• Bulldozers at work in gravel mine

පුවත්

භූගත පතල් කැණීමේදී විද්‍යුත් චලිතය වෙත සංක්‍රමණය වීමේදී සලකා බැලිය යුතු බැටරි සහ ආරෝපණ තාක්ෂණයන් කිහිපයක් තිබේ.

Battery Power and the Future of Deep-Level Mining

බැටරි බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන කැණීම් වාහන භූගත කැණීම් සඳහා ඉතා යෝග්‍ය වේ.ඒවා පිටාර වායු විමෝචනය නොකරන නිසා, සිසිලනය සහ වාතාශ්‍රය අවශ්‍යතා අඩු කරයි, හරිතාගාර වායු (GHG) විමෝචනය සහ නඩත්තු වියදම් කපා හැර, සේවා තත්ත්වය වැඩි දියුණු කරයි.

අද වන විට භූගත පතල් උපකරණ සියල්ලම පාහේ ඩීසල් බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන අතර පිටාර දුම් නිර්මාණය කරයි.මෙය සේවකයින්ගේ ආරක්ෂාව පවත්වා ගැනීම සඳහා පුළුල් වාතාශ්රය පද්ධති සඳහා අවශ්යතාවය ඇති කරයි.එපමණක් නොව, වර්තමාන පතල් ක්‍රියාකරුවන් ලෝපස් තැන්පතු වෙත ප්‍රවේශ වීම සඳහා කිලෝමීටර 4 (අඩි 13,123.4) තරම් ගැඹුරට කැණීම් කරන බැවින්, මෙම පද්ධති ඝාතීය ලෙස විශාල වේ.එමඟින් ඒවා ස්ථාපනය කිරීමට සහ ක්‍රියාත්මක කිරීමට වඩා මිල අධික වන අතර වැඩි ශක්තියක් කුසගින්න ඇති කරයි.

ඒ සමගම, වෙළෙඳපොළ වෙනස් වේ.රජයන් පාරිසරික ඉලක්ක තබා ඇති අතර අඩු කාබන් පියසටහනක් පෙන්නුම් කළ හැකි අවසාන නිෂ්පාදන සඳහා වාරිකයක් ගෙවීමට පාරිභෝගිකයින් වැඩි වැඩියෙන් කැමැත්තෙන් සිටිති.එනම් පතල් decarbonizing කිරීමට වැඩි උනන්දුවක් ඇති කිරීමයි.

පැටවීම, ඇදගෙන යාම සහ ඩම්ප් (LHD) යන්ත්‍ර මෙය කිරීමට කදිම අවස්ථාවක්.ඔවුන් පතල හරහා මිනිසුන් සහ උපකරණ ගෙන යන විට භූගත කැණීම් සඳහා බලශක්ති ඉල්ලුමෙන් 80% ක් පමණ නියෝජනය කරයි.

බැටරි බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන වාහන වෙත මාරු වීමෙන් පතල් කැණීම කාබන්ඩයොක්සයිඩ් කර වාතාශ්‍රය පද්ධති සරල කළ හැක.Battery Power and the Future of Deep-Level Mining

මේ සඳහා ඉහළ බලයක් සහ දිගු කාලයක් සහිත බැටරි අවශ්ය වේ - පෙර තාක්ෂණයේ හැකියාවන් ඉක්මවා ගිය රාජකාරියකි.කෙසේ වෙතත්, පසුගිය වසර කිහිපය තුළ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය මඟින් ලිතියම්-අයන (Li-ion) බැටරි වල නිවැරදි මට්ටමේ කාර්ය සාධනය, ආරක්ෂාව, දැරිය හැකි මිල සහ විශ්වසනීයත්වය සමඟ නව මාදිලියක් නිර්මාණය කර ඇත.

 

වසර පහක අපේක්ෂාව

ක්‍රියාකරුවන් LHD යන්ත්‍ර මිල දී ගන්නා විට, දැඩි තත්ත්‍වයන් හේතුවෙන් ඔවුන් උපරිම වශයෙන් අවුරුදු 5ක ආයු කාලයක් අපේක්ෂා කරයි.තෙතමනය, දූවිලි හා පාෂාණ, යාන්ත්‍රික කම්පනය සහ කම්පනය සහිත අසමාන තත්වයන් යටතේ යන්ත්‍රවලට පැය 24 පුරාම අධික බර ප්‍රවාහනය කළ යුතුය.

