খবর

ভূগর্ভস্থ খনিতে ইলেক্ট্রোমোবিলিটিতে রূপান্তর করার সময় বেশ কয়েকটি ব্যাটারি এবং চার্জিং প্রযুক্তি রয়েছে যা বিবেচনা করা দরকার।

ব্যাটারি চালিত খনির যানবাহন ভূগর্ভস্থ খনির জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত।যেহেতু তারা নিষ্কাশন গ্যাস নির্গত করে না, তারা শীতলকরণ এবং বায়ুচলাচলের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, গ্রীনহাউস গ্যাস (GHG) নির্গমন এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায় এবং কাজের অবস্থার উন্নতি করে।

প্রায় সমস্ত ভূগর্ভস্থ খনি সরঞ্জাম আজ ডিজেল চালিত এবং নিষ্কাশন ধোঁয়া তৈরি করে।এটি শ্রমিকদের নিরাপত্তা বজায় রাখার জন্য ব্যাপক বায়ুচলাচল ব্যবস্থার প্রয়োজনকে চালিত করে।অধিকন্তু, যেহেতু আজকের খনি অপারেটররা আকরিক আমানত অ্যাক্সেস করার জন্য 4 কিমি (13,123.4 ফুট) গভীর খনন করছে, এই সিস্টেমগুলি দ্রুতগতিতে বড় হয়ে উঠেছে।এটি তাদের ইনস্টল এবং চালানোর জন্য আরও ব্যয়বহুল এবং আরও শক্তি ক্ষুধার্ত করে তোলে।

সেই সঙ্গে বদলে যাচ্ছে বাজার।সরকারগুলি পরিবেশগত লক্ষ্য নির্ধারণ করছে এবং ভোক্তারা ক্রমবর্ধমানভাবে শেষ পণ্যগুলির জন্য একটি প্রিমিয়াম দিতে ইচ্ছুক যা নিম্ন কার্বন পদচিহ্ন প্রদর্শন করতে পারে।এটি ডিকার্বনাইজিং খনিগুলিতে আরও আগ্রহ তৈরি করছে।

লোড, হউল, এবং ডাম্প (LHD) মেশিনগুলি এটি করার একটি দুর্দান্ত সুযোগ।তারা ভূগর্ভস্থ খনির জন্য শক্তির চাহিদার প্রায় 80% প্রতিনিধিত্ব করে কারণ তারা খনির মধ্য দিয়ে মানুষ এবং সরঞ্জাম স্থানান্তর করে।

ব্যাটারি চালিত যানবাহনে স্যুইচ করা মাইনিংকে ডিকার্বনাইজ করতে পারে এবং বায়ুচলাচল ব্যবস্থাকে সহজ করতে পারে।

এর জন্য উচ্চ শক্তি এবং দীর্ঘ মেয়াদী ব্যাটারির প্রয়োজন - একটি দায়িত্ব যা পূর্ববর্তী প্রযুক্তির ক্ষমতার বাইরে ছিল।যাইহোক, গত কয়েক বছরে গবেষণা এবং উন্নয়ন লিথিয়াম-আয়ন (লি-আয়ন) ব্যাটারির সঠিক স্তরের কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা, সামর্থ্য এবং নির্ভরযোগ্যতার সাথে একটি নতুন জাত তৈরি করেছে।

পাঁচ বছরের প্রত্যাশা

অপারেটররা যখন LHD মেশিন কেনে, তখন তারা কঠিন অবস্থার কারণে সর্বাধিক 5 বছরের জীবন প্রত্যাশা করে।আর্দ্রতা, ধুলো এবং শিলা, যান্ত্রিক শক এবং কম্পন সহ অসম পরিস্থিতিতে মেশিনগুলিকে 24 ঘন্টা ভারী বোঝা পরিবহন করতে হবে।

