240-720kW DC फ्लेक्सिबल चार्जिंग पाइलसह बस डेपोने पीक-चार्ज 28% कमी कसा केला

ग्राहक पार्श्वभूमी

राइन-रुहर प्रदेशातील एक म्युनिसिपल ट्रान्झिट ऑपरेटर 42 बॅटरी-इलेक्ट्रिक बसेसचा ताफा व्यवस्थापित करतो आणि दर महिन्याला अंदाजे 120,000 किलोमीटर नियोजित सेवा व्यापतो. हा फ्लीट 2019 मध्ये बांधलेल्या एका डेपोवर आधारित आहे, जेथे रात्रभर आणि संधी चार्जिंगला समर्थन देण्यासाठी 30 निश्चित 120 kW DC चार्जर स्थापित केले होते.

ऑपरेटरचा मुख्य आदेश: सकाळ आणि दुपारच्या कमाल कालावधीसह, दररोज किमान 16 तास बसेस रस्त्यावर ठेवा. याचा अर्थ सर्व्हिस ब्लॉक्समधील विंडो चार्जिंग 45 मिनिटांपेक्षा कमी होते. विद्यमान फिक्स्ड-चार्जर लेआउट या ऑपरेशनल अडथळ्यांसाठी खूप कठोर ठरत होते.

आव्हान: स्थिर शक्ती, निश्चित दर आणि निष्क्रिय चार्जर्स

प्रत्येक फिक्स्ड 120 kW चार्जर एकाच बसला नियुक्त केले होते. सकाळ आणि संध्याकाळच्या सेवेनंतर बसेस परत आल्यावर अनेक चार्जर निष्क्रिय बसले, तर सक्रिय असलेल्यांवर रांग लागली. 40% चार्ज स्थिती असलेल्या बसला 120 kW चार्जरवर 1.5 तास लागतात - 45-मिनिटांच्या लेओव्हरसाठी खूप लांब.

डेपोचे ग्रीड कनेक्शन एकाचवेळी लोडच्या 600 kW पर्यंत मर्यादित असल्यामुळे, यार्डमध्ये अधिक वीज आणण्यासाठी $180,000 च्या अंदाजे खर्चासह नवीन ट्रान्सफॉर्मर आणि लांबलचक परमिट प्रक्रिया आवश्यक असती. यादरम्यान, ऑपरेटरने दोन उपायांचा प्रयत्न केला:

• पॉवरसाठी स्पर्धा टाळण्यासाठी बसेस मॅन्युअली शेड्युल करा, ज्यामुळे सुटण्याच्या वेळेला विलंब होतो आणि वेळेवर कामगिरी कमी होते.
• सर्वाधिक मागणी असताना आउटपुट मर्यादित करण्यासाठी विद्यमान चार्जर्सचे प्रोग्रामिंग, परंतु त्यामुळे फक्त चार्ज वेळा वाढवल्या गेल्या आणि पुढील ब्लॉकसाठी बस कमी चार्ज केल्या गेल्या.

त्याचा थेट परिणाम म्हणजे ऑपरेशनल घर्षणाचा वाढता ढीग: रांगा लावणे, सुटलेले निर्गमन आणि मासिक मागणी शुल्क जे सातत्याने $24,000 पर्यंत पोहोचले. संघाला चार्जिंग आर्किटेक्चरची आवश्यकता होती जी रिअल टाइममध्ये वीज वाटप आवश्यक असलेल्या ठिकाणी जुळवून घेऊ शकते, निश्चित आउटपुटचा संच नाही.

240–720kW DC फ्लेक्सिबल चार्जिंग पाइल का

Soutya 240–720 kW DC फ्लेक्सिबल चार्जिंग पाइलवर सेटल होण्यापूर्वी ऑपरेटरने दोन पर्यायांचे मूल्यमापन केले.

पहिला पर्याय म्हणजे दुसरा ट्रान्सफॉर्मर जोडणे आणि अधिक स्थिर 120 kW चार्जर तैनात करणे. हा दृष्टीकोन रांगा दूर करेल परंतु तरीही दिवसाच्या मध्यभागी बरेच चार्जर निष्क्रिय राहतील आणि केवळ ग्रिड अपग्रेड संपूर्ण वार्षिक ऊर्जा बजेट खाईल.

दुसरा पर्याय म्हणजे यांत्रिक स्विच मॅट्रिक्ससह मध्यवर्ती उच्च-पॉवर चार्जर जो एका वेळी एका बसला जोडू शकतो. याने पॉवर शेअरिंगची समस्या सोडवली परंतु एक नवीन अडथळे निर्माण केले: स्विच सिस्टीमवर एकच आउटेज संपूर्ण डेपो थांबवेल.

