Rješenja za punjenje inverznog pantografa od 600 A za depoe električnih autobusa

Rješenja za punjenje inverznog pantografa od 600 A za depoe električnih autobusa

Pantografe se obično koristi za oportunističko punjenje električnih autobusa (E-autobusa). 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, zatim predstavlja njihovu primjenu u oportunističkom punjenju. Na kraju predlažemo mogućnost pantografa kao brzih punjača za električne autobuse u kolodvorima.

Pantografi Pantografi imaju krakove u obliku škara koji se koriste za spajanje krova autobusa s fiksnim stupom na stanici za punjenje pantografa. Sustav pantografa za električne autobuse izveden je iz sustava lake željeznice ili tramvaja. Kada električni autobus stigne na stanicu za punjenje pantografa, pantograf se automatski izvlači. Nakon kontakta, baterija električnog autobusa može se početi puniti.

Pantografi su punjači velikog kapaciteta, obično snage od 150 kW do 550/650 kW. Često se koriste kao privremeni priključci na određene stanice za punjenje duž rute kako bi se nadopunila energija električnog autobusa. To je poznato kao oportunističko punjenje.

Konfiguracije pantografa

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

Sustav za spuštanje pantografa
U sustavu spuštanja pantografa, obrnuti pantograf spušta se s vrha stanice za punjenje i spaja se na tračnicu na krovu autobusa, čime se spaja na bateriju.

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

Sustav za podizanje pantografa
U sustavu 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 sustava, sustav podizanja pantografa tehnički je jednostavniji za implementaciju. Ovu vrstu pantografa kontrolira vozač iz kabine, dok sustav spuštanja pantografa zahtijeva Wi-Fi infrastrukturu za pokretanje veze.

Punjenje električnih autobusa na licu mjesta možda neće biti dovoljno za zadovoljavanje operativnih potreba rute, posebno za duge operativne udaljenosti. U ovom trenutku, električni autobus treba ponovno napuniti ili brzo napuniti. Pantografe postavljene na ruti mogu produžiti domet autobusa tijekom rada. Stoga, osim punjenja električnih autobusa noću u depou, pantograf i njegov visokonaponski punjač mogu osigurati brzo punjenje, omogućujući električnim autobusima da rade na duljim rutama tijekom dana. Pantografe obično postavljaju autobusne stanice, 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 tijekom zaustavljanja na autobusnim kolodvorima. Putnici se mogu normalno ukrcavati i izvlačiti tijekom punjenja.

Pantograf kao uređaj za brzo punjenje
U nekim razvijenim zemljama, pantografi su također instalirani na važnim stajalištima duž rute, uz one na terminalima. Električni autobusi se brzo pune dok se putnici ukrcavaju i izvode 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 punionicama se stalno razvija. U početku su punionice koristile AC punjače koji se mogu priključiti u utičnicu, a za potpuno punjenje električnog autobusa trebalo je 6-8 sati. Ova metoda „sporog punjenja“ nije bila idealna:

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

· Za situacije u kojima je dostupno vrijeme punjenja noću bilo puno kraće 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 duljim vremenom punjenja.

Za depoe koji prelaze sa „sporih“ AC punjača na brze punjače, prirodna je sklonost usvajanju brzih DC punjača s utikačem. DC pretvarač za punjenje nalazi se na opremi za punjenje, a ne na električnoj sabirnici. Stoga vanjski pretvarači mogu imati veći kapacitet pretvorbe. 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 sustavom brzog punjenja pantografom kako bi se omogućilo punjenje baterija na stajalištima duž rute i u depoima, čime se poboljšava operativna učinkovitost i brzina okreta.

Postoje dva načina ugradnje pantografskog sustava: pantograf se može montirati na krov autobusa ili izravno na stup za punjenje (obrnuti pantograf).

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

Pantografska punionica je punionica uz cestu s nadzemnom konstrukcijom. Kada autobus stigne, kontaktne točke na nadzemnoj jedinici spuštaju se i spajaju s tračnicom na prednjem krovu autobusa, omogućujući 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 učinkovito rješenje.

Sustav podržava tri funkcionalna modula: punjenje konektora, punjenje pantografa i povratnu informaciju iz mreže (DC u AC). Vrlo je prikladan za brze stanice za punjenje na početnim i završnim točkama 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 u blizini može biti nekoliko punjača, punjač mora biti siguran da je autobus ispod autobus koji traži pantograf (a ne susjedni autobus) i da je ispravno pozicioniran. To čini pomoću RFID sustava pozicioniranja s beaconsima na autobusu. Nakon što punjač potvrdi položaj i identitet autobusa, može spustiti pantograf. Ove dodatne WiFi i RFID komunikacijske komponente i povezani kontroleri dodaju znatnu složenost. Kontroler pantografa na strani punjača je dodatna komponenta u usporedbi 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, a uz veće troškove i složenost elektronike.