যখন এটি পাওয়ার আসে, অপারেটরদের ব্যাটারি সিস্টেমের প্রয়োজন যা মেশিনের জীবনকালের সাথে মেলে।ব্যাটারিগুলিকে ঘন ঘন এবং গভীর চার্জ এবং স্রাব চক্র সহ্য করতে হবে।গাড়ির প্রাপ্যতা সর্বাধিক করার জন্য তাদের দ্রুত চার্জ করতে সক্ষম হতে হবে।এর মানে হল এক সময়ে 4 ঘন্টা পরিষেবা, অর্ধ-দিনের শিফট প্যাটার্নের সাথে মিলে যায়।

ব্যাটারি-অদলবদল বনাম দ্রুত চার্জিং

এটি অর্জনের জন্য ব্যাটারি-অদলবদল এবং দ্রুত চার্জিং দুটি বিকল্প হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে।ব্যাটারি-অদলবদল করতে দুটি অভিন্ন সেটের ব্যাটারির প্রয়োজন - একটি গাড়িকে শক্তি দেয় এবং একটি চার্জে।4-ঘণ্টা শিফটের পর, খরচ করা ব্যাটারিটি নতুন চার্জ করা ব্যাটারি দিয়ে প্রতিস্থাপিত হয়।

সুবিধা হল এর জন্য উচ্চ ক্ষমতার চার্জিং প্রয়োজন হয় না এবং এটি সাধারণত খনির বিদ্যমান বৈদ্যুতিক অবকাঠামো দ্বারা সমর্থিত হতে পারে।যাইহোক, পরিবর্তনের জন্য উত্তোলন এবং হ্যান্ডলিং প্রয়োজন, যা একটি অতিরিক্ত কাজ তৈরি করে।

অন্য পদ্ধতি হল বিরতি, বিরতি এবং পরিবর্তনের সময় প্রায় 10 মিনিটের মধ্যে দ্রুত চার্জ করতে সক্ষম একটি একক ব্যাটারি ব্যবহার করা।এটি ব্যাটারি স্যুইচ করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, জীবনকে সহজ করে তোলে।

যাইহোক, দ্রুত চার্জিং একটি উচ্চ-পাওয়ার গ্রিড সংযোগের উপর নির্ভর করে এবং খনি অপারেটরদের তাদের বৈদ্যুতিক অবকাঠামো আপগ্রেড করতে হতে পারে বা রাস্তার পাশে শক্তি সঞ্চয়স্থান ইনস্টল করতে হতে পারে, বিশেষ করে বৃহত্তর ফ্লিটগুলির জন্য যেগুলি একই সাথে চার্জ করা প্রয়োজন৷

ব্যাটারি অদলবদল করার জন্য লি-আয়ন রসায়ন

অদলবদল এবং দ্রুত চার্জিংয়ের মধ্যে পছন্দ কোন ধরনের ব্যাটারি রসায়ন ব্যবহার করতে হবে তা জানায়।

লি-আয়ন একটি ছাতা শব্দ যা ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির বিস্তৃত পরিসরকে কভার করে।প্রয়োজনীয় সাইকেল লাইফ, ক্যালেন্ডার লাইফ, এনার্জি ডেনসিটি, ফাস্ট চার্জিং এবং নিরাপত্তা প্রদান করতে এগুলি পৃথকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে বা মিশ্রিত করা যেতে পারে।

বেশিরভাগ লি-আয়ন ব্যাটারি নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে গ্রাফাইট দিয়ে তৈরি করা হয় এবং ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে বিভিন্ন উপাদান রয়েছে, যেমন লিথিয়াম নিকেল-ম্যাঙ্গানিজ-কোবাল্ট অক্সাইড (NMC), লিথিয়াম নিকেল-কোবাল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (NCA) এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) )

এর মধ্যে, NMC এবং LFP উভয়ই পর্যাপ্ত চার্জিং কর্মক্ষমতা সহ ভাল শক্তি সামগ্রী সরবরাহ করে।এটি ব্যাটারি অদলবদল করার জন্য এইগুলির যেকোনো একটিকে আদর্শ করে তোলে।