Soutya लवचिक चार्जिंग ढीग तीन कारणांसाठी वेगळे आहे:

• डायनॅमिक पॉवर वाटप:एकल 600 kW युनिट त्याचे आउटपुट सहा ते आठ चार्जिंग पॉइंट्समध्ये विभाजित करू शकते, प्रत्येक बसला त्या क्षणी आवश्यक असलेली उर्जा देते. मॅन्युअल हस्तक्षेपाशिवाय वाटप रिअल टाइममध्ये अद्यतनित होते.
• मॉड्यूलर स्केलेबिलिटी:ढीग अदलाबदल करण्यायोग्य पॉवर मॉड्यूल्समधून तयार केला जातो. फ्लीट वाढल्यास, ऑपरेटर संपूर्ण युनिट बदलल्याशिवाय मॉड्यूल जोडू शकतो.
• ग्रिड अपग्रेड आवश्यक नाही:कारण पाइल कॉन्फिगर करण्यायोग्य कमाल एकूण लोड लागू करू शकते, $180,000 ट्रान्सफॉर्मर प्रकल्प टाळून, ते विद्यमान 600 kW ग्रिड कनेक्शनमध्ये बसते.

अंमलबजावणी: टप्प्याटप्प्याने तैनाती आणि डायनॅमिक लोड व्यवस्थापन

करारावर स्वाक्षरी करण्यापासून ते पूर्ण ऑपरेशनपर्यंत सहा आठवड्यांत प्रकल्प पूर्ण झाला. अंमलबजावणीचे चार टप्पे होते:

1. साइट सर्वेक्षण आणि लेआउट मॅपिंग.प्रति ढीग चार्जिंग आउटलेटची इष्टतम संख्या निर्धारित करण्यासाठी टीमने बस पार्किंगची जागा, केबल मार्ग आणि विद्यमान स्विचबोर्ड क्षमता मॅप केली.
2. चार 600 kW ढिगाऱ्यांची स्थापना,एकूण 32 चार्जिंग पॉइंटसाठी प्रत्येक आठ कनेक्टरसह कॉन्फिगर केले आहे. केबलची लांबी आणि तोटा कमी करण्यासाठी पार्किंगच्या ओळींमध्ये ढीग ठेवण्यात आले होते.
3. डेपो व्यवस्थापन प्रणालीसह एकत्रीकरण.पाइलचे पॉवर ॲलोकेशन हे वाहन शेड्युलिंग डेटाबेसशी जोडलेले होते जेणेकरुन आधीच्या सुटण्याच्या वेळा असलेल्या बसेसना प्राधान्य मिळू शकेल.
4. कर्मचारी प्रशिक्षण.चार्ज ऑपरेटरना वीज वाटप आलेख वाचण्याचे आणि कनेक्शन त्रुटीच्या दुर्मिळ प्रकरणात काय करावे याचे प्रशिक्षण देण्यात आले.

दोन आठवड्यात एक प्रमुख आव्हान समोर आले. डेपोच्या विद्यमान इलेक्ट्रिकल रूममध्ये लहान पुनर्रचना न करता नवीन ढीगांसाठी आवश्यक अतिरिक्त वाढ संरक्षण आणि मीटरिंग उपकरणे सामावून घेता आली नाहीत. कॉम्पॅक्ट सब-डिस्ट्रिब्युशन बोर्ड स्थापित करून आणि बॅकअप इलेक्ट्रिकल लोड्स वेगळ्या टप्प्यात हलवून समस्येचे निराकरण करण्यात आले - एक किरकोळ नागरी काम ज्याने वेळापत्रकात चार दिवस जोडले.

परिमाणयोग्य परिणाम: जलद टर्नअराउंड, कमी मागणी शुल्क, कमी रांगा

Soutya लवचिक चार्जिंग पाइल्सवर चालवल्याच्या पहिल्या तीन महिन्यांच्या ऑपरेशनल डेटामध्ये संपूर्ण बोर्डमध्ये मोजता येण्याजोग्या सुधारणा दिसून आल्या.

• प्रति बस चार्जिंग वेळेत 38% घट झाली.200 kWh बॅटरीची सरासरी 4.5 तासांवरून 2.2 तासांवर आली, कारण पार्किंगची जागा अर्धी रिकामी असताना हा ढीग एका बसवर 240 kW केंद्रित करू शकतो.
• पीक डिमांड चार्जेस 28% ने कमी झाले,$24,000 ते $17,300 प्रति महिना. 20 बस एकाच वेळी चार्ज होत असतानाही ढिगाऱ्याच्या लोड-लिमिटिंग अल्गोरिदमने डेपोचा एकूण ड्रॉ 600 kW थ्रेशोल्डच्या खाली ठेवला.
• चार्जिंगचा वापर 47% वरून 78% झाला.पॉवर लवचिकपणे मार्गस्थ केल्यामुळे, दुपारी 2:00 वाजता येणारी बस पूर्ण क्षमतेने चार्ज होऊ शकते तर संध्याकाळी 6:00 वाजता निघणारी बस तिच्या वळणाची वाट पाहते.
• $180,000 ग्रिड अपग्रेड टाळले गेले.चार पाईल्स आणि इन्स्टॉलेशनसह प्रकल्पाची किंमत अंदाजे $96,000 एवढी आली, म्हणजे परतफेडीचा कालावधी केवळ मागणी-शुल्क बचतीच्या आधारे एक वर्षापेक्षा जास्त होता.

