Управление автопарками электротранспорта
Электромобили (EV) набирают популярность: ежемесячно в мире продаётся более 100 000 электромобилей, что составляет более 1 000 000 в год. Частные лица и компании выбирают электромобили из‑за их многочисленных преимуществ: экономических, экологических и социальных. Однако важно признать, что отрасль электромобилей также сталкивается с рядом проблем, таких как высокие первоначальные затраты и недостаток зарядных станций.
Без сомнения, переход на электромобили предвещает трансформацию в машиностроительных отраслях. Он требует нового подхода к управлению автопарком, учитывающего такие факторы, как энергетические и мощностные требования электромобилей. Эта статья направлена на расширение вашего понимания ключевых аспектов электромобилей. В ней подчёркнуто, что необходимо учитывать предприятиям, и показано, как Navixy использует достижения технологий на платформе и преобразует данные EV в те инсайты, которые нужны для эффективного управления электрическим парком.
О электромобилях
Хотя электромобили широко известны, не все знакомы с их различными типами. Эти знания могут помочь менеджерам автопарков учитывать разные параметры при оптимизации затрат и управлении парком. Существует три основных типа электромобилей:
Battery Electric Vehicles (BEVs): Это полностью электрические транспортные средства без бензинового двигателя. BEV заряжаются от электросети и хранят энергию в крупных аккумуляторных блоках.
Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs): Эти автомобили оснащены как электрическим мотором, так и традиционным бензиновым или дизельным двигателем. Их можно подключать к электрической розетке для зарядки, что позволяет им проезжать короткие расстояния только на электричестве. Для дальних поездок используется двигатель внутреннего сгорания.
Hybrid Electric Vehicles (HEVs): Эти автомобили также имеют электрический мотор и двигатель внутреннего сгорания, но их нельзя подключать для зарядки. Вместо этого они подзаряжают батареи за счёт рекуперативного торможения и работы двигателя внутреннего сгорания.
Электрический парк включает электромобили, принадлежащие или арендуемые предприятиями, государственными структурами или организациями. В отличие от традиционных парков, заправляемых бензином или дизелем, EV‑парки опираются на ёмкие перезаряжаемые батареи. Основное внимание уделяется аккумуляторам и их значимости в этом контексте.
Практический опыт имеет значение
При переходе автопарка с транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания (ICE) на электромобили необходимо тщательно взвешивать преимущества и недостатки. В сети можно найти исчерпывающие списки «за» и «против», такие как более низкие эксплуатационные расходы против более высоких первоначальных затрат, сокращение времени и затрат на обслуживание против более длительного времени зарядки или ограниченного запаса хода. Тем не менее важно выделить практические аспекты, которые следует учитывать.
Управление электрическим парком охватывает разные аспекты. Помимо стандартных задач управления парком, таких как отслеживание, техобслуживание и управление водителями, управление электрическими парками имеет свои особенности. Даже обслуживание, например, требует иного подхода с учётом ограниченного срока службы батарей, особенно в регионах с низкими температурами. Эффективное управление зарядкой транспортных средств также критично, чтобы каждый автомобиль имел достаточно заряда для ежедневных операций.
Зарядка электромобилей
Зарядка — это базовая отправная точка для всех электрических транспортных средств. Рассмотрим различные аспекты зарядки EV для полного понимания. Инфраструктура зарядки является критически важным элементом для распространения EV. Зарядные станции, также известные как Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE), бывают разных типов — от простых настенных розеток до сложных публичных сетей зарядки. Connector Type обозначает штекер, используемый для подключения электромобиля к источнику питания. Разные модели электромобилей могут требовать различных типов разъёмов.
Существует три основных уровня зарядки электромобилей — Level 1, Level 2 (AC Chargers) и Level 3, обычно называемый DC Fast Charger. Эти уровни можно оценивать по трём ключевым параметрам: напряжение, продолжительность зарядки и пробег в час зарядки.
