Неліктен жоғары вольтты аккумуляторлық жүйелер коммерциялық электр кемелері үшін стандартқа айналуда?

48 В шинамен жұмыс істейтін 500 кВт қозғалтқыш 10 000 амперден астам токты қажет етеді. Бұл инженерлік қиындық емес. Бұл кабельдік желілері, салмақ шектеулері және коммутациялық құрылғылары бар кез келген кемеде физикалық тұрғыдан мүмкін емес нәрсе. Теңіз өнеркәсібі жоғары кернеуге көшкісі келгендіктен емес, керісінше көшті. Төмен кернеудің бос орны таусылғандықтан, ол көшті.

Бұл нұсқаулықта ауысымның неліктен болғаны, не өзгеретіні және міндеттеме алмас бұрын нені бағалау керектігі түсіндіріледі.

Бұл нұсқаулықта біз мыналарды қарастырамыз:

• Неліктен төмен вольтты архитектуралар коммерциялық кемелерде қиындық тудырады?
• Жоғары вольтты теңіз аккумулятор жүйелерінің тиімділігі мен экономикасы
• Теңізде жоғары кернеуді қолдануға мүмкіндік беретін қауіпсіздік архитектурасы
• Неліктен сынып сертификаты қай жүйелердің суға жететінін анықтайды
• Модульдік масштабталу бір платформаны қалай кең ауқымды стандартқа айналдырады

ROYPOW осы нарықта сертификатталған компания болып табылады, DNV типтік бекітуімен және 1000 В дейін масштабталатын табиғи салқындатқыш платформасымен ерекшеленеді. Біз төменде оған бірнеше рет сілтеме жасаймыз, онда ол нақты мәселе жасауға көмектеседі.

Неліктен төмен вольтты жүйелер төбеге соғылады

Ом заңы жұмыс істемейді. Қуат кернеу мен ток күшінің көбейтіндісіне тең. Кернеуді төмен ұстап, қуатты арттырыңыз, сонда ток күші тура пропорционал түрде артады.

20 кВт қозғалтқышы бар шағын жұмыс қайығы үшін 48 В автобус жақсы жұмыс істейді. 800 кВт қуатты 40 метрлік паром үшін сол архитектура өзінің физикасының әсерінен құлайды.

Қазіргі мәселе, сандарда

Сол жақ бағандағы сандар нақты аппараттық мәселелерге айналады:

• Кабель массасы басқарылмайтын болып қалады.10 000 амперді тасымалдау үшін мыңдаған шаршы миллиметрмен өлшенген мыс көлденең қималары қажет. Әрбір килограммның құны әртүрлі болатын кемеде бұл сіз ақтай алмайтын өлі салмақ.
• Резистивті шығындар ток күші квадратымен масштабталады.Ток күшін екі есе арттырсаңыз, өткізгіштерде жоғалған жылуды төрт есе көбейтесіз. Төмен кернеу кезінде жинақталған энергияның маңызды бөлігі ешқашан пропеллерге жетпейді.
• Коммутаторлар мен қосқыштар экзотикалық болып барады.Төрт таңбалы үздіксіз токқа арналған ажыратқыштар, контакторлар және шиналардың бағасы қымбат, көлемді және теңізде мақұлданған түрде алу қиын.
• Параллель банктер сәтсіздік нүктелерін көбейтеді.48 В кернеуде пайдалы қуатқа жету ондаған параллель тізбектерді білдіреді. Әрбір параллель қосылым - бұл тағы бір тепе-теңдік мәселесі, тағы бір сақтандырғыш, тағы бір тексеру нүктесі.

Жоғары кернеу бәрін төңкереді. Бірдей қуат, токтың аз ғана бөлігі, өткізгіштердің саны айтарлықтай аз және бүкіл тарату тізбегі бойынша жылу шығыны әлдеқайда төмен.

Кәсіби кеңес:Жаңа құрылыстың көлемін анықтаған кезде, қозғалтқышқа деген сұраныстың ең жоғары деңгейінен бастап, шина кернеуіне қарай кері бағытта жұмыс істеңіз. Алдымен батареяны таңдап, кейінірек ағымдағы қажеттілікті анықтау жобалардың құрылыстың жартысында коммутациялық құрылғыларды қайта жобалауына әкеледі.

