Seri: Mining & Materials • Bagian 7
Mega Vans & Flywheels — Truk minangka Baterai Mlaku
Ing donya kita, truk ora kobong — nanging nyimpen. Saben “mega van” iku robot muatan 200 ton kanthi sawetara megawatt-jam ing papan lan flywheel sing nyerna lonjakan daya kanggo sarapan. Dheweke nggawe angkutan dadi bagean saka sistem listrik, dudu pengecualian.
Misi dina iki
Desain truk minangka piranti energi dhisik, kendaraan kapindho.
Terbitake rute sing wis diitung, ukuran pack, lan daya charger (ora perlu JS).
Buktekake yen kita bisa nambang lan mbangun super cepet karo elektron sing sepi.
Napa truk dadi baterei (lan napa nggawe situs luwih cepet)
Kita mindhah bumi kanthi pulsa: muat, panjat, dump, mudhun. Baterei ora seneng pulsa; flywheels seneng. Dadi saben truk nindakake loro tugas: ngangkut massa lan nyimpen daya. Asile gerakan 24/7 kanthi mikrogrid sing luwih tenang, hardware puncak sing luwih sithik, lan pit sing muni kaya perpustakaan karo gym.
- Panyimpenan onboard ngowahi saben mandheg dadi kesempatan kanggo nyetel grid.
- Flywheels nyerep lonjakan (peluncuran, dump lifts), nglindhungi baterei lan charger.
- Regen mudhun bukit mbalekake panjat — elektron numpak elevator mudhun.
Spesifikasi platform (massal, khusus ing panggonan sing penting)
Mega Van — baseline
- Payload: 200 t
- Bobot kosong: ~190 t (kalebu pack)
- Kecepatan maksimal (situs): 36 km/j (10 m/s)
- Climb: 5–10% grades ing 10 m/s (jalur bantuan opsional)
- Drive: 4‑in‑wheel motors, kontrol vektor
Modul energi
- Main pack: 3–5 MWh (LFP‑class); bobot paket ~21–36 t
- Peak power (battery): 2–4 MW (C‑rate managed)
- Flywheel pod: 30–50 kWh, 2–5 MW burst, ~1–2 t
- Regen: ~70% saka potensi mudhun sing dicekel
Apa sing sejatine ditindakake flywheel
Iki nyimpen daya, dudu jarak. Anggep kaya peredam kejut kanggo elektron. Miwiti saka bangku? Flywheel menehi 2–5 MW sajrone sawetara detik, baterei ambegan gampang ing 0.5–1.0 C. Ngebom beban 200-ton? Flywheel nyedhot lonjakan regen, banjur alon-alon ngirim menyang paket.
Aliran energi & paket (nomer sing bisa dicekel)
Energi saben lelungan (net)
| Rute | Energi / lelungan | Cathetan |
|---|---|---|
| Cendhak & alus • 1 km @ 3% grade | ~37 kWh | Regen mbayar paling akeh mudhun |
| Kasus dhasar • 2 km @ 5% grade | ~107 kWh | Kita bakal ngukur pad miturut iki |
| Jauh luwih dawa • 3 km @ 5% grade | ~161 kWh | Pad luwih gedhe utawa trolley |
| Landhep • 2 km @ 8% grade | ~156 kWh | Flywheel padhang kene |
Nganggep 200 t muatan, 190 t kosong, 10 m/s cruise, 90% drivetrain, 70% regen mudhun.
Ukuran pack miturut shift
3 lelungan/jam. Jero-nglepas direncanakake 80% kanggo umur dawa.
| Rute | 10‑jam shift | 12‑jam shift | Cathetan |
|---|---|---|---|
| Cendhak & alus | ~1.4 MWh | ~1.7 MWh | 2 MWh pack nyaman |
| Kasus dhasar | ~4.0 MWh | ~4.8 MWh | 4–5 MWh pack |
| Dawa/landhep | ~6.0–6.3 MWh | ~7.2–7.5 MWh | Gunakake troli utawa wektu ngisi luwih akeh |
Paket 4 MWh kanthi rata-rata 0.32 MW (kasus dhasar) tahan ~12.5 jam. Pad nangani liyane; flywheels njaga puncak supaya alus.
Rute sing wis diitung
Daya saben truk & rating pad (dhasar: 3 trip/jam)
Munggah mung nalika mandheg ~15 menit/jam (25% tugas). Efisiensi charger+pack ~90%.
| Rute | kWh/jam | Daya pad nalika diparkir | Saranake |
|---|---|---|---|
| Cendhak & alus | ~111 | ~0.5 MW | Pad siji saben teluk |
| Kasus dhasar | ~321 | ~1.5 MW | Pad ganda ing dump |
| 3 km @ 5% | ~483 | ~2.2 MW | Pads + jalur troli |
| 2 km @ 8% | ~468 | ~2.1 MW | Fokus pad + flywheel |
Daya pad ≈ (kWh/jam) / (0.25 × 0.90). Kita jadwal supaya ora kabeh padha docking bareng.
