दिन्छ।तिनीहरूले धेरै उच्च पावर चार्ज स्वीकार गर्न सक्छन् ताकि चार्ज समय 10 मिनेट जति कम हुन सक्छ।तिनीहरूले अन्य प्रकारका ली-आयन रसायनको तुलनामा तीन देखि पाँच गुणा बढी चार्ज र डिस्चार्ज चक्रहरूलाई समर्थन गर्न सक्छन्।यसले लामो क्यालेन्डर जीवनमा अनुवाद गर्दछ।

थप रूपमा, LTO सँग अत्यन्त उच्च अन्तर्निहित सुरक्षा छ किनकि यसले विद्युतीय दुरुपयोग जस्तै गहिरो डिस्चार्ज वा सर्ट सर्किट, साथै मेकानिकल क्षतिको सामना गर्न सक्छ।

ब्याट्री व्यवस्थापन

OEM को लागि अर्को महत्त्वपूर्ण डिजाइन कारक इलेक्ट्रोनिक निगरानी र नियन्त्रण हो।तिनीहरूले गाडीलाई ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) सँग एकीकृत गर्न आवश्यक छ जसले सम्पूर्ण प्रणालीमा सुरक्षाको सुरक्षा गर्दा प्रदर्शन व्यवस्थापन गर्दछ।

एक राम्रो BMS ले एक स्थिर तापमान कायम राख्न व्यक्तिगत कोशिकाहरूको चार्ज र डिस्चार्ज पनि नियन्त्रण गर्दछ।यसले लगातार कार्यसम्पादन सुनिश्चित गर्छ र ब्याट्रीको आयु अधिकतम बनाउँछ।यसले चार्जको अवस्था (SOC) र स्वास्थ्यको अवस्था (SOH) मा प्रतिक्रिया पनि दिनेछ।यी ब्याट्री जीवनका महत्त्वपूर्ण सूचकहरू हुन्, SOC ले अपरेटरले पालीमा कति लामो समयसम्म गाडी चलाउन सक्छ भनेर देखाउँछ, र SOH बाँकी क्यालेन्डर जीवनको सूचक हो।

प्लग-एन्ड-प्ले क्षमता

जब यो गाडीहरूको लागि ब्याट्री प्रणाली निर्दिष्ट गर्न आउँछ, यसले मोड्युलहरू प्रयोग गर्न धेरै अर्थ दिन्छ।यसले ब्याट्री उत्पादकहरूलाई प्रत्येक गाडीको लागि टेलर-मेड ब्याट्री प्रणालीहरू विकास गर्न सोध्ने वैकल्पिक दृष्टिकोणसँग तुलना गर्दछ।

मोड्युलर दृष्टिकोणको ठूलो फाइदा यो हो कि OEMs ले धेरै सवारी साधनहरूको लागि आधारभूत प्लेटफर्म विकास गर्न सक्छ।त्यसपछि तिनीहरूले प्रत्येक मोडेलको लागि आवश्यक भोल्टेज प्रदान गर्ने स्ट्रिङहरू निर्माण गर्न श्रृंखलामा ब्याट्री मोड्युलहरू थप्न सक्छन्।यसले पावर आउटपुटलाई नियन्त्रण गर्छ।तिनीहरूले आवश्यक ऊर्जा भण्डारण क्षमता निर्माण गर्न र आवश्यक अवधि प्रदान गर्न समानान्तर रूपमा यी तारहरू संयोजन गर्न सक्छन्।

भूमिगत खानीमा खेल्ने भारी भारको अर्थ हो कि सवारी साधनहरूले उच्च शक्ति प्रदान गर्न आवश्यक छ।यसले 650-850V मा मूल्याङ्कन गरिएको ब्याट्री प्रणालीहरूको लागि कल गर्दछ।उच्च भोल्टेजहरूमा अपरेट गर्दा उच्च शक्ति प्रदान गर्दछ, यसले उच्च प्रणाली लागतहरू पनि निम्त्याउँछ, त्यसैले यो विश्वास गरिन्छ कि प्रणालीहरू निकट भविष्यको लागि 1,000V भन्दा कम रहनेछन्।