দ্রুত চার্জ করার জন্য একটি নতুন রসায়ন

দ্রুত চার্জ করার জন্য, একটি আকর্ষণীয় বিকল্প আবির্ভূত হয়েছে।এটি হল লিথিয়াম টাইটানেট অক্সাইড (LTO), যার এনএমসি থেকে তৈরি একটি ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড রয়েছে।গ্রাফাইটের পরিবর্তে, এর নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড LTO ভিত্তিক।

এটি LTO ব্যাটারিকে একটি ভিন্ন কর্মক্ষমতা প্রোফাইল দেয়।তারা খুব উচ্চ ক্ষমতার চার্জিং গ্রহণ করতে পারে যাতে চার্জ করার সময় 10 মিনিটের মতো হতে পারে।তারা অন্যান্য ধরণের লি-আয়ন রসায়নের তুলনায় তিন থেকে পাঁচ গুণ বেশি চার্জ এবং স্রাব চক্রকে সমর্থন করতে পারে।এটি একটি দীর্ঘ ক্যালেন্ডার জীবনে অনুবাদ করে।

উপরন্তু, LTO-এর অত্যন্ত উচ্চ সহজাত নিরাপত্তা রয়েছে কারণ এটি বৈদ্যুতিক অপব্যবহার যেমন গভীর স্রাব বা শর্ট সার্কিট, সেইসাথে যান্ত্রিক ক্ষতি সহ্য করতে পারে।

ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা

OEM-এর জন্য আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইন ফ্যাক্টর হল ইলেকট্রনিক পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ।তাদের গাড়িটিকে একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) এর সাথে সংহত করতে হবে যা পুরো সিস্টেম জুড়ে নিরাপত্তা রক্ষা করার সময় কর্মক্ষমতা পরিচালনা করে।

একটি ভাল BMS একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য পৃথক কোষের চার্জ এবং স্রাব নিয়ন্ত্রণ করবে।এটি সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে এবং ব্যাটারির আয়ু সর্বোচ্চ করে।এটি চার্জের অবস্থা (এসওসি) এবং স্বাস্থ্যের অবস্থা (এসওএইচ) সম্পর্কেও প্রতিক্রিয়া প্রদান করবে।এইগুলি হল ব্যাটারি লাইফের গুরুত্বপূর্ণ সূচক, SOC দেখায় যে একটি শিফটের সময় অপারেটর কতক্ষণ গাড়ি চালাতে পারে এবং SOH হল অবশিষ্ট ক্যালেন্ডার জীবনের একটি সূচক৷

প্লাগ-এন্ড-প্লে ক্ষমতা

যখন যানবাহনের জন্য ব্যাটারি সিস্টেম নির্দিষ্ট করার কথা আসে, তখন মডিউল ব্যবহার করা অনেক বোধগম্য হয়।এটি ব্যাটারি নির্মাতাদের প্রতিটি গাড়ির জন্য দর্জি তৈরি ব্যাটারি সিস্টেম বিকাশ করার জন্য বলার বিকল্প পদ্ধতির সাথে তুলনা করে।

মডুলার পদ্ধতির বড় সুবিধা হল যে OEMগুলি একাধিক গাড়ির জন্য একটি মৌলিক প্ল্যাটফর্ম তৈরি করতে পারে।তারপরে তারা প্রতিটি মডেলের জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সরবরাহ করে এমন স্ট্রিং তৈরি করতে সিরিজে ব্যাটারি মডিউল যোগ করতে পারে।এটি পাওয়ার আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করে।তারা তারপর প্রয়োজনীয় শক্তি সঞ্চয় ক্ষমতা তৈরি করতে এবং প্রয়োজনীয় সময়কাল প্রদান করতে সমান্তরালভাবে এই স্ট্রিংগুলিকে একত্রিত করতে পারে।