Energi armada (dasar)
20 truk • 200 t • 3 trip/jam • 2 km @ 5% kemiringan.
| Metrik | Nilai |
|---|---|
| Throughput | 288,000 t/dina |
| Energi angkut | ~155 MWh/dina |
| Daya armada rata-rata | ~6.4 MW |
| Amplop situs (karo sekop/pompa) | ~12–18 MW |
Nomer cocog Bagian 1 supaya crita tetep konsisten.
Apa sing didol jalur troli kanggo sampeyan (bantuan munggah)
Pasang garis overhead 2–3 MW ing segmen munggah. Iki nyuplai panjat langsung lan ngisi paket sekaligus.
| Kasus | Net kWh/trip | Kekuatan pad sing dibutuhake | Cathetan |
|---|---|---|---|
| Basis (tanpa trolley) | ~107 | ~1.5 MW | Kaya ing ndhuwur |
| Trolley munggah 2 MW | ~20–40 | ~0.3–0.6 MW | Regen nutupi mayoritas mudhun |
Amarga energi potensial munggah ≈106 kWh/trip ing 2 km/5%, nyuplai segmen kasebut ngilangake mayoritas tarikan net.
Pilihan ngisi daya & trolley (pilih Lego sing sampeyan senengi)
Pengisi daya dump‑pad
- 1.5–2.5 MW DC pantograph saben bay
- Nglebokake nalika mbuwang; ledakan 3–6 menit
- Bus AC abot + baterei situs nglancarake aliran saka hulu
Jalur trolley munggah bukit
- 2–3 MW overhead ing pananjakan
- Nyedhiyakake pananjakan + muatan trickle
- Ngurangi ukuran paket utawa rating pad
Paket hot-swap (opsional)
- Swap 5–8 menit ing stasiun dump
- Apik kanggo situs adoh tanpa trolley
- Mbutuhake kolam paket cadangan (~10–20%)
Napa ora “mung baterai luwih gedhe”?
Sak watara ~5 MWh saben truk bobot/ruang paket wiwit nyolong muatan lan capex. Luwih resik kanggo njaga paket tetep wajar lan nambah energi ing gerakan (trolley) utawa pad daya dhuwur. Baterai kanggo energi; flywheel kanggo daya.
Orkestrasi armada (carane balet tetep lancar)
Otak relay
- Njadwalake jendela dermaga supaya konkuren pad tetep sithik.
- Nglambatake pananjakan kanggo nglempengake tarik daya.
- Ngramal aus ban lan rem saka telemetry; ora ana kejutan.
Aturan jempol microgrid
- Pad: 1 saben 6–8 truk (kasus dasar), 2 saben 10 kanggo ruang kepala.
- Baterai situs: ukuran nganti 1–2 jam beban armada rata-rata.
- PV oversize: 1.5–2.0× rata-rata kanggo ngisi daya truk nalika awan.
Keselamatan & tangga teparo (mboseni kanthi desain)
Keselamatan listrik
- Pad interlock; ora ana kontak urip nganti rampung dock.
- Sel geni paket diisolasi keramik; ventilasi metu, ora mlebu kabin.
- Flywheel ing drum lapis baja; bantalan fail‑safe; sensor vakum.
Wong & tentrem
- Panel akustik ing charger; armada <75 dBA ing pager.
- Ora ana asap diesel, ora ana NOx. Debu dikendhaleni nganggo mister lan jalur paving.
- Penerangan mung mudhun; elang isih ngunjungi tlaga mangsa ngarep (Bagéan 1).
Tap‑to‑open Q&A
“Apa siji truk bisa ngisi daya truk liyane?”
Ya, alon-alon. V2V liwat link DC kanthi tingkat aman kanggo imbangan. Kita biasane ngidini truk ngisi daya situs — saka pad menyang baterei — lan situs ngisi daya liyane. Kabel luwih sithik ing dalan, luwih akeh eseman.
“Apa sing rusak dhisik?”
Ban, mesthi ban. Nanging regen + kontrol vektor nyuda aus rem nganti tingkat lucu, lan otonomi nyegah pahlawan lubang dalan. Paket muter alus amarga flywheel; umur katon kaya buku dawa lan sepi.
“Apa troli pantes repot?”
Yen segmen munggahmu dawa utawa landhep, mesthi. Iki ngilangake ~100 kWh/perjalanan ing 2 km/5% lan nyilikake daya pad ~2–5×. Yen ora, pad dhewe apik kanggo pit sing padhet.
“Apa kita bisa mlaku 24/7 tanpa mandheg?”
Praktis ya: dock‑while‑dumping + mandheg mikro sakwisé. Kanthi troli, paket teka ing dump luwih kebak tinimbang nalika ninggalake. Balet ora mandheg.
Sabanjure: Transport & Flows — Lokal vs Global (Bagéan 8). Apa kita ngirim atom utawa ngirim wangun rampung? Kita bakal mbabar arteri donya.