Rješenja za punjenje inverznog pantografskog dispenzera od 600 A za depoe električnih autobusa

Rješenja za punjenje inverznog pantografskog dispenzera od 600 A za depoe električnih autobusa

Pantografe se obično koristi za oportunističko punjenje električnih autobusa (E-autobusa). S kontinuiranim razvojem tehnologije punjenja, pojavila se nova generacija pantografa kako bi se zadovoljile potrebe brzog punjenja u depoima.

Ovaj članak prvo istražuje pantografe koji se koriste za punjenje električnih autobusa, a zatim predstavlja njihovu primjenu u oportunističkom punjenju. Konačno, predlažemo mogućnost pantografa kao brzih punjača za električne autobuse u depoima.

Pantograf Pantografi imaju krakove u obliku makaza koji se koriste za spajanje krova autobusa sa fiksnim stubom na pantografskoj stanici za punjenje. Sistem pantografa za električne autobuse je izveden iz sistema lake željeznice ili tramvaja. Kada električni autobus stigne na pantografsku stanicu za punjenje, pantograf se automatski izvlači. Nakon kontakta, baterija električnog autobusa može početi da se puni.

Pantografi su punjači velikog kapaciteta, obično snage od 150 kW do 550/650 kW. Često se koriste kao privremene veze s određenim stanicama za punjenje duž rute kako bi se nadopunila energija električnog autobusa. Ovo je poznato kao oportunističko punjenje.

Konfiguracije pantografa

Postoje dvije konfiguracije punjenja pantografa: pantograf se može podići s krova autobusa (tip pantografa s podizačem) ili se može spuštati od stanice za punjenje kako bi se spojio s autobusom (tip pantografa spuštanja).

Sistem za spuštanje pantografa
U sistemu spuštanja pantografa, obrnuti pantograf se spušta s vrha stanice za punjenje i spaja se na šinu na krovu autobusa, čime se povezuje s baterijom.

Pantograf bežično prima dolazne pozive iz autobusa, povezuje se i pokreće proces punjenja.

Sistem za podizanje pantografa
U sistemu podizanja pantografa, pantograf se montira na krov električnog autobusa. Kada autobus stigne na stanicu za punjenje, pantograf se podiže s krova i uspostavlja električnu vezu s konektorom stanice za punjenje.

Od ta dva sistema, sistem podizanja pantografa je tehnički lakši za implementaciju. Ovu vrstu pantografa kontroliše vozač iz kabine, dok sistem spuštanja pantografa zahteva Wi-Fi infrastrukturu za aktiviranje veze.

Punjenje električnih autobusa na licu mjesta možda neće biti dovoljno da zadovolji operativne potrebe rute, posebno za duge operativne udaljenosti. U ovom trenutku, električni autobus treba ponovo napuniti ili brzo napuniti. Pantografe instalirane na ruti mogu produžiti domet autobusa tokom rada. Stoga, pored punjenja električnih autobusa noću u depou, pantograf i njegov visokonaponski punjač mogu obezbijediti brzo punjenje, omogućavajući električnim autobusima da rade na dužim rutama tokom dana. Pantografe obično postavljaju autobuska stajališta, terminale ili glavne stanice duž rute.

Snaga punjenja pantografa
Snaga punjenja pantografa kreće se od 150 kW do 600 kW. Potpuno punjenje električnog autobusa može trajati 5 do 20 minuta. Brzo punjenje (ne nužno potpuno punjenje) može trajati 5 do 7 minuta. Punjenje se može odvijati tokom zaustavljanja na autobuskim stanicama. Putnici se mogu normalno ukrcavati i izvlačiti tokom punjenja.

Pantograf kao uređaj za brzo punjenje
U nekim razvijenim zemljama, pantografe se također postavljaju na važnim stajalištima duž rute, pored onih na terminalnim stanicama. Električni autobusi se brzo pune dok putnici ulaze i izlaze na tim stajalištima. Navodno je pantografska stanica od 600 kilovata za "brzo punjenje" u Ženevi uspjela brzo napuniti baterije za 15-20 sekundi.