Level 1 Это самый базовый способ зарядки, использующий обычную бытовую розетку (110v in the U.S.). Он удобен тем, что не требует специального оборудования, но также является самым медленным методом. Обычно время зарядки составляет около 6-10 hours, обычно обеспечивая около 4-5 miles of range per hour of charging.
Level 2 Зарядка повышает эффективность за счёт использования 208-240v source, аналогичного источнику питания крупного бытового прибора. Этот метод может обеспечить 10-60 miles of range per hour of charging, в зависимости от автомобиля и зарядного устройства. Многие публичные станции и домашние установки используют зарядку уровня 2.
Level 3 Зарядка, также известная как DC Fast Charging, является самым быстрым методом зарядки, доступным в настоящее время. При напряжении 480v она обходит бортовое зарядное устройство автомобиля и подаёт постоянный ток непосредственно в батарею, обеспечивая быструю подзарядку. В среднем требуется всего 30-40 minutes чтобы достичь полной зарядки. Этот метод может обеспечить 75+ miles of range per hour of charging Однако не все EV способны выдерживать такой уровень зарядки, и частое использование может со временем ухудшать состояние батареи.
State of Charge (SoC)
State of Charge (SoC) — это величина, отражающая количество энергии, в настоящий момент хранящейся в батарее электромобиля, выраженная в процентах. Она выполняет функцию, сходную с индикатором топлива в традиционных автомобилях с двигателями внутреннего сгорания, показывая доступный объём энергии для движения.
SoC имеет большое значение для производительности, эффективности и срока службы батарей EV. Менеджеры автопарков полагаются на мониторинг в режиме реального времени, а водители планируют поездки с учётом ограниченного запаса хода по сравнению с ДВС. Также полезно понимать время, необходимое для полной зарядки, при планировании.
Точное показание SoC позволяет водителям уверенно добираться до пункта назначения без опасений непредвиденного разряда батареи. Ниже приведён список параметров, связанных с SoC:
Расчёт запаса хода: SoC тесно связан с расстоянием, которое EV может проехать на одной зарядке. Более высокий SoC означает больше доступной энергии и, следовательно, возможность преодолеть более длинные дистанции. Напротив, низкий SoC ограничивает покрываемое расстояние.
Производительность: Батареи EV обычно демонстрируют оптимальную эффективность при определённых уровнях SoC. Поддержание батареи в этом идеальном диапазоне SoC обеспечивает эффективную подачу мощности и ускорение, что повышает комфорт вождения.
Долговечность батареи: Постоянное удержание батареи на крайне высоких или низких уровнях SoC может привести к её деградации со временем. Перезарядка или чрезмерный разряд батареи, особенно при экстремальных температурах, могут ускорить процессы старения и снизить общую ёмкость.
Безопасность: Очень важно контролировать SoC ради безопасности батареи. Работа при очень низком уровне SoC может привести к полному разряду, что потенциально повредит элементы батареи и даже вызвать необратимый отказ.
State of Health (SoH)
Battery State of Health (SoH) — это показатель, отражающий текущее состояние батареи электромобиля по сравнению с её состоянием при выходе с завода. SoH даёт представление о ёмкости, эффективности и общей производительности батареи в течение её жизненного цикла. Мониторинг SoH критически важен, поскольку он прямо влияет на запас хода, производительность и безопасность EV.
Состояние SoH батареи постепенно ухудшается со временем под воздействием различных факторов:
Цикличность: Количество циклов зарядки и разрядки, через которые проходит батарея, существенно влияет на её деградацию. Литий‑ионные батареи, широко используемые в EV, имеют конечное число циклов, после которого их ёмкость начинает уменьшаться.
Температура: Экстремальные температуры, как высокие, так и низкие, ускоряют деградацию материалов батареи. Высокие температуры могут приводить к разложению электролита и термическому разгону, тогда как низкие температуры увеличивают внутреннее сопротивление.