බලය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ක්‍රියාකරුවන්ට යන්ත්‍රයේ ආයු කාලයට ගැලපෙන බැටරි පද්ධති අවශ්‍ය වේ.බැටරි නිතර නිතර හා ගැඹුරු ආරෝපණ සහ විසර්ජන චක්‍රවලට ඔරොත්තු දිය යුතුය.වාහනයේ ඇති හැකියාව උපරිම කිරීම සඳහා වේගයෙන් ආරෝපණය කිරීමේ හැකියාවද තිබිය යුතුය.මෙයින් අදහස් කරන්නේ එක් වරකට පැය 4 ක සේවා කාලයක්, අර්ධ දින මාරු කිරීමේ රටාවට ගැලපේ.

වේගවත් ආරෝපණයට එරෙහිව බැටරි මාරු කිරීම

මෙය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා විකල්ප දෙක ලෙස බැටරි මාරු කිරීම සහ වේගවත් ආරෝපණය මතු විය.බැටරි මාරු කිරීම සඳහා සමාන බැටරි කට්ටල දෙකක් අවශ්‍ය වේ - එකක් වාහනය බල ගැන්වීම සහ එකක් ආරෝපණය කිරීම.පැය 4 ක මාරුවකින් පසු, වියදම් කළ බැටරිය නැවුම් ලෙස ආරෝපණය කළ එකක් සමඟ ප්රතිස්ථාපනය වේ.

වාසිය නම් මෙයට අධි බල ආරෝපණයක් අවශ්‍ය නොවන අතර සාමාන්‍යයෙන් පතලෙහි පවතින විදුලි යටිතල ව්‍යූහයෙන් සහය දැක්විය හැක.කෙසේ වෙතත්, වෙනස් කිරීම අතිරේක කාර්යයක් නිර්මාණය කරන එසවීම සහ හැසිරවීම අවශ්ය වේ.

අනෙක් ප්‍රවේශය වන්නේ විරාම, විරාම සහ මාරුවීම් වලදී විනාඩි 10ක් පමණ ඇතුළත වේගයෙන් ආරෝපණය කළ හැකි තනි බැටරියක් භාවිතා කිරීමයි.මෙය බැටරි මාරු කිරීමේ අවශ්යතාව ඉවත් කරයි, ජීවිතය සරල කරයි.

කෙසේ වෙතත්, වේගවත් ආරෝපණය අධි බල ජාල සම්බන්ධතාවයක් මත රඳා පවතින අතර පතල් ක්‍රියාකරුවන්ට ඔවුන්ගේ විදුලි යටිතල පහසුකම් වැඩිදියුණු කිරීමට හෝ මාර්ග බලශක්ති ගබඩා ස්ථාපනය කිරීමට අවශ්‍ය විය හැකිය, විශේෂයෙන් එකවර ආරෝපණය කිරීමට අවශ්‍ය විශාල බලඇණි සඳහා.

බැටරි මාරු කිරීම සඳහා Li-ion රසායන විද්යාව

හුවමාරු කිරීම සහ වේගවත් ආරෝපණය අතර තේරීම කුමන ආකාරයේ බැටරි රසායන විද්‍යාව භාවිතා කළ යුතුද යන්න දැනුම් දෙයි.

Li-ion යනු පුළුල් පරාසයක විද්‍යුත් රසායනයන් ආවරණය වන කුඩ පදයකි.අවශ්‍ය චක්‍ර ආයු කාලය, දින දර්ශන ආයු කාලය, ශක්ති ඝනත්වය, වේගවත් ආරෝපණය සහ ආරක්ෂාව සැපයීම සඳහා මේවා තනි තනිව හෝ මිශ්‍ර කර භාවිත කළ හැක.

බොහෝ Li-ion බැටරි සෑදී ඇත්තේ ග්‍රැෆයිට් සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස වන අතර ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස ලිතියම් නිකල්-මැංගනීස්-කොබෝල්ට් ඔක්සයිඩ් (NMC), ලිතියම් නිකල්-කොබෝල්ට් ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (NCA) සහ ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් (LFP) වැනි විවිධ ද්‍රව්‍ය ඇත. )

මෙයින්, NMC සහ LFP යන දෙකම ප්‍රමාණවත් ආරෝපණ කාර්ය සාධනයක් සමඟ හොඳ ශක්ති අන්තර්ගතයක් සපයයි.මෙය බැටරි මාරු කිරීම සඳහා මෙම දෙකෙන් එකක් සුදුසු වේ.

වේගවත් ආරෝපණය සඳහා නව රසායන විද්‍යාවක්

වේගවත් ආරෝපණය සඳහා, ආකර්ෂණීය විකල්පයක් මතු වී ඇත.මෙය ලිතියම් ටයිටනේට් ඔක්සයිඩ් (LTO), NMC වලින් සාදන ලද ධනාත්මක ඉලෙක්ට්රෝඩයක් ඇත.ග්රැෆයිට් වෙනුවට එහි සෘණ ඉලෙක්ට්රෝඩය LTO මත පදනම් වේ.