Литий химиясының теңіз қызметінде бұрынғы нұсқалардан қалай асып түсетінін кеңірек қарастыру үшін ROYPOW компаниясының литий мен қорғасын-қышқылдық талдауы негізгі мәселелерді қамтиды.

Экономика коммерциялық қабылдауға ықпал етеді

Физика жоғары кернеудің неліктен жұмыс істейтінін түсіндіреді. Экономика иелерінің оны неліктен сатып алатынын түсіндіреді.

Коммерциялық жағдай үш рычагқа негізделген: отын шығыны, техникалық қызмет көрсетуді азайту және активтерді пайдалану. Олардың әрқайсысы кеменің қызмет ету мерзімі ішінде біріктіріледі.

Отын және операциялық шығындарды азайту

Дизель-электрлік ыдыстар жартылай жүктеме кезінде отынды тиімсіз жағады. Ең жоғары сұранысқа арналған генераторлар жұмыс уақытының көп бөлігін оңтайлы тиімділіктен әлдеқайда төмен жұмыс істеуге жұмсайды, бұл отынды ысырап етеді және қозғалтқыштың тозуын жеделдетеді.

Батарея жүйесі бұл динамиканы толығымен өзгертеді. Ол ең жоғары жүктемелерді сіңіреді, генераторлардың тиімділік нүктесінде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді және тек сақталған энергиямен аз сұранысты қамтамасыз етеді.

ROYPOW'sІшкі су жолдарын электрлендіру экономикасы 2026зерттеу нүктелеріа-ғаОперациялық шығындардың 45%-ға төмендеуібірге3,5 жылдық өтемақы мерзімігибридті ішкі кеме конфигурацияларында, батарея қозғалтқышы маршрут профиліне байланысты жұмыс уақытының 35-70%-ын қамтиды.

Шын мәнінде үнемдеу қайдан келеді

Нарық қазірдің өзінде қозғалуда

Бұл болжам емес. Қазір болып жатыр. әлемдік теңіз аккумуляторлары нарығы шамамен тоқтады2025 жылы 776 миллион долларжәне оған жетеді деп болжануда2033 жылға қарай 2,82 миллиард доллар, жылдық өсу қарқыны 18%-ға жақындайды.

Литий-ион айналасында тұрадыТеңіз аккумуляторлары нарығының 78%-ыжәне гибридті қозғалтқышы бар кемелер шамамен есеппенӨтінім үлесінің 65%-ыайлақ кемелерімен, теңіздегі қолдау кемелерімен және қысқа теңіздегі кеме флотымен басқарылады.

Бәсекелестік көрінісі өзгерді,тым. Ұялы байланыс бағасы енді дифференциация емес. Интеграцияланған жүйенің мүмкіндігі және жіктеуді бекіту маңызды.

Жаңғырту мүмкіндігі

Жаңа құрылыстар назар аудартады. Жақын болашақтағы үлкен көлем жаңғыртуларға жұмсалады.

Берік корпусы және функционалды трансмиссиясы бар ескірген флоттар гибридті батареяны жаңарту жаңа кеменің капиталдық шығындарынсыз отынды жедел үнемдеуді қамтамасыз ететін үлкен орнатылған базаны білдіреді. ROYPOW's электрлік жаңғырту шешімдерідәл осы жолдың айналасында салынған.

Оны өміршең ететін қауіпсіздік архитектурасы

Міне, айқын қарсылық: теңіз суы электр тогын өткізеді, ал кемеге 800 вольт қою қажетсіз тәуекел сияқты көрінеді.

Бұл орынды алаңдаушылық, және жауап - сенімділік емес. Бұл инженерия.