Глубина разряда (DoD): Частое глубокое разряжение батареи может ускорять её деградацию. Как правило, у батарей дольше срок службы при работе в пределах заданного диапазона состояния заряда.
Скорость зарядки: Быстрая зарядка может вызывать нагрев батареи, что влияет на её срок службы. Важно контролировать скорость зарядки и обеспечивать механизмы охлаждения для поддержания здоровья батареи.
Химическая деградация: Химические реакции, происходящие в батарее в процессе циклов зарядки и разрядки, могут приводить к образованию нежелательных побочных продуктов, влияющих на ёмкость и эффективность.
Возраст: Независимо от способов эксплуатации, батареи с течением времени деградируют из‑за химических реакций. Этот естественный процесс деградации часто называют «календарным старением».
Отслеживание электромобилей
Когда речь идёт об отслеживании электромобилей, может возникнуть вопрос, отличается ли это от отслеживания традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Действительно существуют некоторые различия в GPS‑трекерах для каждого типа.
Для автомобилей с ДВС GPS‑трекеры обычно фокусируются на таких функциях, как мониторинг расхода топлива, диагностика проблем двигателя и напоминания о графиках техобслуживания. Эти трекеры помогают оптимизировать расход топлива, отслеживать пробег и уведомлять о необходимости обслуживания. С другой стороны, GPS‑трекеры для EV используются для мониторинга заряда и состояния батареи, оценки запаса хода и т.д. Такие трекеры помогают владельцам EV следить за уровнем батареи, находить удобные точки зарядки и планировать маршруты соответственно.
Некоторые GPS‑трекеры, специально разработанные для EV, могут даже интегрироваться с телематической системой автомобиля. Это означает, что они предоставляют данные в реальном времени о потреблении энергии, рекуперативном торможении и анализе поведения водителя. Следует помнить, что функции и возможности GPS‑трекеров могут различаться в зависимости от бренда и модели. Но большинство современных GPS‑трекеров поддерживают поля и параметры, связанные с EV.
GPS‑отслеживание для EV предлагает преимущества, выходящие за рамки безопасности автомобиля. Оно предоставляет ценные возможности, такие как анализ потребления энергии и оптимизация обслуживания, которые важны для планирования устойчивого транспорта. Давайте рассмотрим ключевые проблемы управления EV и то, как Navixy может помочь эффективно их решать.
Интеллектуальное использование батареи
Батарея является ключевым компонентом каждого электромобиля, и поддержание её работоспособности — одна из задач управления. Помимо возможностей, предлагаемых Navixy в этой области, ниже приведены несколько важных рекомендаций, которые помогут продлить срок службы батареи.
Чтобы контролировать срок службы батареи EV, вы можете воспользоваться следующими функциями Navixy:
Оповещения по напряжению: Настроив оповещения по напряжению, владельцы EV или менеджеры парка могут получать уведомления, когда напряжение батареи достигает определённых порогов. Это помогает выявлять ситуации возможной перезарядки или недозарядки. Например, если водитель регулярно получает оповещения по напряжению в конкретном месте, это может указывать на то, что он перезаряжает EV. Менеджер тогда может вмешаться и провести обучение, чтобы предотвратить перезарядку и оптимизировать использование батареи. Перейдите в меню Alerts и добавьте новое правило для порогов по напряжению.
Оповещения SoC: Перезарядка автомобильной батареи может привести к перегреву или даже возгоранию, а также сократить её срок службы и ёмкость. Хотя современные электромобили оснащены Battery Management Systems (BMS), предотвращающими перезарядку путём автоматической остановки зарядки при достижении максимальной ёмкости, всё равно важно применять превентивные меры. Рекомендуется использовать доступные приложения, которые отправляют оповещения при достижении батареей определённого уровня. Зайдите в меню Alerts и создайте новое правило для порогов по параметру SoC (например, 98%).
