Flottans operatör minskade laddningsavbrottstid 42 % med 60KW och 80KW DC-laddningshögar

En regional elparksoperatör ersatte en misslyckad AC-laddningsinställning med 16 Soutya 60KW och 80KW DC-laddningshögar. Laddningstiden per fordon sjönk från 9,2 timmar till 55 minuter, laddarens drifttid klättrade till 99,1 % och laddningsrelaterad övertid minskade med 99 000 USD per år.

Kundens bakgrund

Kunden driver en kommersiell leverans- och skyttelverksamhet från tre depåer i mellanvästern i USA. Flottan omfattar 110 fordon: 96 eldrivna lastbilar med 60 till 75 kWh batteripaket och 14 elektriska skyttelbussar med 210 kWh-paket. Ungefär 240 förare arbetar tvåskift, och huvuddepån har en leveransradie på 180 mil med planerade avgångar kl. 05.00 och 14.00.

Två nya detaljhandelsdistributionskontrakt lade till nattrutter i början av 2023, vilket ökade den dagliga körsträckan per skåpbil från 92 till 131 miles. Ett statligt mål för elektrifiering av flottan kräver att 60 % av verksamheten drivs med el till 2027, och depån ligger på 38 %. Att nå det målet utan att lägga till fordon eller förare beror på laddningskapaciteten.

Vad blockerade flottans elektrifieringsplan?

Depån hade 18 nivå 2 AC-laddare med en kapacitet på 7,2 kW, fördelade på 40 markerade fack. En påfyllning på 65 kWh tog 9,2 timmar, så skåpbilar kopplade in klockan 18:30 och stod parkerade till 04:00. Endast 18 av 40 vikar hade en laddare, vilket skapade en nattkö och tvingade förare att blanda fordon mellan vikar. Påfyllning av bussarna mitt på dagen var omöjliga eftersom AC-enheterna inte kunde leverera tillräckligt med energi i ett 90-minutersfönster.

Tillförlitlighet förvärrade situationen. De 18 enheterna kom från två leverantörer och kördes på tre separata hanteringsappar. Förarna återställde fel för hand, vilket tog 40 till 90 minuter per incident, och underhållsloggen visade 31 avgiftsrelaterade servicesamtal under sex månaderna före uppgraderingen. Missade ruttstarter blev rutin, och depån spenderade $9 400 per månad på förarövertid och underleverantörer av tredjepartsföretag för att täcka luckor.

Vad försökte operatören innan han bytte?

• Lägger till fler 7,2 kW AC-enheter.Capex landade på $3 200 per stall plus $6 100 per körning i grävning och ledning. Laddningstiden ändrades inte, och bay-queue-problemet kvarstod.
• Uppgradering av en rad till 19,2 kW AC.En pilot med sex bås minskade laddningstiden till 3,5 timmar. Det löste laddning över natten men lämnade fortfarande ingen väg till vändning mitt på dagen för skyttelbussarna.
• Hyr fyra stycken 30 kW DC-enheter från två tillverkare.Skåpbilarna laddade acceptabelt, men bussar med 210 kWh-paket drog mer kraft än enheterna kunde leverera under en längre period, och ingen av leverantörernas plattform exponerade data på kontaktnivå via ett standardgränssnitt. Flottans utskick kunde inte se vilket fordon som var inkopplat var.

Två år och ungefär $214 000 i laddning av hårdvara och civilt arbete gav en depå som fortfarande inte kunde stödja 2027-målet.

Varför välja Soutya 60KW / 80KW DC-laddningshög?

Operatören utvärderade alternativen 50 kW, 60 kW, 80 kW och 120 kW. En 120 kW-specifikation krävde en transformatoruppgradering till ett pris på 96 000 USD plus en ledtid på 14 veckor, vilket schemat inte kunde absorbera. Modellerna på 60 kW och 80 kW matchade platsens tillgängliga takhöjd.

Fyra tekniska punkter avgjorde köpet:

• Dubbelpistolutgång med dynamisk kraftdelning.Varje 80 kW-enhet levererar 80 kW till ett enda fordon eller delar upp lasten över två kontakter. Två fack delar ett skåp, vilket minskar antalet stall och den kablage som behövs.
• Brett trefasingångsområde.Enheterna accepterar 380 till 480 V AC-ingång, så den befintliga 500 kVA-transformatorn tjänade installationen utan en serviceändring.
• Stöd för öppet protokoll.OCPP 1.6J-integration gjorde det möjligt för operatören att konsolidera alla 16 enheter till en utsändningspanel istället för tre leverantörsportaler.
• Levererad kostnad per stall.Soutya-konfigurationen kom in på $16 800 per stall. Ett konkurrerande DC-förslag prissatte samma antal vik till $24 500 per stall, en skillnad på $123 000 över hela projektet.

Kapslingsklassificering, kabelhantering, ett driftsområde på -30°C till +55°C och CCS1/CCS2-anslutningsalternativ med CHAdeMO-tillgänglighet täckte den blandade flottan och vinterförhållandena i Mellanvästern.

Hur användes 60KW/80KW DC-laddningsplatsen?

Projektet pågick i 11 veckor från inköpsorder till full drift.

