Soluzioni di ricarica per erogatori a pantografo invertito da 600 A per depositi di autobus elettrici

Soluzioni di ricarica per erogatori a pantografo invertito da 600 A per depositi di autobus elettrici

I pantografi sò cumunamente usati per a carica opportunistica di l'autobus elettrici (E-Buses). Cù u sviluppu cuntinuu di a tecnulugia di carica, hè nata una nova generazione di pantografi per risponde à i bisogni di carica rapida in i depositi.

Questu articulu esplora prima i pantografi aduprati per a carica di l'autobus elettrichi, dopu introduce a so applicazione in a carica opportunistica. Infine, pruponemu a pussibilità di pantografi cum'è caricatori rapidi per l'autobus elettrichi in i depositi.

Pantografi I pantografi anu bracci in forma di forbici aduprati per cunnette u tettu di l'autobus à un polu fissu à a stazione di carica di pantografi. U sistema di pantografi per l'autobus elettrichi hè derivatu da quellu di a metropolitana ligera o di i tram. Quandu un autobus elettricu ghjunghje à una stazione di carica di pantografi, u pantografu si stende automaticamente. À u cuntattu, a batteria di l'autobus elettricu pò cumincià à caricassi.

I pantografi sò caricatori di alta capacità, chì varianu tipicamente in putenza da 150 kW à 550/650 kW. Sò spessu usati cum'è cunnessione temporanee à stazioni di carica designate longu u percorsu per rifornisce a putenza di l'autobus elettricu. Questu hè cunnisciutu cum'è carica opportunistica.

Configurazioni di Pantografi

Ci sò duie cunfigurazioni di carica di pantografu: u pantografu pò alzassi da u tettu di l'autobus (tipu di rialzu di pantografu), o pò stende si in ghjò da a stazione di carica per cunnette si cù l'autobus (tipu di calata di pantografu).

Sistema di abbassamentu di pantografu
In un sistema di calata di pantografu, u pantografu inversu scende da a cima di a stazione di carica è si cunnette à una pista nantu à u tettu di l'autobus, cunnettendusi cusì à a batteria.

U pantografu riceve e chjame entranti da l'autobus senza filu, si cunnetta è inizia u prucessu di carica.

Sistema di Salita di Pantografu
In un sistema di sollevamentu di pantografu, u pantografu hè muntatu nantu à u tettu di l'autobus elettricu. Quandu l'autobus ghjunghje à a stazione di carica, u pantografu si alza da u tettu è face una cunnessione elettrica cù u connettore di a stazione di carica.

Di i dui sistemi, u sistema di salita di u pantografu hè tecnicamente u più faciule da implementà. Stu tipu di pantografu hè cuntrullatu da u cunduttore da l'internu di a cabina, mentre chì u sistema di calata di u pantografu richiede una infrastruttura Wi-Fi per attivà a cunnessione.

A carica in situ per l'autobus elettrichi pò ùn esse micca sufficiente per risponde à i bisogni operativi di a strada, in particulare per e longhe distanze operative. À questu puntu, l'autobus elettricu hà bisognu di esse ricaricatu o caricatu rapidamente. I pantografi installati nantu à a strada ponu allargà l'autonomia di l'autobus durante u funziunamentu. Dunque, in più di caricare l'autobus elettrichi di notte in u depositu, u pantografu è u so caricatore d'alta tensione ponu furnisce una carica rapida, chì permette à l'autobus elettrichi di operà nantu à percorsi più longhi durante u ghjornu. I pantografi sò tipicamente situati à e fermate di l'autobus, i terminali o e fermate principali longu a strada.

Putenza di carica di u pantografu
A putenza di carica di i pantografi varieghja da 150 kW à 600 kW. Una carica cumpleta di un autobus elettricu pò piglià da 5 à 20 minuti. A carica rapida (micca necessariamente una carica cumpleta) pò piglià da 5 à 7 minuti. A carica pò esse effettuata durante e fermate à e stazioni di l'autobus. I passageri ponu imbarcà è scendere nurmalmente durante a carica.

Pantografu cum'è un dispositivu di carica rapida
In certi paesi sviluppati, i pantografi sò ancu installati in fermate impurtanti longu u percorsu, in più di quelli in e stazioni terminali. L'autobus elettrichi si caricanu rapidamente mentre i passageri imbarcanu è scendenu à queste fermate. Una stazione di pantografu di "carica lampo" di 600 kilowatt in Ginevra hè stata presuntamente capace di ricaricà rapidamente e batterie in 15-20 secondi.