Неліктен LiFePO4 теңіз стандарты болып табылады

Химиялық таңдау кез келген қорғаныс жүйесін қоспас бұрын қауіпсіздік шегін белгілейді. Литий темір фосфаты (LFP) нақты себептерге байланысты коммерциялық теңіз қолданбалары үшін әдепкі болып табылады:

• Термиялық ағып кету шегі жоғары.LFP жасушалары никель негізіндегі химиялық заттарға қарағанда жылулық ағынға ену үшін әлдеқайда көп жылуды қажет етеді.
• Тұрақты катод құрылымы.Фосфат байланысы қабатты оксид катодтары сияқты термиялық кернеу кезінде оттегін шығармайды, бұл жасуша өртінде негізгі отын көзін жояды.
• Ұзақ циклді қызмет ету мерзімі.Коммерциялық кемелер күн сайын циклмен жүреді. LFP бұл жүктеме профилін мыңдаған циклдар бойымен сыйымдылықтың айтарлықтай төмендеуінсіз өңдейді.
• Зорлық-зомбылық кезіндегі болжамды мінез-құлық.Жаншу, ену және шамадан тыс зарядтау сынақтары балама химияға қарағанда әлдеқайда аз энергия береді.

The Литий темір фосфаты мен үштік литийдің салыстыруыROYPOW блогында химияның өзара байланысы туралы тереңірек айтылады.

Тәжірибедегі көп деңгейлі қорғаныс

Сертификатталған теңіз жүйелерінің қабаттық қорғанысы, сондықтан бірде-бір ақау жүйе деңгейіндегі оқиғаны тудырмайды. ROYPOW жоғары вольтты теңіз платформасы стандартты тәсілді көрсетеді:

• Пассивті жасуша деңгейіндегі жылу оқшаулауы.Егер бір жасуша істен шықса, физикалық кедергілер көршілес жасушаларға таралуына жол бермейді. Жасушадан жасушаға таралудың жоқтығын растау үшін тексерілген.
• Интеграцияланған өрт сөндіру жүйесі.Өрт қаупін болдырмау үшін құрылғы батареямен жабдықталған.
• Артық зарядтан қорғау.Екінші қорғаныс қабаты BMS-тен тәуелсіз жұмыс істейді, сондықтан басқару жүйесінің ақауы шамадан тыс зарядтаудан қорғанысты жоймайды.
• Сымды апаттық аялдама.Тарату басқару қорабындағы жергілікті апаттық тоқтату, сондай-ақ қашықтан апаттық тоқтату мүмкіндігі, екеуі де бағдарламалық жасақтамаға тәуелді емес, сымды түрде жұмыс істейді.
• Пакет және PDU деңгейінде біріктіру.Архитектураның екі тәуелсіз деңгейіндегі қысқа тұйықталудан қорғау.
• Жарылысқа төзімді металл клапандар.Әрбір қаптаманың артқы жағына орнатылған және шығару құбырына тікелей қосылуға, кез келген желдетілген газды батарея кеңістігінен тыс қауіпсіз бағыттауға арналған.
• IP67 кіруден қорғау.Теңіз ортасында талқыланбайтын тұз шашырауынан, ылғалдылықтан және шайылудан толық тығыздау.
• Тәуелсіз жоғары температурадан қорғау.Бір ұяшықты шамадан тыс температура негізгі басқару тізбегінен тәуелсіз қорғаныс әрекетін іске қосады.

BMS үздіксіз жұмыс істейді

Жоғарыдағы әрбір қабат пассивті немесе оқиғадан туындайды. Батареяны басқару жүйесі - бұл ыдыс жұмыс істеген сайын секунд сайын жұмыс істейтін, жүздеген элементтердегі ұяшық кернеуін, температурасын, ток күшін және заряд күйін бақылайтын бөлік.

Жақсы жасалған жүйеде BMS кеме қуатын басқару жүйелерімен және инверторлармен интеграцияланады, оқшауланған қара жәшік ретінде жұмыс істеудің орнына көпірмен деректерді бөліседі. ROYPOW компаниясының BMS жүйесі Victron Energy сияқты негізгі инверторлық және PMS платформаларымен тәжірибе жүзінде дәлелденген.