1. Belastningsstudie och energirevision (vecka 1-2).Ingenjörsteamet loggade depåns toppbehov på 268 kW mot en 500 kVA transformator, vilket lämnade 232 kW utrymme. Sexton DC-kontakter med full namnskyltsutgång skulle ha överskridit den siffran, så designen inkluderade ett strömlock på platsnivå.
2. Layout och kabelspecifikation (vecka 3-4).Laddare var placerade så att varje markerat fack nådde en kontakt utan förlängning. DC-utgångskablar specificerades för laddningskabelstandarden EN 50620 och kontakter följde IEC 62196-gränssnittsserien.
3. Anläggningsarbeten och installation (vecka 5-8).Betongdynor, pollare, kabelrännor och fyra 80 kW skåp plus tolv 60 kW enheter gick in utan att avbryta nattliga avgångar.
4. Driftsättning och OCPP-integration (vecka 9-10).Alla 16 enheter mappades till sändningsplattformen, med förarens RFID-autentisering och rapportering per fordonssession.
5. Lasthanteringsstresstest (vecka 11).Teamet körde en full-bay kvällstopp med platslocket aktivt och verifierade att inget fordon sjönk under sitt målladdningstillstånd före avgång.

Det främsta hindret:transformatorn kunde inte stödja fyra 80 kW-skåp vid full effekt samtidigt. Istället för att minska antalet laddare satte integratorn in ett 300 kW-platstak i laddarens styrenhet. Under 18:30-toppen kör varje enhet på ungefär 62 kW i genomsnitt och växlar effekt mellan kontakter när fordonen är klara. Skåpbilarna når fortfarande 80 % laddningstillstånd på mindre än en timme, och transformatorn översteg aldrig 71 % av sin klassificering under testet

Vilka resultat mätte flottan efter sex månader?

• Laddningstid:9,2 timmar till 55 minuter för samma 65 kWh-påfyllning, en minskning med 90 %.
• Upptid för laddare:91,4 % över den gamla AC-flottan till 99,1 % över DC-pålarna.
• Servicesamtal från leverantörssidan:31 under sex månader före uppgraderingen, 4 under sex månader efter.
• Övertid och underleverantörskostnader:$9 400 per månad till $1 150 per månad, en årlig besparing på $99 000.
• Energikostnad per mil:$0,29 till $0,19 efter lågtrafik schemaläggning kopplad till lasthanteringskontrollern.
• Tillgänglighet för fordon vid avgång kl. 05.00:84 % till 97 %.

Den operativa effekten nådde förbi laddplatserna. Dispatch lade till en tredje daglig rutt per skåpbil utan att köpa fordon. Påfyllning av bussar mitt på dagen blev standard, vilket tog bort en reservbuss för diesel som hade kostat 41 000 $ per år att köra. Depån rapporterar nu laddningsprestanda i samma veckovisa granskning som ruttavslutning.

Kundrekommendation

"Depån brukade köras enligt en schemalagd laddaretillgänglighet", sa flottans chef. "Nu kör schemat laddarna. Två vintrar senare var det enda laddarproblemet som tog ett fordon ur drift en skadad anslutningskabel efter en kollision på gården."

Underhållsledaren tillade: "Fyra servicesamtal på sex månader istället för trettioen ändrade hur teamet planerar sin vecka. Ingen återställer laddare för hand klockan 02:00 längre."

Lektioner och rekommendationer

• Granska transformatorns höjd innan du anger antalet laddare.Webbplatsens tak och strömdelningsdesign kostar inget extra och undvek en uppgradering av verktyget på 96 000 $. Antalet laddare bör följa belastningsstudien, inte åt andra hållet.
• Konsolidera på ett öppet protokoll från dag ett.Tre leverantörsportaler skapade döda vinklar i utskick. OCPP 1.6J-stöd förvandlade 16 enheter till en vy.
• Gör kabel- och kontaktstandarder till en upphandlingsport.Överensstämmelse med EN 50620 och IEC 62196 i förfrågningsunderlaget eliminerade två leverantörer vars DC-kablar hade en kortare flexlivslängd i kallt väder.
• Reflexion:operatören skulle påbörja anläggningsarbeten två veckor tidigare och beställa en 12-månaders reservdelssats med laddarna. En enda ersättningskabel tog nio dagar att komma fram under den första vintern.

Flottoperatörer som utvärderar 60KW eller 80KW DC-laddningshögar kan granska konfigurationen som används i detta projekt påSoutya 60KW 80KW DC Laddningshög.

Refererade till industristandarder

• EN 50620:2017— Elkablar för laddning av elfordon. Definierar flexibilitet, väderbeständighet, oljebeständighet och mantelmärkning för laddningskablar, med märkspänningar på AC 450/750V eller DC 0,6/1kV.CEN-CENELEC
• IEC 62196-serien— Kontakter, eluttag, fordonsanslutningar och fordonsintag för konduktiv laddning av elbilar. Del 1 täcker allmänna krav, del 2 täcker AC-gränssnitt (Typ 1/Typ 2), och Del 3 täcker DC-gränssnitt inklusive CCS och CHAdeMO.IEC Webstore