Stazioni di ricarica lenta è rapida
A tecnulugia di carica in e stazioni di carica hè in costante evoluzione. Inizialmente, e stazioni di carica utilizavanu caricabatterie AC plug-in, chì ci vulianu 6-8 ore per caricà cumpletamente un autobus elettricu. Stu metudu di "carica lenta" ùn era micca ideale:

· Per e cumpagnie cù grandi flotte d'autobus elettrichi, a dumanda di ricarica era alta.

· Per situazioni induve a finestra di carica dispunibile di notte era assai più corta chè u tempu di carica di u caricatore AC.

· I caricabatterie AC necessitavanu chì l'autobus elettrichi avessinu convertitori à bordu. I convertitori à bordu anu una capacità limitata, è dunque sò tipicamente chjuchi, ciò chì risulta in tempi di carica più lunghi.

Per i depositi chì passanu da caricabatterie AC "lenti" à caricabatterie veloci, l'inclinazione naturale hè di aduttà caricabatterie veloci DC plug-in. U convertitore di carica DC si trova nantu à l'equipaggiu di carica, micca nantu à u bus elettricu. Dunque, i convertitori esterni ponu avè una capacità di cunversione più grande. Questu ùn solu aumenta a velocità di carica, ma riduce ancu u tempu di carica.

Nurmalmente, a carica di un autobus cù un caricatore rapidu DC plug-in cù una putenza di micca più di 100 kW dura circa quattru ore, secondu a capacità di a batteria.

 

L'autobus elettrichi ponu esse dotati di un sistema di carica rapida à pantografu per permette a carica di a batteria à e fermate longu u percorsu è in i depositi, migliurendu cusì l'efficienza operativa è a velocità di girata.

Ci sò dui metudi d'installazione per u sistema di pantografu: u pantografu pò esse muntatu nantu à u tettu di l'autobus o direttamente nantu à a pila di carica (pantografu inversu).

L'infrastruttura esistente determina tipicamente a scelta di u tipu di pantografu. Sè una cità hà digià stazioni di ricarica per pantografi aerei, l'operatori optanu di solitu per una suluzione inversa, chì implica l'installazione di binari di ricarica solu nantu à i veiculi.

A stazione di ricarica à pantografu hè una struttura di ricarica stradale chì presenta una struttura aerea. Quandu un autobus ghjunghje, i punti di cuntattu nantu à l'unità aerea scendenu è si cunnettenu à a rotaia nantu à u tettu anteriore di l'autobus, permettendu una ricarica rapida in corrente continua d'alta putenza.

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U sistema supporta trè moduli funziunali: carica di cunnettori, carica di pantografu è feedback di rete (da CC à CA). Hè assai adattatu per e stazioni di carica rapida à i punti di partenza è di arrivo di e linee elettriche è pò esse persunalizatu finu à una putenza massima di 400 kW.

• Pantografu in calata: Siccomu u mutore di l'attuatore di u pantografu hè da u latu di u caricatore, micca da u latu di u bus, parechji passi sò aghjunti mentre u bus hà bisognu di dì à u caricatore di scende. U bus stabilisce una cunnessione wifi à u caricatore (preferibilmente sicura) poi segnala à u caricatore di calà u pantografu. Siccomu parechji caricatori puderanu esse vicini, u caricatore deve esse sicuru chì u bus sottu hè u bus chì dumanda u pantografu (è micca un bus vicinu), è hè pusizionatu currettamente. Face questu aduprendu un sistema di pusizionamentu RFID cù beacons nantu à u bus. Una volta chì u Caricatore hà cunfirmatu a pusizione è l'identità di u bus, pò calà u pantografu. Questi cumpunenti di cumunicazione wifi è RFID supplementari, è i cuntrolli assuciati, aghjunghjenu una cumplessità considerable. U cuntrolli di pantografu da u latu di u caricatore hè un cumpunente aghjuntu paragunatu à u pantografu in sù. Siccomu hè adupratu solu per l'autobus, continuerà à esse un pruduttu specializatu di bassu vulume. Questu si traduce in menu pruduttori di caricatori chì ponu supportà a calata di u pantografu, è à un costu è una cumplessità di l'elettronica più elevati.