Кәсіби кеңес:Сатып алу кезінде, жылу арқылы таралуға қарсы әсердің бар-жоғын нақты сұраңызтексерілген және құжатталған, тек қана арналған емес. Дизайн ниеті мен куәландырылған сынақ нәтижесінің арасындағы айырмашылық талап пен сертификаттау арасындағы айырмашылық болып табылады.

Батареяны басқару негіздерін тереңірек түсіндіру үшін ROYPOW компаниясының BMS жүйелеріне арналған нұсқаулықберік бастапқы нүкте болып табылады.

Неліктен сынып сертификаты бәрін шешеді

Техникалық тұрғыдан тамаша аккумулятор жүйесін жасап, оны ешқашан коммерциялық кемеге орнатпауға болады. Жіктеу қоғамының мақұлдауынсыз ол суға жетпейді.

Бұл теңіз аккумуляторларын жеткізушілерді теңізге сататын өнеркәсіптік аккумулятор жеткізушілерінен бөлетін сүзгі.

DNV түрін бекіту шын мәнінде нені білдіреді

DNV (Det Norske Veritas) - теңіз секторында бүкіл әлемде танылған норвегиялық жіктеу және сертификаттау органы. DNV типтік мақұлдау аккумулятор жүйесінің халықаралық деңгейде танылған теңіз қауіпсіздігі мен өнімділік талаптарына сәйкес бағаланғанын растайды.

Кеме иесі үшін бұл сертификат бірден бірнеше нәрсені орындайды:

• Кеме мақұлдауын жеңілдетеді.Егер аккумулятордың түрі бекітілген болса, онда сыныптық қоғамдар аккумуляторды емес, кемені тексереді.
• Жоба тәуекелін азайтады.Құрылыс ортасында сертификаттаудың сәтсіздігі жаңа құрылыс бағдарламасындағы ең қымбат салдардың бірі болып табылады.
• Қаржыландыруды ашады.Үкімет қолдайтын электрлендіру және декарбонизация бағдарламаларында сатып алудың алғышарты ретінде жиі сыныпты мақұлдау көрсетіледі.
• Сақтандыруды белгілейді.Андеррайтерлер сыныптың мақұлдауы құжатталған кезде батареяларды орнатуды әлдеқайда жақсы бағалайды.

Қажетті сертификаттар

ROYPOW теңіз литий батарея жүйелері DNV түрін бекіту алды, және платформа сонымен қатар БҰҰ 38.3 сәйкестігіне ие. ABS жіктеуге бағытталған жобалар үшін, әдетте, тестілеуді нөлден бастаудың орнына процесті жеделдету үшін қолданыстағы DNV сынақ жазбаларын қайта пайдалануға болады.

Салқындататын сұрақ

Белгілеуге тұрарлық бір практикалық сертификаттау артықшылығы:табиғи салқындату.

Сұйықтықпен салқындатылатын теңіз аккумулятор жүйелері сорғыларды, салқындатқыш сұйықтық желілерін, жылу алмастырғыштарды және ағып кетуді анықтауды енгізеді, мұның бәрі ақаулық режимдерін, техникалық қызмет көрсету ауыртпалығын және сертификаттау күрделілігін арттырады. Табиғи салқындатылған архитектура бүкіл ішкі жүйені жояды.

Қозғалатын бөлшектер аз. Тексеретіндер аз. Теңізде істен шығулар аз.

Тұтас флот бойынша модульдік масштабталу

Теңіз электрлендіру цистернасы туралы көптеген талқылаулардың тақырыбы осы және бұл жоғары кернеудің ең күшті дәлелі болып табылады.стандарттыәр жағдайға жеке таңдау жасаудың орнына.

Коммерциялық оператор сирек жағдайда бір кеме түрін басқарады. Айлақ операторында сүйреткіш кемелер, жолаушылар паромы және бірнеше жұмыс қайығы болуы мүмкін. Тарихи тұрғыдан алғанда, әрқайсысына бөлек жобаланған қуат жүйесі қажет болады.

Модульдік жоғары кернеулі архитектура бұл теңдеуді толығымен өзгертеді.