මෙය LTO බැටරි වලට වෙනස් කාර්ය සාධන පැතිකඩක් ලබා දෙයි.ඔවුන්ට ඉතා ඉහළ බල ආරෝපණයක් පිළිගත හැකි අතර එමඟින් ආරෝපණය කිරීමේ කාලය මිනිත්තු 10 ක් වැනි කුඩා විය හැකිය.අනෙකුත් Li-ion රසායන විද්‍යාවට වඩා තුන් ගුණයකින් හෝ පස් ගුණයකින් වැඩි ආරෝපණ සහ විසර්ජන චක්‍ර සඳහා ඔවුන්ට සහාය විය හැක.මෙය දිගු දින දර්ශන ජීවිතයක් බවට පරිවර්තනය කරයි.

ඊට අමතරව, ගැඹුරු විසර්ජන හෝ කෙටි පරිපථ, මෙන්ම යාන්ත්‍රික හානි වැනි විදුලි අපයෝජනයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකි බැවින් LTO සතුව අතිශයින් ඉහළ ආවේණික ආරක්ෂාවක් ඇත.

බැටරි කළමනාකරණය

OEMs සඳහා තවත් වැදගත් සැලසුම් සාධකයක් වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රොනික අධීක්ෂණය සහ පාලනයයි.සමස්ත පද්ධතිය පුරා ආරක්ෂාව ආරක්ෂා කරමින් කාර්ය සාධනය කළමනාකරණය කරන බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතියක් (BMS) සමඟ වාහනය ඒකාබද්ධ කිරීමට ඔවුන්ට අවශ්‍ය වේ.

හොඳ BMS එකක් ස්ථාවර උෂ්ණත්වයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා තනි සෛලවල ආරෝපණය සහ විසර්ජනය ද පාලනය කරයි.මෙය ස්ථාවර කාර්ය සාධනයක් සහතික කරන අතර බැටරි ආයු කාලය උපරිම කරයි.එය ආරෝපණ තත්ත්වය (SOC) සහ සෞඛ්‍ය තත්ත්වය (SOH) පිළිබඳ ප්‍රතිපෝෂණ ද ලබා දෙනු ඇත.මේවා බැටරි ආයු කාලය පිළිබඳ වැදගත් දර්ශක වන අතර, SOC මඟින් ක්‍රියාකරුට සේවා මුරයකදී කොපමණ කාලයක් වාහනය ධාවනය කළ හැකිද යන්න පෙන්වයි, සහ SOH යනු ඉතිරි දින දර්ශන ආයු කාලය පිළිබඳ දර්ශකයකි.

ප්ලග්-ඇන්ඩ්-ප්ලේ හැකියාව

වාහන සඳහා බැටරි පද්ධති නියම කිරීමේදී, මොඩියුල භාවිතා කිරීම අර්ථවත් කරයි.මෙය එක් එක් වාහනය සඳහා ගැලපෙන පරිදි සාදන ලද බැටරි පද්ධති සංවර්ධනය කරන ලෙස බැටරි නිෂ්පාදකයින්ගෙන් ඉල්ලා සිටීමේ විකල්ප ප්‍රවේශය සමඟ සංසන්දනය කරයි.

මොඩියුලර් ප්‍රවේශයේ විශාල වාසිය නම් OEM වලට බහු වාහන සඳහා මූලික වේදිකාවක් සංවර්ධනය කළ හැකි වීමයි.එක් එක් මාදිලිය සඳහා අවශ්‍ය වෝල්ටීයතාවය ලබා දෙන නූල් තැනීමට ඔවුන්ට පසුව බැටරි මොඩියුල එක් කළ හැකිය.මෙය බල නිෂ්පාදනය පාලනය කරයි.එවිට ඔවුන්ට අවශ්‍ය බලශක්ති ගබඩා ධාරිතාව ගොඩනඟා ගැනීමට සහ අවශ්‍ය කාලසීමාව ලබා දීමට සමාන්තරව මෙම නූල් ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.

භූගත පතල් කැණීමේදී අධික බර පැටවීමෙන් අදහස් වන්නේ වාහනවලට ඉහළ බලයක් ලබා දිය යුතු බවයි.එය 650-850V ශ්රේණිගත බැටරි පද්ධති සඳහා කැඳවුම් කරයි.ඉහළ වෝල්ටීයතාවයක් දක්වා ඉහළ නැංවීම ඉහළ බලයක් සපයන අතර, එය ඉහළ පද්ධති පිරිවැයට ද හේතු වනු ඇත, එබැවින් අපේක්ෂා කළ හැකි අනාගතය සඳහා පද්ධති 1,000V ට අඩුවෙන් පවතිනු ඇතැයි විශ්වාස කෙරේ.