Stanice za sporo i brzo punjenje
Tehnologija punjenja na stanicama za punjenje se stalno razvija. U početku su stanice za punjenje koristile AC punjače koji se mogu priključiti na utičnicu, a za potpuno punjenje električnog autobusa bilo je potrebno 6-8 sati. Ova metoda "sporog punjenja" nije bila idealna:

· Za kompanije s velikim voznim parkom električnih autobusa, potražnja za punjenjem bila je velika.

· Za situacije u kojima je raspoloživi prozor za punjenje noću bio mnogo kraći od vremena punjenja AC punjača.

· AC punjači su zahtijevali da električni autobusi imaju ugrađene pretvarače. Ugrađeni pretvarači imaju ograničen kapacitet i stoga su obično mali, što rezultira dužim vremenom punjenja.

Za depoe koji prelaze sa "sporih" AC punjača na brze punjače, prirodna sklonost je usvajanje brzih DC punjača koji se mogu priključiti u utičnicu. DC pretvarač za punjenje nalazi se na opremi za punjenje, a ne na električnom autobusu. Stoga, vanjski pretvarači mogu imati veći kapacitet konverzije. To ne samo da povećava brzinu punjenja već i smanjuje vrijeme punjenja.

Normalno, punjenje autobusa pomoću brzog DC punjača snage ne veće od 100 kW traje oko četiri sata, ovisno o kapacitetu baterije.

 

Električni autobusi mogu biti opremljeni sistemom brzog pantografskog punjenja kako bi se omogućilo punjenje baterija na stajalištima duž rute i u depoima, čime se poboljšava operativna efikasnost i brzina okreta.

Postoje dva načina instalacije pantografskog sistema: pantograf se može montirati na krov autobusa ili direktno na stub za punjenje (obrnuti pantograf).

Postojeća infrastruktura obično određuje izbor tipa pantografa. Ako grad već ima nadzemne pantografske stanice za punjenje, operateri se obično odlučuju za obrnuto rješenje, koje uključuje postavljanje šina za punjenje isključivo na vozila.

Pantografska stanica za punjenje je punionica pored puta koja ima nadzemni okvir. Kada autobus stigne, kontaktne tačke na nadzemnoj jedinici se spuštaju i spajaju sa šinom na prednjem krovu autobusa, omogućavajući brzo punjenje istosmjernom strujom velike snage.

iEngineering Group nudi rješenja za punjenje električnih autobusa istosmjernom strujom s produženim dometom. Naša iPower serija integrira hostove stanica za punjenje i pantografe u kompaktno i efikasno rješenje.

Sistem podržava tri funkcionalna modula: punjenje konektora, punjenje pantografa i povratnu informaciju iz mreže (DC u AC). Veoma je pogodan za brze stanice za punjenje na početnim i završnim tačkama dalekovoda i može se prilagoditi do maksimalne snage od 400 kW.

• Spuštanje pantografa: Budući da se motor aktuatora pantografa nalazi na strani punjača, a ne na strani autobusa, dodaje se nekoliko koraka jer autobus treba reći punjaču da se spusti. Autobus uspostavlja WiFi vezu s punjačem (po mogućnosti osiguranu), a zatim signalizira punjaču da spusti pantograf. Budući da se u blizini može nalaziti nekoliko punjača, punjač mora biti siguran da je autobus ispod autobus koji traži pantograf (a ne susjedni autobus) i da je pravilno pozicioniran. To radi pomoću RFID sistema pozicioniranja sa beaconsima na autobusu. Nakon što punjač potvrdi položaj i identitet autobusa, može spustiti pantograf. Ove dodatne WiFi i RFID komunikacijske komponente, kao i povezani kontroleri, dodaju znatnu složenost. Kontroler pantografa na strani punjača je dodatna komponenta u poređenju s podizanjem pantografa. Budući da se koristi samo za autobuse, i dalje će biti specijalizirani proizvod malog obima. To će rezultirati manjim brojem proizvođača punjača koji mogu podržati spuštanje pantografa, te većim troškovima i složenošću elektronike.