600 A:n käänteisen pantografin jakelulaitteen latausratkaisut sähköbussivarikoille

600 A:n käänteisen pantografin jakelulaitteen latausratkaisut sähköbussivarikoille

Pantografeja käytetään yleisesti sähköbussien (E-bussien) opportunistiseen lataukseen. Latausteknologian jatkuvan kehityksen myötä on syntynyt uusi sukupolvi pantografeja vastaamaan varikkojen nopean latauksen tarpeisiin.

Tässä artikkelissa tarkastellaan ensin sähköbussien lataamiseen käytettyjä pantografeja ja esitellään sitten niiden sovellus opportunistisessa latauksessa. Lopuksi ehdotamme pantografien käyttöä sähköbussien pikalataajina varikoilla.

Virroittimet Virroittimissa on saksimaiset varret, joilla linja-auton katto yhdistetään virroittimen latausaseman kiinteään pylvääseen. Sähköbussien virroitinjärjestelmä on johdettu pikaraitiovaunujen tai raitiovaunujen järjestelmästä. Kun sähköbussi saapuu virroittimen latausasemalle, virroitin nousee automaattisesti ulos. Kosketuksen jälkeen sähköbussin akku voi alkaa latautua.

Pantografit ovat suurikapasiteettisia latausasemia, joiden teho vaihtelee tyypillisesti 150 kW:sta 550/650 kW:iin. Niitä käytetään usein tilapäisinä yhteyksinä reitin varrella oleviin nimettyihin latausasemiin sähköbussin lataustehon täydentämiseksi. Tätä kutsutaan opportunistiseksi lataukseksi.

Pantografin kokoonpanot

Virroittimen latauskokoonpanoja on kaksi: virroitin voi nousta linja-auton katosta (virroittimen nousutyyppinen) tai se voi ulottua alaspäin latausasemasta yhteyden muodostamiseksi linja-autoon (virroittimen laskutyyppinen).

Pantografin laskujärjestelmä
Virroittimen laskujärjestelmässä käännetty virroitin laskeutuu latausaseman yläosasta ja yhdistyy linja-auton katolla olevaan kiskoon ja siten akkuun.

Pantografi vastaanottaa väylästä tulevat puhelut langattomasti, muodostaa yhteyden ja aloittaa latausprosessin.

Pantografin nostojärjestelmä
Pantografin nostojärjestelmässä pantografi asennetaan sähköbussin katolle. Kun bussi saapuu latausasemalle, pantografi nousee katolta ja muodostaa sähköisen yhteyden latausaseman liittimeen.

Näistä kahdesta järjestelmästä virroittimen nostojärjestelmä on teknisesti helpompi toteuttaa. Kuljettaja ohjaa tämän tyyppistä virroitinjärjestelmää ohjaamosta käsin, kun taas virroittimen laskujärjestelmä vaatii Wi-Fi-infrastruktuurin yhteyden muodostamiseksi.

Sähköbussien paikan päällä tapahtuva lataus ei välttämättä riitä reitin operatiivisten tarpeiden täyttämiseen, varsinkaan pitkillä matkoilla. Tässä vaiheessa sähköbussi on ladattava uudelleen tai pikaladattava. Reitille asennetut pantografit voivat pidentää bussin toimintamatkaa ajon aikana. Siksi sähköbussien yöaikaisen latauksen lisäksi varikolla pantografi ja sen korkeajännitelaturi voivat tarjota nopean latauksen, jolloin sähköbussit voivat liikennöidä pidemmillä reiteillä koko päivän. Pantografit sijaitsevat tyypillisesti bussipysäkeillä, terminaaleissa tai reitin varrella olevilla tärkeimmillä pysäkeillä.

Pantografin latausteho
Pantografien latausteho vaihtelee 150 kW:sta 600 kW:iin. Sähköbussin täysi lataus voi kestää 5–20 minuuttia. Pikalataus (ei välttämättä täysi lataus) voi kestää 5–7 minuuttia. Lataus voi tapahtua linja-autoasemilla pysähdyksillä. Matkustajat voivat nousta bussiin ja poistua siitä normaalisti latauksen aikana.

Pantografi pikalatauslaitteena
Joissakin kehittyneissä maissa pantografeja on asennettu myös tärkeille pysäkeille reitin varrella pääteasemien lisäksi. Sähköbussit latautuvat nopeasti matkustajien noustessa ja poistuessa näillä pysäkeillä. Genevessä sijaitsevan 600 kilowatin "pikalataus"-pantografiaseman on kerrottu pystyneen lataamaan akut nopeasti 15–20 sekunnissa.

