Les camions miniers électriques et les machines lourdes transportent des batteries plusieurs fois plus grandes que celles d’un véhicule routier, et ils fonctionnent selon des cycles qui laissent des fenêtres de charge étroites. Spécifier une station de charge mobile pour eux est donc un exercice de débit énergétique, pas un exercice de vitesse de charge.

MPMC POWERTECH CORP. fabrique des chargeurs BESS mobiles sous sa série BCH, documentée avec une sortie DC de 80 kW à 600 kW et une capacité de stockage embarquée de 70 kWh à 1 075 kWh, avec CCS2 comme connecteur standard.

Chargeur BESS mobile MPMC BCH-500-1000 fournissant une charge DC à un véhicule lourd électrique. Sortie DC de 500 kW, batterie embarquée de 1 075 kWh.

Les cycles de travail des machines diffèrent des cycles de travail des véhicules

Un véhicule routier se recharge lorsqu’il est stationné. Les machines minières se rechargent lorsque l’opération le permet, et le schéma varie fortement selon le type de machine.

Machines à cycle continu

Les camions de transport et les chargeuses effectuent des cycles répétés avec peu de temps d’inactivité. La charge doit s’intégrer aux changements de poste, aux pauses repas ou aux pauses planifiées, donc l’énergie transférée par opportunité compte plus que le taux de pointe.

Machines intermittentes

Les excavatrices, les foreuses et les véhicules de service ont des périodes d’inactivité plus longues. Ceux-ci peuvent souvent absorber une charge plus lente sans affecter la production.

Flotte de soutien

Les véhicules légers, les camions-citernes et le transport du personnel se rechargent pendant la nuit dans une cour, ce qui se rapproche d’un schéma de dépôt conventionnel.

Une seule stratégie de charge ne sert rarement les trois. L’approche pratique consiste à dimensionner autour des machines à cycle continu et à laisser les autres utiliser la capacité disponible.

Travailler l’arithmétique énergétique

Première étape. Établir l’énergie utilisable de la batterie pour chaque type de machine et la profondeur de décharge atteinte lors d’un quart typique. Cela donne l’énergie par événement de charge.

Deuxième étape. Multiplier par le nombre d’événements par jour et par machine, puis par le nombre de machines. C’est la demande quotidienne de débit.

Troisième étape. Déterminer combien de machines doivent se charger en même temps. Cela fixe le nombre de connecteurs et la puissance DC requise.

Quatrième étape. Établir l’entrée de recharge disponible pour la station de charge et les heures par jour pendant lesquelles elle peut être utilisée.

Cinquième étape. Comparer le débit à la recharge. Un déficit se résout par la capacité de la batterie, la puissance d’entrée, les heures de recharge ou des unités supplémentaires, pas par une puissance de sortie plus élevée.

À titre d’illustration uniquement, une station rechargée à 280 kW pendant 10 heures peut restituer environ 2 800 kWh par jour avant pertes de conversion. Que cela serve la flotte dépend entièrement des machines. Les chiffres réels doivent être confirmés avec MPMC selon la configuration proposée.

Adapter les modèles aux types de machines

Situation de la flotte	Modèle à examiner en premier	Raison
Petite flotte de machines ou déploiement pilote	BCH-275-200	Sortie DC de 150 kW à partir d'une entrée AC de 80 kW, 203,5 kWh embarqués, monté sur remorque à 2 800 kg
Machines mixtes avec énergie modérée par session	BCH-600-400	Sortie DC de 400 kW avec stockage embarqué de 407 kWh et 2 × CCS2 350 A
Charge à haute intensité avec fenêtres courtes	BCH-800-600	Sortie DC de 600 kW, 610,6 kWh embarqués, listé avec performance de charge et décharge 1C
Hub de charge central avec plus de 1 MWh de réserve	BCH-500-1000	1 075 kWh embarqués dans un format conteneur 20 pieds, sortie AC 500 kW disponible en parallèle

Les désignations des modèles ne correspondent pas directement à la puissance de sortie DC, donc la sélection doit se faire selon la fiche technique actuelle plutôt que le nom.

Chargeur mobile BESS MPMC BCH-800-600. Sortie DC 600 kW, batterie embarquée 610,6 kWh, refroidissement liquide LCAC.

Contrôles du connecteur, de la tension et du câble

Trois contrôles de compatibilité déterminent si une unité fonctionnera avec une machine donnée, et les trois sont souvent confirmés trop tard.

Norme de connecteur. MPMC liste CCS2 comme standard sur toute la gamme BCH, avec CCS1, GB/T et CHAdeMO en option pour certains marchés. Les flottes de machines sont souvent plus mixtes que les flottes routières, donc un inventaire par connecteur vaut la peine d'être compilé avant la sélection.