Бір платформа, көптеген конфигурациялар

Құрылымдық блок стандартты модуль болып табылады. ROYPOW жүйесінде бұл салмағы 11 г болатын 51,2 В, 320 Ач қуаттылықтағы құрылғы.7кг. Модульдер қажетті шина кернеуіне жету үшін тізбектей және қажетті энергия сыйымдылығына жету үшін параллель қосылады.

Сол бір модульден бастап, жүйе үлкен диапазонға таралады:

Стандарттау операциялық тұрғыдан не береді

Инженерлік икемділік пайдалы. Пайдалану салдары ақшаны үнемдейтін нәрсе:

• Бір қосалқы бөлшектер қоры.Флоттағы әрбір кеме бір модуль түрін қамтиды. Кемеге тән қойма жоқ.
• Бір оқыту бағдарламасы.Экипаждар мен жағалау техниктері бес емес, бір жүйені үйренеді.
• Бір интеграциялық профиль.Инверторлық үйлесімділік, PMS байланысы және BMS жұмысы барлық көліктер паркінде біркелкі болып қалады.
• Болжамды кеңею.Бар кеменің қуатын қосу дегеніміз - қуат жүйесін қайта жобалау емес, модульдерді қосу.
• Кейінгі кемелерде жеңілдетілген сертификаттау.Бірінші бекітілген орнату келесісіне үлгіні белгілейді.

Кемедегі міндетке конфигурацияны сәйкестендіру

Әртүрлі кеме түрлері аккумулятор жүйесін әртүрлі жолдармен күшейтеді, ал модульдік тәсіл әрқайсысын арнайы дизайнсыз өңдейді:

• БуксирлерТұтқаны тарту операциялары кезінде қысқа, күшті қуат жарылыстары қажет. Жоғары шыңдық разряд мүмкіндігі жалпы энергиядан маңыздырақ.
• Паромдарбекітілген зарядтау терезелері бар болжамды маршруттарды іске қосыңыз. Энергия сыйымдылығы мен зарядты қабылдау жылдамдығы сипаттамада басым.
• Теңіздегі қолдау кемелерітұрақты қонақ үй жүктемелері мен динамикалық позициялауды қолдау қажет, бұл күшті үздіксіз разрядпен үлкенірек энергия конфигурацияларына артықшылық береді.
• Балық өсіруге арналған кемелерал жұмыс қайықтары көбінесе гибридті профильдерді пайдаланады, мұнда батарея төмен жылдамдықты тасымалдауды, ал генератор ауыр жұмыс циклдарын өңдейді.

ROYPOW теңіз платформасы екі нұсқада да қолжетімді MBmax16.3Hжәне MBmax14.3Hконфигурациялар, теңіз платформаларымен қатар толығымен электрлік және гибридті кемелерді қамтиды.

Кәсіби кеңес:Жеткізушілерді бағалаған кезде, қаншасын сұраңызерекшеолардың платформасы сіздің кемелеріңіздің толық ауқымын қамту үшін қажет модуль түрлері. Төрт кеме түріне қызмет көрсету үшін төрт модуль нұсқасын қажет ететін жеткізуші сізге төрт қорды, төрт жаттығу жолын және төрт интеграциялық тәуекел жиынтығын ұсынады.

Теңіз аккумуляторлары технологиясының коммерциялық қолданбаларда қалай дамығаны туралы қосымша ақпарат алу үшін ROYPOW жазбасын қараңыз. теңіз энергиясын сақтау саласындағы жетістіктерпайдалы контекст ұсынады.

ROYPOW көмегімен алдағы бағытты жоспарлаңыз

Жоғары кернеу амбициялы нұсқа болудан қалып, практикалық нұсқаға айналды. Қазіргі математика белгілі бір қуат шегінен жоғары төмен кернеуді жоққа шығарады, экономика гибридті жұмысты қолдайды, ал сыныптық сертификаттау әрбір маңызды жобадан өтуі керек қақпаға айналды.