Отчёт датчиков: Чтобы улучшить срок службы батареи и сохранить её ёмкость, рекомендуется предотвращать слишком сильный разряд батареи. Таким образом владельцы могут минимизировать нагрузку на элементы батареи и продлить её общий срок службы. Этот подход помогает снизить необходимость преждевременной замены батареи. Для получения сведений об изменениях уровня батареи за определённый период пользователи могут сгенерировать Sensor report. Этот отчёт предоставляет визуальное представление минимальных и максимальных уровней батареи, помогая отслеживать состояние и модели использования батареи.
Планирование маршрутов
Учитывая потенциальные ограничения запаса хода из‑за расстояния, информация об отслеживании и мониторинге может помочь в планировании маршрутов, чтобы обеспечить непрерывность поездки без риска разряда батареи. Учитывая доступную инфраструктуру зарядки и оценивая требуемую ёмкость батареи для поездки, водители могут планировать маршруты соответственно и избегать ненужных остановок.
Мониторинг в реальном времени: Технологии мониторинга в реальном времени предоставляют ценные данные помимо уровня заряда батареи для владельцев электромобилей (EV). Одним из важных преимуществ является отображение данных о оставшемся пробеге. Эта ключевая информация позволяет менеджерам парка и владельцам EV более стратегически подходить к планированию маршрутов. Учитывая как уровень заряда батареи, так и оставшийся пробег, владельцы могут принимать обоснованные решения, чтобы избежать ситуаций, когда батарея разряжается до того, как достигнут ближайший пункт зарядки. Такой проактивный подход значительно снижает риск оказаться в затруднительном положении на дороге.
POI — зарядные станции. Добавление и использование точек интереса (POI) с зарядными станциями может значительно помочь при планировании маршрутов для электромобилей и гарантировать, что батарея не разрядится. Включив местоположение зарядных станций в расчёты маршрута, владельцы EV могут стратегически планировать поездки и избегать риска разряда батареи. Клиенты могут выбирать маршруты с удобными зарядными станциями вдоль пути или отдавать предпочтение более коротким поездкам для экономии батареи.
Эффективное техобслуживание
Телематические параметры могут играть значительную роль в обеспечении эффективного обслуживания электромобилей. Эти параметры предоставляют ценные данные и инсайты в реальном времени о различных аспектах работы автомобиля, позволяя проводить превентивное обслуживание. Вот способы, которыми телематические параметры могут помочь в обслуживании EV с помощью отчётов датчиков на платформе Navixy или при анализе сырых данных с платформы:
Мониторинг состояния батареи: Телематические параметры могут предоставлять подробную информацию о State of health (SoH) и общей производительности. Отслеживая эти параметры, специалисты по обслуживанию могут выявлять аномалии или деградацию в работе батареи. Это помогает планировать своевременное обслуживание, оптимизировать практики зарядки и обеспечивать долгий срок службы и эффективность батареи.
Анализ работы мотора: Телематические параметры могут предоставлять комплексные данные о рабочих условиях мотора, включая температуру, напряжение, ток и потребляемую мощность. Анализируя эти данные, специалисты по обслуживанию могут оценивать работу мотора и выявлять потенциальные проблемы или отклонения. Затем можно выполнять проактивное обслуживание и устранение неполадок, чтобы предотвратить отказы мотора и оптимизировать его эффективность.
Подведение итогов
Navixy признаёт растущую значимость электромобилей для бизнеса с автопарками. Несмотря на такие проблемы, как потребление энергии батареи и её старение, мы активно развиваем продукт Eco Fleet. Наша инновационная транспортная технология и уникальный подход к мониторингу энергии решают эти задачи. Наша цель — преобразовать данные отслеживания EV в ценные инсайты, соответствующие конкретным бизнес‑потребностям наших партнёров. С уже существующими функциями и новыми разработками доверьтесь Navixy для принятия решений на основе данных для вашего парка.
Последнее обновление
Это было полезно?