Fenêtre de tension DC. MPMC indique une sortie DC de 50 à 1 000 V sur le BCH-275-200 et au-dessus, et de 200 à 1 000 V sur le BCH-80-70. Les machines de construction et d'exploitation minière fonctionnent fréquemment à des tensions de pack plus basses que les véhicules routiers, ce qui rend la fenêtre plus large des modèles plus grands pertinente.

Portée du câble. Les longueurs de câble indiquées sont de 3,5 m pour le BCH-275-200 et de 6 m pour les modèles plus grands. Les machines ne peuvent pas toujours être positionnées aussi précisément qu'un camion, il faut donc vérifier la portée par rapport à la zone de stationnement réelle.

Conditions du site

Paramètre	BCH-275-200 et au-dessus
Température de fonctionnement	−20°C à +50°C, réduction au-dessus de 45°C
Altitude maximale	3 000 m, réduction au-dessus de 2 000 m
Refroidissement	Refroidissement liquide LCAC
Protection incendie	Aérosol vers CE
Protection du système	IP54

MPMC décrit la batterie BCH comme un pack LFP en lame avec une architecture structurelle à haute résistance, couvrant les tests de feu, immersion dans l'eau, collision à fort impact et écrasement, avec une surface de dissipation thermique 65 % plus grande que les conceptions conventionnelles, une précision de contrôle de température de 6,7 °C et une densité énergétique de 390 Wh/L. Le pack scellé refroidi par liquide limite l'entrée de poussière, ce qui est la caractéristique la plus importante sur une route d'extraction minière.

Le chargement en conteneur est indiqué à 4 unités par conteneur de 20 pieds pour le BCH-275-200, 1 unité par conteneur de 20 pieds pour le BCH-600-400 et BCH-800-600, et un format GP de 20 pieds pour le BCH-500-1000 à 19 800 kg. La portance au sol le long de la route de transport et à la position de stationnement doit être vérifiée par rapport à ces poids.

Déploiements documentés de machines lourdes

Emplacement	Configuration	Application
Norvège	Série BCH, 2 MWh au total ; 500 kW et 1 000 kWh par unité ; sortie CCS2 360 kW / 400 A	Chargement des machines de chantier hors réseau sans groupe électrogène diesel
Royaume-Uni	BCH-275-200 × 8 unités	Logistique portuaire où le réseau local limitait la recharge des camions électriques

Cela indique la classe d'équipement fournie. Les résultats de charge des machines sur un site différent dépendent de la flotte, du cycle de travail et de la source d'énergie.

Conditions à fixer lors de la commande

L'adéquation technique est normalement réglée avant la lecture des conditions commerciales, ce qui est l'inverse de ce qui devrait être fait pour un équipement aussi lourd et aussi éloigné.

Garantie mesurée de deux façons. MPMC liste 3 ans ou 1,6 MWh/kWh de sortie totale pour le BCH-275-200 et plus, avec une garantie de performance de la batterie de 5 ans ou 2,57 MWh/kWh et une rétention en fin de vie d'au moins 70 %. Une mine qui fait fonctionner une unité à chaque poste atteint la limite de débit bien avant la limite calendaire.

Ce qui voyage, et qui paie. La position générale après-vente exclut la main-d'œuvre, les déplacements et le fret aérien sauf accord dans le contrat. Sur une mine éloignée, cette exclusion représente souvent la plus grande partie du coût de réparation.

Ce qui peut être résolu à distance. MPMC propose un EMS avec connectivité 4G, OCPP 1.6 sur les modèles applicables et une API ouverte. La question utile est de savoir quelles pannes peuvent être diagnostiquées et réinitialisées sans visite, répondue spécifiquement plutôt que par référence à un réseau de service.

Pièces de rechange qui voyagent avec l'unité. Les consommables et pièces d'usure sont peu coûteux, difficiles à expédier individuellement et responsables de la plupart des temps d'arrêt évitables. Un stock dimensionné en fonction du temps réel de livraison sur site, et non des délais continentaux, vaut la peine d'être convenu à la commande.

Où le dimensionnement échoue habituellement

Deux hypothèses causent la plupart des problèmes.

La première est que les machines se chargeront une à la fois. En pratique, les changements de poste concentrent la demande, et une unité avec deux connecteurs desservant une flotte qui souhaite quatre sessions simultanées devient la contrainte sur la production.

La seconde est que le pack est chargé à partir de vide à chaque fois. Les machines ne fonctionnent que rarement jusqu'à une profondeur de décharge complète, ce qui signifie que l'énergie par événement est souvent inférieure à ce que la taille du pack suggère, et une flotte dimensionnée sur la capacité nominale sera surdimensionnée.

Les deux sont résolus par la même chose : une semaine de données enregistrées d'état de charge provenant des machines elles-mêmes. Cela ne coûte rien au-delà de l'effort de collecte, et remplace deux suppositions par deux chiffres.