سیریز: Mining & Materials • حصہ 7
Mega Vans & Flywheels — ٹrucks بطور چلتی ہوئی بیٹریاں
ہمارے دنیا میں، ٹrucks جلتے نہیں — وہ بفر کرتے ہیں۔ ہر “mega van” ایک 200 ٹن پے لوڈ روبوٹ ہے جس کے پاس چند میگاواٹ گھنٹے ہوتے ہیں اور ایک فلائی وہیل جو پاور اسپائکس کو ناشتہ سمجھ کر کھاتا ہے۔ وہ ہالنگ کو برقی نظام کا حصہ بناتے ہیں، اس کا استثناء نہیں۔
آج کا مشن
ٹruck کو پہلے ایک توانائی کا آلہ سمجھیں، گاڑی دوسرے نمبر پر۔
شائع کریں پہلے سے حساب شدہ راستے، پیک کے سائز، اور چارجر کی طاقت (JS کی ضرورت نہیں).
ثابت کریں کہ ہم انتہائی تیزی سے خام مال نکال اور تعمیر کر سکتے ہیں، خاموش الیکٹرانز کے ساتھ۔
کیوں ٹرک بیٹریز کے طور پر (اور کیوں یہ سائٹ کو تیز کرتے ہیں)
ہم زمین کو دھڑکنوں میں حرکت دیتے ہیں: لوڈ، چڑھائی، ڈمپ، نیچے اترنا۔ بیٹریز دھڑکنوں کو ناپسند کرتی ہیں؛ فلائی وہیلز انہیں پسند کرتے ہیں۔ لہٰذا ہر ٹرک دو کام کرتا ہے: وزن اٹھانا اور طاقت کو بفر کرنا۔ نتیجہ ہے 24/7 حرکت کے ساتھ ایک پرسکون مائیکرو گرڈ، کم چوٹی کا ہارڈویئر، اور ایک گڑھا جو لائبریری اور جم کی طرح لگتا ہے۔
- آن بورڈ اسٹوریج ہر اسٹاپ کو گرڈ کو متوازن کرنے کا موقع بناتا ہے۔
- فلائی وہیلز اسپائکس کو جذب کرتے ہیں (لانچز، ڈمپ لفٹس)، بیٹریز اور چارجرز کی حفاظت کرتے ہیں۔
- ریجن ڈھلوان نیچے چڑھائی کی ادائیگی کرتا ہے — الیکٹران لفٹ کے ذریعے نیچے جاتے ہیں۔
پلیٹ فارم کی خصوصیات (بڑی مقدار میں تیار، جہاں ضرورت ہو حسبِ ضرورت)
Mega Van — baseline
- پے لوڈ: 200 ٹن
- خالی وزن: ~190 ٹن (پیک شامل ہے)
- ٹاپ سپیڈ (سائٹ): 36 کلومیٹر/گھنٹہ (10 میٹر/سیکنڈ)
- Climb: 5–10% ڈھلوانیں 10 m/s پر (اسسٹ لینز اختیاری)
- Drive: 4‑ان‑وہیل موٹرز، ویکٹر کنٹرول
توانائی کے ماڈیولز
- Main pack: 3–5 MWh (LFP‑class); پیک کا وزن ~21–36 t
- Peak power (battery): 2–4 MW (C‑rate managed)
- Flywheel pod: 30–50 kWh، 2–5 MW بوسٹ، ~1–2 t
- Regen: ~70% نیچے کی صلاحیت حاصل کی گئی
فلائی وہیل حقیقت میں کیا کرتا ہے
یہ طاقت کو بفر کرتا ہے، رینج کو نہیں۔ اسے الیکٹرانز کے لیے ایک شاک ایبسوربر سمجھیں۔ بینچ سے لانچ؟ فلائی وہیل سیکنڈوں کے لیے 2–5 MW دیتا ہے، بیٹریاں 0.5–1.0 C پر آسانی سے سانس لیتی ہیں۔ 200 ٹن کا بوجھ اتارنا؟ فلائی وہیل ریجن اسپائیک کو نگلتا ہے، پھر اسے پیک کو آہستہ آہستہ دیتا ہے۔
توانائی کے بہاؤ اور پیک (وہ اعداد جو آپ پکڑ سکتے ہیں)
فی سفر توانائی (خالص)
| راستہ | توانائی / سفر | نوٹس |
|---|---|---|
| مختصر اور نرم • 1 کلومیٹر @ 3% ڈھلوان | ~37 kWh | ریجن زیادہ تر نزول کی ادائیگی کرتا ہے |
| بنیادی کیس • 2 کلومیٹر @ 5% ڈھلوان | ~107 kWh | ہم پیڈز کا سائز اسی کے مطابق کریں گے |
| لمبا سفر • 3 کلومیٹر @ 5% گریڈ | ~161 kWh | بڑے پیڈز یا ٹرالی |