ভূগর্ভস্থ খনির খেলায় ভারী বোঝা মানে যানবাহনগুলিকে উচ্চ শক্তি সরবরাহ করতে হবে।এটি 650-850V রেটযুক্ত ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য কল করে।উচ্চ ভোল্টেজে আপরেট করা উচ্চতর শক্তি প্রদান করবে, এটি উচ্চতর সিস্টেম খরচের দিকে পরিচালিত করবে, তাই এটি বিশ্বাস করা হয় যে সিস্টেমগুলি অদূর ভবিষ্যতের জন্য 1,000V এর নিচে থাকবে।

4 ঘন্টা অবিচ্ছিন্ন অপারেশন অর্জনের জন্য, ডিজাইনাররা সাধারণত 200-250 kWh শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষমতা খুঁজছেন, যদিও কারো কারো 300 kWh বা তার বেশি প্রয়োজন হবে।

এই মডুলার পদ্ধতিটি OEM-কে বিকাশের খরচ নিয়ন্ত্রণ করতে এবং টাইপ টেস্টিংয়ের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে বাজারে সময় কমাতে সাহায্য করে।এটিকে মনে রেখে, Saft NMC এবং LTO ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রিতে উপলব্ধ একটি প্লাগ-এন্ড-প্লে ব্যাটারি সমাধান তৈরি করেছে।

একটি ব্যবহারিক তুলনা

মডিউলগুলি কীভাবে তুলনা করে তা অনুভব করার জন্য, ব্যাটারি-অদলবদল এবং দ্রুত-চার্জিং-এর উপর ভিত্তি করে একটি সাধারণ LHD গাড়ির জন্য দুটি বিকল্প পরিস্থিতি দেখার জন্য এটি মূল্যবান।উভয় পরিস্থিতিতেই, গাড়িটির ওজন 45 টন লোডহীন এবং 60 টন সম্পূর্ণ লোড ধারণক্ষমতা 6-8 m3 (7.8-10.5 yd3)।লাইক-ফর-লাইক তুলনা সক্ষম করতে, একই ওজন (3.5 টন) এবং ভলিউম (4 m3 [5.2 yd3]) এর Saft ভিজ্যুয়ালাইজড ব্যাটারি।

ব্যাটারি-অদলবদল পরিস্থিতিতে, ব্যাটারিটি NMC বা LFP রসায়নের উপর ভিত্তি করে হতে পারে এবং আকার এবং ওজন খাম থেকে 6-ঘন্টা LHD স্থানান্তরকে সমর্থন করবে।400 Ah ক্ষমতা সহ 650V রেট করা দুটি ব্যাটারি, গাড়ির অদলবদল করার সময় 3-ঘন্টা চার্জের প্রয়োজন হবে৷প্রতিটি 3-5 বছরের মোট ক্যালেন্ডার জীবনে 2,500 চক্র স্থায়ী হবে।

দ্রুত-চার্জিংয়ের জন্য, একই মাত্রার একটি একক অনবোর্ড LTO ব্যাটারি 250 Ah ক্ষমতা সহ 800V রেট করা হবে, 15 মিনিটের অতি-দ্রুত চার্জের সাথে 3 ঘন্টার অপারেশন সরবরাহ করবে।কারণ রসায়ন আরও অনেক চক্র সহ্য করতে পারে, এটি 5-7 বছরের প্রত্যাশিত ক্যালেন্ডার জীবন সহ 20,000 চক্র সরবরাহ করবে।

বাস্তব জগতে, একজন যানবাহন ডিজাইনার গ্রাহকের পছন্দগুলি পূরণ করতে এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, শক্তি সঞ্চয় ক্ষমতা বৃদ্ধি করে শিফটের সময়কাল দীর্ঘ করা।

নমনীয় নকশা

শেষ পর্যন্ত, খনি অপারেটররাই বেছে নেবে যে তারা ব্যাটারি অদলবদল বা দ্রুত চার্জিং পছন্দ করবে।এবং তাদের পছন্দ বৈদ্যুতিক শক্তি এবং তাদের প্রতিটি সাইটে উপলব্ধ স্থানের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে।

তাই, এলএইচডি নির্মাতাদের জন্য তাদের বেছে নেওয়ার নমনীয়তা প্রদান করা গুরুত্বপূর্ণ।