පැය 4 ක අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වයක් ලබා ගැනීම සඳහා, නිර්මාණකරුවන් සාමාන්‍යයෙන් 200-250 kWh බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාවක් අපේක්ෂා කරයි, නමුත් සමහරුන්ට 300 kWh හෝ ඊට වැඩි ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ.

මෙම මොඩියුලර් ප්‍රවේශය OEMs හට සංවර්ධන වියදම් පාලනය කිරීමට සහ වර්ග පරීක්ෂා කිරීමේ අවශ්‍යතාවය අඩු කිරීම මගින් වෙළඳපොළට යන කාලය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.මෙය සැලකිල්ලට ගනිමින්, Saft විසින් NMC සහ LTO විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව යන දෙකෙහිම ප්ලග් ඇන්ඩ් ප්ලේ බැටරි විසඳුමක් නිපදවා ඇත.

ප්‍රායෝගික සංසන්දනයක්

මොඩියුල සංසන්දනය කරන ආකාරය පිළිබඳ හැඟීමක් ලබා ගැනීම සඳහා, බැටරි මාරු කිරීම සහ වේගවත් ආරෝපණය මත පදනම්ව සාමාන්‍ය LHD වාහනයක් සඳහා විකල්ප අවස්ථා දෙකක් බැලීම වටී.මෙම අවස්ථා දෙකේදීම, වාහනය ටොන් 45ක් බරින් බර නොකෙරෙන අතර ටොන් 60ක් සම්පූර්ණයෙන් පටවා ඇති අතර බර ධාරිතාව 6-8 m3 (7.8-10.5 yd3) වේ.සමාන-සමාන සංසන්දනයක් සක්‍රීය කිරීම සඳහා, සමාන බර (ටොන් 3.5) සහ පරිමාව (4 m3 [5.2 yd3]) ඇති Saft දෘශ්‍යගත බැටරි.

බැටරි හුවමාරු කිරීමේ අවස්ථාවෙහිදී, බැටරිය NMC හෝ LFP රසායන විද්‍යාව මත පදනම් විය හැකි අතර ප්‍රමාණයෙන් සහ බර ලියුම් කවරයෙන් පැය 6ක LHD මාරුවකට සහාය වනු ඇත.400 Ah ධාරිතාවයකින් යුත් 650V ලෙස ශ්‍රේණිගත කර ඇති බැටරි දෙක, වාහනය මාරු කළ විට පැය 3ක ආරෝපණයක් අවශ්‍ය වේ.සෑම එකක්ම වසර 3-5ක සම්පූර්ණ දින දර්ශන ජීවිතයක් පුරා චක්‍ර 2,500ක් පවතිනු ඇත.

වේගවත් ආරෝපණය සඳහා, එකම ප්‍රමාණයේ තනි ඔන්බෝඩ් LTO බැටරියක් 250 Ah ධාරිතාවක් සහිත 800V ලෙස ශ්‍රේණිගත කෙරෙන අතර, මිනිත්තු 15ක අතිශය වේගවත් ආරෝපණයක් සමඟින් පැය 3ක ක්‍රියාකාරිත්වයක් ලබා දෙයි.රසායන විද්‍යාවට තවත් චක්‍ර ගණනාවකට ඔරොත්තු දිය හැකි බැවින්, එය වසර 5-7 ක අපේක්ෂිත දින දර්ශන ආයු කාලයක් සමඟින් චක්‍ර 20,000 ක් ලබා දෙනු ඇත.

සැබෑ ලෝකයේ, වාහන නිර්මාණකරුවෙකුට පාරිභෝගිකයාගේ මනාපයන් සපුරාලීම සඳහා මෙම ප්‍රවේශය භාවිතා කළ හැකිය.නිදසුනක් ලෙස, බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ධාරිතාව වැඩි කිරීම මගින් මාරුවීමේ කාලය දීර්ඝ කිරීම.

නම්යශීලී නිර්මාණය

අවසානයේදී, පතල් ක්‍රියාකරුවන් තමන් කැමති බැටරි මාරු කිරීමට හෝ වේගවත් ආරෝපණයට කැමතිද යන්න තෝරා ගනු ඇත.තවද ඔවුන්ගේ එක් එක් වෙබ් අඩවියේ ඇති විදුලි බලය සහ ඉඩ ප්‍රමාණය අනුව ඔවුන්ගේ තේරීම වෙනස් විය හැක.

එබැවින්, LHD නිෂ්පාදකයින්ට තෝරා ගැනීමට නම්‍යශීලී බවක් ලබා දීම වැදගත් වේ.


පසු කාලය: ඔක්තෝබර්-27-2021