Pantographe de bus électrique pour une recharge plus rapide

Pantographe de bus électrique pour une recharge plus rapide

Certaines entreprises considèrent les bus électriques comme des investissements importants et cherchent à minimiser les temps d'arrêt. Cela implique des temps de charge plus courts, ce qui requiert une puissance de charge plus élevée. Des rapports indiquent que les systèmes de recharge par prise atteignent leurs limites, leur transmission de puissance étant limitée par les spécifications des câbles et le poids du véhicule.

La puissance de charge des chargeurs à pantographe CC rapides pour la recharge opportuniste se situe généralement entre 150 kW et 600 kW. Les fournisseurs de pantographes produisent actuellement des modèles moins puissants, moins coûteux et de conception simplifiée, adaptés à la recharge rapide. Ces pantographes basse puissance offrent une puissance d'environ 150 kW, tandis que les chargeurs CC enfichables ont généralement une puissance maximale de 125 kW. Les pantographes modernes sont souvent entièrement automatisés, ne nécessitant qu'une intervention manuelle minimale pendant la recharge.

Dans les pays développés, les chargeurs à pantographe, associés à des stations de recharge, gagnent progressivement en popularité auprès de certains utilisateurs. Grâce à un même chargeur, il est possible de recharger davantage de bus électriques dans les dépôts, améliorant ainsi leur disponibilité. De plus, il semblerait que l'espace requis dans le dépôt soit similaire à celui des systèmes de recharge par prise secteur.Pantographes dans les pays en développement.

Cependant, la technologie de recharge par pantographe en courant continu est nettement plus coûteuse que les chargeurs à prise secteur (qu'ils soient utilisés dans les garages ou sur les stations de recharge temporaires). Dans les pays en développement, ce coût élevé a un impact plus marqué, car même la recharge temporaire aux arrêts et terminaux de bus utilise généralement des systèmes à prise. Une étude de [année] indique

Bien que les pantographes soient assez courants dans les pays développés, ils ne sont pas encore largement répandus dans les pays en développement. Cela indique également que l'industrie des bus électriques n'en est qu'à ses débuts dans ces pays.

Caractéristiques principales des pantographes
Les pantographes sont privilégiés dans les réseaux de bus urbains pour plusieurs raisons :
• Elles permettent une connexion rapide et automatique au système de charge.
• Ils supportent un transfert de puissance élevé, généralement jusqu'à 600 A, permettant des capacités de charge d'environ 450 kW.

Leur rapidité de connexion et leur puissance élevée les rendent indispensables pour la recharge d'opportunité ou lors des escales, mais ils sont également souvent utilisés dans les dépôts.

Types de pantographes
Il existe deux principaux types de pantographes : le pantographe ascendant et le pantographe descendant (également appelé pantographe inversé, initialement commercialisé sous la marque OppCharge).

• Pantographe relevé :Il fixe le bras mobile sur le toit du bus et celui-ci s'étend vers le haut, en direction d'un capot, pour s'y connecter.
• Pantographe abaissé :Des rails de connexion plats sont présents sur le toit du bus, et le pantographe du chargeur est prolongé vers le bas, en direction du bus.

Pièces mobiles et répartition du poids
• Pantographe relevé : Le bus supporte la partie mobile du mécanisme de charge. Cela peut augmenter la hauteur et le poids total du véhicule, mais la hauteur supplémentaire du toit est souvent utilisée pour les batteries ou les climatiseurs.
• Pantographe abaissé : La partie mobile fait partie de la station de recharge, située sur un portique au-dessus du bus. Cette conception réduit le poids du véhicule et minimise sa hauteur, offrant une meilleure aérodynamique et potentiellement moins de contraintes sur la structure du bus.

Fiabilité et maintenance du système
• Pantographe relevé : En cas de dysfonctionnement, seul le bus concerné est affecté et peut être remplacé par un bus de rechange. Les réparations peuvent ensuite être effectuées dans l’atelier du dépôt, chauffé, sécurisé et bien équipé. Le nombre de cycles par pantographe est réduit pendant les périodes d’immobilisation, ce qui peut entraîner une diminution des coûts de maintenance.
Panne du pantographe : Une panne de la station de recharge peut perturber le service de tous les bus qui l’utilisent, et potentiellement impacter toute une ligne. Les réparations doivent être effectuées sur place, quelles que soient les conditions météorologiques, sur une plateforme surélevée.

Coût et infrastructure
• Pantographe ascendant : Ce système implique généralement une infrastructure aérienne moins complexe, ce qui peut réduire les coûts d’investissement initiaux et de maintenance. Les bus, quant à eux, sont équipés de mécanismes plus complexes.
• Pantographe abaissé : Nécessite des structures de portique plus robustes et plus coûteuses pour supporter le mécanisme de pantographe plus lourd. Les composants montés sur le bus sont moins chers et plus simples en mode Pantographe abaissé.

Communications
• Pantographe relevé :Utilise une communication filaire simple, identique aux systèmes de charge CC CSS existants. Bien que non conforme aux normes, il est électriquement possible de réaliser un adaptateur entre un CCS2 et un pantographe J3105 à capot supérieur. Le moteur de l'actionneur du pantographe est connecté au bus et commandé directement par l'opérateur. Les composants logiques et de communication étant également utilisés pour le CCS2, les volumes de production élevés pour d'autres types de véhicules permettront de réduire les coûts, de garantir la disponibilité des pièces et de faciliter l'adaptation par les fabricants de chargeurs.

Recharge du pantographe : Recharge de précision aérienne
Les systèmes de recharge par pantographe sont typiques des bus électriques et des systèmes de transport public nécessitant une recharge fiable et répétable. Ils utilisent un bras aérien (le pantographe) fixé au bus par le dessus. Il existe deux types de recharge par pantographe :

Pantographe monté sur le toit :Cette version s'installe sur le toit du bus électrique et se prolonge jusqu'à se connecter à une borne de recharge fixe.
Pantographe inversé : installé à la station de recharge, il s’abaisse pour se connecter au véhicule situé en dessous.
Les systèmes à pantographe conviennent à la recharge en dépôt, qu'elle soit ponctuelle ou programmée, offrant ainsi une grande flexibilité pour divers itinéraires et exigences opérationnelles. Ces systèmes utilisent la recharge par conduction pour une efficacité accrue et un temps de recharge réduit, tout en étant capables de fournir une puissance élevée pour des rotations plus rapides.