E-bus-pantograf til hurtigere opladning

E-bus-pantograf til hurtigere opladning

Nogle virksomheder ser elbusser som dyre aktiver og søger at minimere nedetid så meget som muligt. Dette nødvendiggør kortere opladningstider, hvilket igen kræver højere ladeeffekt. Rapporter tyder på, at plug-in-opladningssystemer nærmer sig deres grænser, da deres kraftoverførsel er begrænset af ledningsspecifikationer og vægt.

Ladeeffekten for DC-hurtige pantografopladere til opportunistisk opladning ligger typisk mellem 150 kW og 600 kW. Leverandører af pantografer producerer i øjeblikket modeller med lavere effekt, reducerede omkostninger og enklere strukturer, der er egnede til hurtig opladning. Disse laveffekt-pantografer har et effektområde på cirka 150 kW, mens DC-stikopladere generelt har en maksimal effekt på 125 kW. Moderne pantografer er ofte fuldautomatiske og kræver minimal manuel indgriben under opladningsprocessen.

I udviklede lande vinder pantografopladere baseret på ladestationer gradvist frem blandt nogle brugere. Ved at bruge den samme oplader kan flere elbusser oplades i garager, hvilket forbedrer bussernes tilgængelighed. Derudover rapporteres det, at den nødvendige garageplads svarer til den, der kræves for DC plug-in-ladesystemer.Pantografer i udviklingslande.

DC-pantografopladningsteknologien er dog betydeligt dyrere end DC-plug-in-opladere (uanset om de bruges i garager eller på midlertidige ladestationer). I udviklingslande har denne høje pris en mere udtalt effekt, da selv midlertidig opladning ved busstoppesteder og terminaler typisk anvender plug-in-systemer. En undersøgelse fra [år] viser

Selvom strømaftagere er ret almindelige i udviklede lande, er de endnu ikke blevet bredt anvendt i udviklingslande. Dette indikerer også, at elbusindustrien stadig er i sin vorden i disse lande.

Nøglefunktioner ved pantografer
Pantografer foretrækkes i bybussystemer af flere årsager:
• De muliggør en hurtig, automatisk forbindelse til ladesystemet.
• De understøtter høj effektoverførsel, typisk op til 600A, hvilket giver mulighed for ladekapaciteter på omkring 450 kW.

De hurtige forbindelsestider og den høje effekt gør dem uundværlige til opladning ved mellemlandinger eller ved opladning på andre steder, men bruges også ofte på depoter.

Typer af strømaftagere
Der er to hovedtyper af pantografer, pantograf oppe og pantograf nede (også kendt som inverteret pantograf, oprindeligt mærket OppCharge).

• Pantograf op:monterer den bevægelige arm på bussens tag, og den strækker sig op mod en motorhjelm for at forbinde.
• Pantograf nede:Der er flade forbindelsesskinner på bussens tag, og ladestrømaftageren er forlænget ned mod bussen.

Bevægelige dele og vægtfordeling
• Pantograf oppe: Selve bussen bærer den mobile del af lademekanismen. Dette kan øge køretøjets højde og samlede vægt, men den ekstra taghøjde bruges alligevel ofte til batterier eller klimaanlæg.
• Pantograf nedad: Den bevægelige del er en del af ladestationen, der er placeret på en portal over bussen. Dette design reducerer vægten på køretøjet og minimerer køretøjets højde, hvilket giver bedre aerodynamik og potentielt mindre belastning på busstrukturen.

Systempålidelighed og vedligeholdelse
• Pantograf oppe: En funktionsfejl påvirker kun den enkelte bus, som kan udskiftes med en reservebus. Reparationerne kan derefter udføres på det opvarmede, sikre og veludstyrede værksted. Der er færre cyklusser pr. pantograf ved mellemlanding, hvilket potentielt fører til lavere vedligeholdelsesomkostninger.
• Pantograf nede: En fejl i ladestationen kan forstyrre driften for enhver bus, der bruger den pågældende station, hvilket sandsynligvis vil påvirke en hel rute. Reparationer skal udføres i marken, under alle vejrforhold, på en hævet perron.

Omkostninger og infrastruktur
• Pantograf op: Indebærer generelt mindre kompleks overliggende infrastruktur, hvilket potentielt kan føre til lavere initiale investerings- og vedligeholdelsesomkostninger for infrastruktur. Busserne har mere komplekse mekanismer.
• Pantograf nedad: Kræver mere robuste og dyre gantry-strukturer for at understøtte den tungere pantografmekanisme. Komponenterne monteret på bussen er billigere og enklere i Pantograf nedad.

Kommunikation
• Pantograf op:Bruger en ligefrem kablet kommunikation, der er identisk med eksisterende kabelbaserede CSS DC-ladesystemer. Selvom det ikke ville være standardkompatibelt, er det elektrisk muligt at lave en adapter fra en CCS2 til en J3105 pantograf-opladningsskærm. Pantograf-aktuatormotoren er på bussen og styres direkte af operatøren. Da logik- og kommunikationskomponenterne også bruges til CCS2, vil de høje komponentproduktionsvolumener til andre køretøjstyper føre til lave omkostninger, let tilgængelige dele og nemme tilpasninger fra laderproducenter.

Pantografopladning: Præcisionsopladning over hovedet
Pantografopladningssystemer er typiske for elbusser og offentlige transportsystemer, der kræver pålidelig og gentagne opladninger. De bruger en overliggende arm (pantografen), der er monteret på bussen ovenfra. Der er to typer pantografopladning:

Tagmonteret pantograf:Denne version er installeret oven på elbussen og kan forlænges op for at tilsluttes en fast ladestander.
Omvendt pantograf: Installeret ved ladestationen sænkes den for at oprette forbindelse til køretøjet nedenunder.
Pantografsystemer er velegnede til både mulighedsladning og planlagt depotopladning, hvilket giver fleksibilitet til varierede ruter og driftskrav. Systemerne bruger konduktiv opladning for forbedret effektivitet og reduceret opladningstid, med kapacitet til at levere høj effekt for hurtigere ekspeditionstid.