वेळापत्रकांचे पालन करताना त्याचा व्यापक परिणाम दिसून आला: 90% पेक्षा कमी चार्ज असलेल्या डेपोतून सुटणाऱ्या बसेसची संख्या दर आठवड्याला 12 वरून 2 पर्यंत घसरली आणि फ्लीटचा वेळेवर निघण्याचा दर 92% वरून 98% वर आला.

ग्राहक प्रशंसापत्र

डेपोच्या ऑपरेशन मॅनेजरने सोप्या शब्दांत सांगितले:

"लवचिक ढीग वेगवान चार्ज देत नाही; ते आम्हाला आमच्या वेळापत्रकावर नियंत्रण मिळवून देते. मला आता कोणती बस आधी चार्ज करायची हे ठरवायचे नाही. विजेची गरज आहे तिथे जाते आणि त्यामुळे आमची संपूर्ण शिफ्ट योजना बदलली आहे."

दुसऱ्या देखभाल पर्यवेक्षकाने जोडले: "मॉड्युलर डिझाइनचा अर्थ असा आहे की आम्ही विद्यमान स्थापनेला फाटा न देता क्षमता सुधारू शकतो. आमच्या जुन्या स्थिर युनिट्ससह ते शक्य नव्हते."

इतर फ्लीट आणि चार्जिंग ऑपरेटरसाठी धडे

या प्रकल्पातून तीन अनुकरणीय धडे मिळाले:

1. पाइल कॉन्फिगरेशन वास्तविक बस वेळापत्रकाशी जुळवा, कमाल पॉवर नाही.डेपोने 720 kW मॉडेल मानले, परंतु 32 आउटलेटसह 600 kW युनिट बस रोटेशनमध्ये चांगले बसतात आणि कमी खर्च करतात. सर्वात मोठे संभाव्य युनिट खरेदी करण्यापेक्षा परताव्याच्या वेळेचे पीक ओव्हरलॅप समजून घेणे अधिक मौल्यवान आहे.
2. पहिल्या दिवसापासून पॉवर ऍलोकेशन अल्गोरिदम वापरा.फॅक्टरी डीफॉल्ट सामान्य परिस्थितीसाठी सेट केले आहे. डिपोच्या कार्यक्षमतेत सुधारणा झाली जेव्हा त्यांनी डिपार्चर वेळा आणि बॅटरी चार्जची स्थिती जुळण्यासाठी वाटपाचे प्राधान्यक्रम कॉन्फिगर केले.
3. मॉड्यूलर युनिट निवडून फ्लीट वाढीची योजना करा.ऑपरेटरने आणखी 10 बसेस जोडल्यास, ते विद्यमान ढीगांमध्ये अतिरिक्त पॉवर मॉड्यूल्स घालू शकतात. निश्चित चार्जरला संपूर्ण नवीन इंस्टॉलेशन आणि दुसरे ग्रिड कनेक्शन आवश्यक असेल.

संघासाठी सर्वात मोठे आश्चर्य म्हणजे चार्जिंग वर्तनातील बदलामुळे त्यांच्या एकूण ऑपरेशनवर कसा परिणाम झाला. फिक्स्ड पॉवर मॉडेलमधून मागणी-चालित मॉडेलकडे जाण्याने पैशाची बचत झाली, वेळेवर कामगिरी सुधारली आणि कर्मचारी तणावाचा दैनंदिन स्रोत दूर झाला.

संदर्भ

DC लवचिक चार्जिंग पाईल्सचे मूल्यांकन करणाऱ्या ऑपरेटरसाठी, खालील उद्योग मानके सुरक्षितता आणि कार्यप्रदर्शनासाठी उपयुक्त संदर्भ प्रदान करतात:

• EN 50620:2017 - इलेक्ट्रिक वाहनांच्या चार्जिंगसाठी इलेक्ट्रिक केबल्स, केबलची लवचिकता, हवामानाचा प्रतिकार आणि 0.6/1 kV DC सिस्टमसाठी व्होल्टेज आवश्यकता परिभाषित करणे.
• IEC 62196 मालिका – इलेक्ट्रिक वाहनांच्या प्रवाहकीय चार्जिंगसाठी प्लग, सॉकेट-आउटलेट आणि वाहन कनेक्टर, AC आणि DC इंटरफेस आवश्यकता (CCS आणि CHAdeMO सह).
• UL 1699B - फोटोव्होल्टेइक (PV) DC आर्क-फॉल्ट सर्किट संरक्षण, उच्च-शक्ती DC चार्जिंग सिस्टममध्ये वापरल्या जाणाऱ्या DC आर्क-फॉल्ट शोध पद्धतींचा संदर्भ.