Hitaat ja nopeat latausasemat
Latausasemien lataustekniikka kehittyy jatkuvasti. Aluksi latausasemilla käytettiin pistorasiaan kytkettäviä verkkovirtalatureita, ja sähköbussin lataaminen täyteen kesti 6–8 tuntia. Tämä ”hidas lataus” -menetelmä ei ollut ihanteellinen:

· Yrityksille, joilla on suuri sähköbussikanta, latauskysyntä oli korkea.

· Tilanteissa, joissa yöllä käytettävissä oleva latausikkuna oli paljon lyhyempi kuin verkkovirtalaturin latausaika.

· Vaihtovirtalaturit edellyttivät sähköbussien sisäänrakennettuja muuntimia. Sisäänrakennetuilla muuntimilla on rajallinen kapasiteetti, ja siksi ne ovat tyypillisesti pieniä, mikä johtaa pidempiin latausaikoihin.

Varikoilla, jotka siirtyvät "hitaista" vaihtovirtalatureista pikalatausasemiin, on luonnollista siirtyä pistorasiaan kytkettäviin tasavirtapikalatureihin. Tasavirtalatausmuunnin sijaitsee latauslaitteistossa, ei sähköbussissa. Siksi ulkoisilla muuntimilla voi olla suurempi muuntokapasiteetti. Tämä ei ainoastaan ​​lisää latausnopeutta, vaan myös lyhentää latausaikaa.

Normaalisti bussin lataaminen enintään 100 kW:n tehoisella pistokeliitäntäisellä tasavirtalaturilla kestää noin neljä tuntia akun kapasiteetista riippuen.

 

Sähköbussit voidaan varustaa pantografin pikalatausjärjestelmällä, joka mahdollistaa akun latauksen reitin varrella olevilla pysäkeillä ja varikoilla, mikä parantaa toiminnan tehokkuutta ja kääntönopeutta.

Pantografijärjestelmälle on kaksi asennustapaa: pantografi voidaan asentaa linja-auton katolle tai suoraan latauspaaluun (käänteinen pantografi).

Olemassa oleva infrastruktuuri määrää tyypillisesti pantografityypin valinnan. Jos kaupungissa on jo yläpuolisia pantografilatausasemia, operaattorit valitsevat yleensä käänteisen ratkaisun, jossa latauskiskot asennetaan pelkästään ajoneuvoihin.

Pantografilatausasema on tienvarren latauspiste, jossa on yläpuolinen kehikko. Kun linja-auto saapuu, yläpuolisen yksikön kosketuspisteet laskeutuvat ja yhdistyvät linja-auton etukaton kiskoon, mikä mahdollistaa suurtehoisen tasavirtalatauksen.

iEngineering Group tarjoaa sähköbusseille pitkän kantaman tasavirtalatausratkaisuja. iPower-sarjamme yhdistää latausasemien isäntälaitteet ja virroittimet kompaktiksi ja tehokkaaksi ratkaisuksi.

Järjestelmä tukee kolmea toiminnallista moduulia: pistokelatausta, pantografilatausta ja verkkoon kytkeytyvää latausta (tasavirrasta vaihtovirtaan). Se soveltuu erittäin hyvin pikalatausasemille sähkölinjojen alku- ja loppupisteissä, ja sen enimmäisteho on 400 kW.

• Virroittimen alaslasku: Koska virroittimen toimilaitteen moottori on latauslaitteen puolella, ei väylän puolella, lisätään useita vaiheita, koska väylän on käskettävä laturia laskeutumaan. Väylä muodostaa wifi-yhteyden laturiin (mieluiten suojatun) ja antaa sitten laturille signaalin laskea virroitin. Koska lähellä voi olla useita latureita, laturin on varmistettava, että alla oleva väylä on se, joka pyytää virroitinkäyttöä (eikä viereinen väylä), ja että se on oikein sijoitettu. Se tekee tämän käyttämällä RFID-paikannusjärjestelmää, jossa on majakat väylässä. Kun laturi on vahvistanut väylän sijainnin ja identiteetin, se voi laskea virroittimen. Nämä ylimääräiset wifi- ja RFID-tiedonsiirtokomponentit ja niihin liittyvät ohjaimet lisäävät huomattavasti monimutkaisuutta. Latauslaitteen puolella oleva virroittimen ohjain on lisäkomponentti verrattuna virroittimen ylös -toimintoon. Koska sitä käytetään vain busseissa, se on jatkossakin pienimuotoinen erikoistuote. Tämä johtaa siihen, että virroittimen alaslaskua tukevia laturien valmistajia on vähemmän, ja elektroniikan kustannukset ja monimutkaisuus ovat korkeammat.