| زیادہ کھڑا • 2 کلومیٹر @ 8% گریڈ | ~156 kWh | فلائی وہیل یہاں چمکتا ہے |
200 t پے لوڈ، 190 t خالی، 10 m/s کروز، 90% ڈرائیو ٹرین، 70% نیچے کی طرف ریجن فرض کرتا ہے۔
شفٹ کے حساب سے پیک کا سائز
3 سفر/گھنٹہ۔ طویل عمر کے لیے 80% کی گہرائی سے خارج کرنے کی منصوبہ بندی۔
| راستہ | 10‑گھنٹے کی شفٹ | 12‑گھنٹے کی شفٹ | نوٹ |
|---|---|---|---|
| مختصر اور نرم | ~1.4 MWh | ~1.7 MWh | 2 MWh پیک آرام دہ |
| بنیادی کیس | ~4.0 MWh | ~4.8 MWh | 4–5 MWh پیک |
| لمبا/کھڑا | ~6.0–6.3 MWh | ~7.2–7.5 MWh | ٹریولی یا زیادہ چارج وقت استعمال کریں |
0.32 MW اوسط (بنیادی کیس) پر 4 MWh پیک تقریباً 12.5 گھنٹے چلتا ہے۔ پیڈز باقی سنبھالتے ہیں؛ فلائی وہیلز چوٹیوں کو معتدل رکھتے ہیں۔
پہلے سے حساب شدہ راستے
فی ٹرک طاقت اور پیڈ کی درجہ بندی (بنیادی: 3 سفر/گھنٹہ)
چارجنگ صرف توقف کے دوران ~15 منٹ/گھنٹہ (25% ڈیوٹی)۔ چارجر+پیک کی کارکردگی ~90%۔
| راستہ | kWh/h | ڈاک ہونے پر پیڈ کی طاقت | تجویز کریں |
|---|---|---|---|
| مختصر اور نرم | ~111 | ~0.5 MW | ہر بے کے لیے ایک پیڈ |
| بنیادی کیس | ~321 | ~1.5 MW | ڈمپ پر دوہری پیڈز |
| 3 کلومیٹر @ 5% | ~483 | ~2.2 MW | پیڈز + ٹرالی لین |
| 2 کلومیٹر @ 8% | ~468 | ~2.1 MW | پیڈز + فلائی وہیل پر توجہ |
پیڈ پاور ≈ (kWh/h) / (0.25 × 0.90). ہم سب کو ایک ساتھ ڈاکنگ کرنے سے بچنے کے لیے شیڈول بناتے ہیں۔
بیڑے کی توانائی (بنیادی)
20 ٹرک • 200 t • 3 سفر/گھنٹہ • 2 کلومیٹر @ 5% ڈھلوان۔
| میٹرک | قدر |
|---|---|
| گزرگاہ | 288,000 t/دن |
| کھینچنے کی توانائی | ~155 MWh/دن |
| اوسط بیڑے کی طاقت | ~6.4 MW |
| سائٹ کا احاطہ (بیلچے/پمپس کے ساتھ) | ~12–18 MW |
اعداد و شمار حصہ 1 سے میل کھاتے ہیں تاکہ کہانی مستقل رہے۔
ایک ٹرالی لین آپ کو کیا خرید کر دیتا ہے (چڑھائی میں مدد)
اپ ہل سیکشن پر 2–3 MW overhead لائن لگائیں۔ یہ چڑھائی کو براہ راست فراہم کرتی ہے اور ایک ہی وقت میں پیکز کو ٹاپ کرتی ہے۔
| کیس | خالص kWh/سفر | پیڈ پاور کی ضرورت | نوٹ |
|---|---|---|---|
| بنیاد (کوئی ٹرالی نہیں) | ~107 | ~1.5 MW | جیسا کہ اوپر |
| اپ ہل ٹرالی 2 MW | ~20–40 | ~0.3–0.6 MW | ریجن زیادہ تر ڈھلوان کو کور کرتا ہے |
کیونکہ اپ ہل ممکنہ توانائی ≈106 kWh/سفر ہے 2 کلومیٹر/5% پر، اس سیکشن کو طاقت فراہم کرنا زیادہ تر خالص کھپت کو ختم کر دیتا ہے۔
چارجنگ اور ٹرالی کے اختیارات (اپنا پسندیدہ Lego منتخب کریں)
ڈمپ-پیڈ چارجرز
- 1.5–2.5 MW DC ہر بے کے لیے پینٹگراف
- ڈمپنگ کے دوران ڈاک کریں؛ 3–6 منٹ کے وقفے
- ہیوی AC بس + سائٹ بیٹری اپ اسٹریم کو ہموار کرتی ہے
چڑھائی والی ٹرولی لین
- 2–3 MW چڑھائی پر اوور ہیڈ
- چڑھائی + ٹرکل چارجز فراہم کرتا ہے
- پیک کے سائز یا پیڈ کی درجہ بندی کو کم کرتا ہے