Осы нұсқаулықтан алынған негізгі тұжырымдар:

• Төмен вольтты архитектура шамамен 100-200 кВт қозғалтқыш жүктемесінен жоғары физикалық тұрғыдан тиімсіз болып қалады
• Жоғары шина кернеуі токты пропорционалды түрде азайтады, кабель массасын, жылу шығынын және коммутациялық құрылғылардың құнын азайтады
• Гибридті конфигурациялар ішкі бағыттардағы операциялық шығындарды шамамен 45%-ға төмендетеді, ал өтелу мерзімі шамамен 3,5 жылға созылады
• LiFePO4 - термиялық тұрақтылық пен циклдік өмір сүру үшін теңіз химиясының стандарты
• Көп деңгейлі қауіпсіздік пассивті ұяшықтарды оқшаулауды, артық зарядтаудан қорғауды, сымды электрлік тоқтатуларды және IP67 тығыздауын білдіреді.
• DNV түрін бекіту - бұл маркетингтік белгі емес, сатып алу қақпасы
• Табиғи салқындату сорғыларды, салқындатқыш желілерді және істен шығу режимдерінің тұтас санатын жояды
• Модульдік архитектура бір модуль түрі сүйрегіштерге қызмет көрсетуге мүмкіндік береді,жүк кемелері,бүкіл флот бойынша паромдар, OSV және жұмыс қайықтары

ROYPOW жоғары вольтты литий теңіз батарея жүйесіDNV түріне бекіту сертификатына ие, 102,4 В-тан 870,4 В-қа дейінгі диапазонда 32,7 кВт/сағ-тан 2785 кВт/сағ-қа дейін қуат береді және IP67 қорғанысымен табиғи салқындату режимінде жұмыс істейді. Жаңа құрастыруды көрсетсеңіз де, жаңартуды жоспарласаңыз да, олардың командасы сіздің нақты жұмыс профиліңізге сәйкес конфигурация өлшемін таңдай алады. Бастаңыз байланыс беті.

Жиі қойылатын сұрақтар

Жоғары вольтты теңіз аккумулятор жүйесі дегеніміз не?

Шамамен 100 В және 1000 В аралығында жұмыс істейтін теңіз аккумулятор жүйесі электрлік немесе гибридті кеме қозғалтқышын қуаттандыруға, сонымен қатар ток күшін, кабель өлшемін және энергия шығынын азайтуға арналған.

Неліктен коммерциялық кемелерге 48 В орнына жоғары кернеу қажет?

Төмен кернеу коммерциялық қозғалтқыш жүктемелерінде іс жүзінде жоғары токты қажет етеді. 800 В жүйесі 48 В шинасының шамамен он алтыдан бір бөлігіндегі токпен бірдей қуатты қамтамасыз етеді.

Кемедегі жоғары вольтты аккумулятор жүйесі қауіпсіз бе?

Иә. Сертификатталған жүйелер LiFePO4 химиясын, пассивті ұяшық деңгейіндегі жылу оқшаулауын, артық зарядтаудан қорғауды, сымды апаттық тоқтатуларды және IP67 тығыздауын біріктіреді.

Неліктен DNV сертификаты теңіз аккумуляторлары үшін маңызды?

DNV түрін бекіту халықаралық теңіз қауіпсіздігі стандарттарына сәйкестігін растайды. Ол кемелерді бекітуді жеңілдетеді, сақтандыруды қолдайды және көбінесе қаржыландырылған электрлендіру жобалары үшін қажет.

Жоғары вольтты аккумуляторлық жүйелер қандай кемелерден көбірек пайда көреді?

Паромдар, сүйреткіш кемелер, теңіздегі көмекші кемелер, жұмыс қайықтары, балық өсіру кемелері және яхталар, әсіресе болжамды бағыттармен жүретін немесе жиі төмен жылдамдықты операциялар жасайтындар.

Теңіз аккумулятор жүйесі дизель генераторларымен бірге жұмыс істей ала ма?

Иә. Гибридті конфигурациялар генераторлардың ең жоғары тиімділікте жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, ал батарея жүктеменің ең жоғары және төмен сұраныс кезінде жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, бұл отын шығынын және қозғалтқыш сағаттарын азайтады.