4 घण्टाको निरन्तर सञ्चालन प्राप्त गर्न, डिजाइनरहरू सामान्यतया 200-250 kWh को ऊर्जा भण्डारण क्षमता खोजिरहेका छन्, यद्यपि केहीलाई 300 kWh वा माथिको आवश्यकता पर्दछ।

यो मोड्युलर दृष्टिकोणले OEM लाई विकास लागतहरू नियन्त्रण गर्न र प्रकार परीक्षणको आवश्यकतालाई कम गरेर बजारमा समय कम गर्न मद्दत गर्दछ।यसलाई ध्यानमा राख्दै, Saft ले NMC र LTO इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीहरूमा उपलब्ध प्लग-एन्ड-प्ले ब्याट्री समाधानको विकास गर्‍यो।

एक व्यावहारिक तुलना

मोड्युलहरू कसरी तुलना गर्छन् भन्ने महसुस गर्न, ब्याट्री-स्वैपिङ र द्रुत-चार्जिङमा आधारित सामान्य LHD गाडीको लागि दुई वैकल्पिक परिदृश्यहरू हेर्न लायक छ।दुबै परिदृश्यहरूमा, गाडीको तौल 45 टन अनलेडन र 60 टन पूर्ण रूपमा 6-8 m3 (7.8-10.5 yd3) को लोड क्षमताको साथ हुन्छ।समान तौल (3.5 टन) र भोल्युम (4 m3 [5.2 yd3]) को Saft भिजुअलाइज्ड ब्याट्रीहरू, जस्तै-को लागि-जस्तै तुलना सक्षम गर्न।

ब्याट्री-स्वैपिङ परिदृश्यमा, ब्याट्री NMC वा LFP रसायनमा आधारित हुन सक्छ र साइज र वजन खामबाट 6-घण्टा LHD शिफ्टलाई समर्थन गर्दछ।400 Ah क्षमताको साथ 650V मा मूल्याङ्कन गरिएका दुईवटा ब्याट्रीहरूलाई गाडीबाट बाहिर निस्कँदा 3-घण्टा चार्ज चाहिन्छ।प्रत्येकले 3-5 वर्षको कुल क्यालेन्डर जीवनमा 2,500 चक्रहरू रहनेछ।

द्रुत-चार्जिङको लागि, समान आयामहरूको एकल अनबोर्ड LTO ब्याट्रीलाई 250 Ah क्षमताको 800V मा मूल्याङ्कन गरिनेछ, 15-मिनेट अल्ट्रा-फास्ट चार्जको साथ 3 घण्टा सञ्चालन प्रदान गर्दछ।किनकि रसायन विज्ञानले धेरै चक्रहरू सामना गर्न सक्छ, यसले 5-7 वर्षको अपेक्षित क्यालेन्डर जीवनको साथ 20,000 चक्रहरू प्रदान गर्नेछ।

वास्तविक संसारमा, एक वाहन डिजाइनरले ग्राहकको प्राथमिकताहरू पूरा गर्न यो दृष्टिकोण प्रयोग गर्न सक्छ।उदाहरणका लागि, ऊर्जा भण्डारण क्षमता बढाएर शिफ्टको अवधि लम्ब्याउने।

लचिलो डिजाइन

अन्ततः, यो खानी सञ्चालकहरू हुनेछन् जसले छनोट गर्नेछन् कि उनीहरूले ब्याट्री स्वैपिङ वा छिटो चार्ज गर्न रुचाउँछन्।र तिनीहरूको रोजाइ तिनीहरूको प्रत्येक साइटमा उपलब्ध विद्युतीय शक्ति र ठाउँको आधारमा भिन्न हुन सक्छ।

तसर्थ, LHD निर्माताहरूले तिनीहरूलाई छनौट गर्न लचिलोपन प्रदान गर्नु महत्त्वपूर्ण छ।