ہاٹ-سوئپ پیکس (اختیاری)
- ڈمپ اسٹیشن پر 5–8 منٹ کی تبدیلی
- ٹریولی کے بغیر دور دراز سائٹس کے لیے اچھا
- اسپئر پیک پول کی ضرورت (~10–20%)
کیوں صرف "بڑی بیٹریاں" نہیں؟
تقریباً 5 MWh فی ٹرک کے بعد پیک کا وزن/جگہ پے لوڈ اور کیپیکس چرانے لگتی ہے۔ پیک کو معقول رکھنا اور حرکت میں توانائی (ٹریولی) یا ہائی پاور پیڈز شامل کرنا صاف ستھرا ہے۔ بیٹریاں توانائی فراہم کرتی ہیں؛ فلائی وہیلز طاقت دیتی ہیں۔
بیڑے کی ترتیب (کیسے بیلے کو ہموار رکھا جاتا ہے)
ریلے دماغ
- ڈاک ونڈوز کا شیڈول بناتا ہے تاکہ پیڈ کی ہم وقت سازی کم رہے۔
- طاقت کی کھپت کو ہموار کرنے کے لیے چڑھائیوں کو وقفہ وقفہ سے کرتا ہے۔
- ٹیلی میٹری سے ٹائر اور بریک کے پہننے کی پیش گوئی؛ کوئی حیرت نہیں۔
مائیکروگرڈ کے اصول
- پیڈز: 6–8 ٹرکوں پر 1 (بنیادی کیس)، ہیڈروم کے لیے 10 میں 2۔
- سائٹ بیٹری: اوسط بیڑے کے بوجھ کے لیے 1–2 گھنٹے کا سائز۔
- PV اوور سائز: دن کے وقت ٹرکوں کو چارج کرنے کے لیے اوسط سے 1.5–2.0×۔
حفاظت اور پڑوسی (ڈیزائن کے مطابق بور)
برقی حفاظت
- انٹرلاکڈ پیڈز؛ مکمل ڈوک ہونے تک کوئی لائیو رابطہ نہیں۔
- پیک فائر سیلز سیرامک سے الگ ہیں؛ وینٹ باہر کی طرف، کیبن میں نہیں۔
- فلی وہیل زِرہ دار ڈرم میں؛ فیل-سیف بیرنگز؛ ویکیوم سینسرز۔
لوگ اور امن
- چارجروں پر صوتی پینلز؛ بیڑہ <75 dBA باڑ پر۔
- کوئی ڈیزل دھواں نہیں، کوئی NOx نہیں۔ دھول کو مسٹرز اور پکی لینز کے ساتھ کم رکھا گیا ہے۔
- روشنی صرف نیچے کی طرف ہے؛ باز ابھی بھی مستقبل کی جھیل (حصہ 1) کا دورہ کرتے ہیں۔
Tap‑to‑open Q&A
“کیا ایک ٹرک دوسرے کو طاقت دے سکتا ہے؟”
ہاں، آہستہ آہستہ۔ DC لنک کے ذریعے V2V محفوظ رفتاروں پر توازن کے لیے۔ ہم زیادہ تر ٹرکوں کو سائٹ کو طاقت دیتے ہیں — پیڈ سے بیٹری تک — اور سائٹ باقی کو طاقت دیتی ہے۔ سڑک پر کم کیبلز، زیادہ مسکراہٹیں۔
“سب سے پہلے کیا ٹوٹتا ہے؟”
ٹائرز، ہمیشہ ٹائرز۔ لیکن ریجن + ویکٹر کنٹرول بریک کے پہننے کو مزاحیہ سطح تک کم کر دیتے ہیں، اور خود مختاری گڑھوں کے ہیروئیک کو روکتی ہے۔ پیکس فلائی وہیلز کی بدولت نرمی سے سائیکل ہوتے ہیں؛ عمر ایک طویل، خاموش کتاب کی طرح لگتی ہے۔
“کیا ٹرالی جھنجھٹ کے قابل ہے؟”
اگر آپ کا چڑھائی والا حصہ لمبا یا تیز ہے، بالکل۔ یہ 2 کلومیٹر/5% پر تقریباً 100 کلو واٹ گھنٹہ/سفر ختم کر دیتا ہے اور پیڈ کی طاقت کو تقریباً 2–5 گنا کم کر دیتا ہے۔ ورنہ، صرف پیڈ کمپیکٹ گڑھوں کے لیے بہترین ہیں۔
“کیا ہم بغیر رکے 24/7 چل سکتے ہیں؟”
عملی طور پر ہاں: ڈوک-وائل-ڈمپنگ + کبھی کبھار مائیکرو-رکاؤٹ۔ ٹرالی کے ساتھ، پیکس ڈمپ پر زیادہ چارجڈ پہنچتے ہیں جتنا وہ روانہ ہوئے تھے۔ بیلے کی روانی نہیں ٹوٹتی۔
اگلا: ٹرانسپورٹ & فلو — مقامی بمقابلہ عالمی (حصہ 8). کیا ہم ایٹمز بھیجتے ہیں یا مکمل شکلیں؟ ہم دنیا کی شریانوں کا نقشہ بنائیں گے۔