600 A apverstų pantografų dozatorių įkrovimo sprendimai el. autobusų depams

600 A apverstų pantografų dozatorių įkrovimo sprendimai el. autobusų depams

Pantografai dažniausiai naudojami oportunistiniam elektrinių autobusų (E-autobusų) įkrovimui. Nuolat tobulėjant įkrovimo technologijoms, atsirado naujos kartos pantografai, skirti greitam įkrovimui depuose.

Šiame straipsnyje pirmiausia nagrinėjami pantografai, naudojami elektriniams autobusams įkrauti, o tada pristatomas jų taikymas oportunistiniam įkrovimui. Galiausiai siūlome pantografų, kaip greitojo elektrinių autobusų įkroviklių, galimybę depuose.

Pantografai Pantografai turi žirklių formos svirtis, skirtas autobuso stogui sujungti su fiksuotu stulpu pantografų įkrovimo stotelėje. Elektrinių autobusų pantografų sistema yra sukurta pagal lengvojo geležinkelio arba tramvajų sistemą. Kai elektrinis autobusas atvyksta į pantografų įkrovimo stotelę, pantografas automatiškai išsiskleidžia. Susilietus su juo, gali prasidėti elektrinio autobuso akumuliatoriaus krovimas.

Pantografai yra didelės talpos įkrovikliai, kurių galia paprastai svyruoja nuo 150 kW iki 550/650 kW. Jie dažnai naudojami kaip laikinos jungtys su paskirtomis įkrovimo stotimis maršrute, siekiant papildyti elektrinio autobuso galią. Tai vadinama oportunistiniu įkrovimu.

Pantografų konfigūracijos

Yra dvi pantografų įkrovimo konfigūracijos: pantografas gali pakilti nuo autobuso stogo (pantografo stovo tipas) arba jis gali nusileisti nuo įkrovimo stoties, kad būtų sujungtas su autobusu (pantografo nuleidimo tipas).

Pantografo nuleidimo sistema
Pantografo nuleidimo sistemoje apverstas pantografas nusileidžia nuo įkrovimo stoties viršaus ir jungiasi prie bėgių ant autobuso stogo, taip prisijungdamas prie akumuliatoriaus.

Pantografas belaidžiu būdu gauna iš autobuso gaunamus skambučius, prisijungia ir pradeda įkrovimo procesą.

Pantografo kėlimo sistema
Pantografo pakėlimo sistemoje pantografas montuojamas ant elektrinio autobuso stogo. Autobusui atvykus į įkrovimo stotelę, pantografas pakyla nuo stogo ir sujungiamas su įkrovimo stoties jungtimi.

Iš šių dviejų sistemų pantografo pakėlimo sistema yra techniškai lengviau įgyvendinama. Šio tipo pantografą valdo mašinistas iš kabinos, o pantografo nuleidimo sistemai ryšiui užmegzti reikalinga „Wi-Fi“ infrastruktūra.

Elektrinių autobusų įkrovimo vietoje gali nepakakti maršruto eksploatavimo poreikiams patenkinti, ypač važiuojant didelius atstumus. Šiuo metu elektrinį autobusą reikia įkrauti arba greitai įkrauti. Maršrute įrengti pantografai gali padidinti autobuso nuvažiuojamą atstumą eksploatavimo metu. Todėl, be elektrinių autobusų įkrovimo naktį depe, pantografas ir jo aukštos įtampos įkroviklis gali užtikrinti greitąjį įkrovimą, leidžiantį elektriniams autobusams važiuoti ilgesniais maršrutais visą dieną. Pantografai paprastai yra autobusų stotelėse, terminaluose arba pagrindinėse maršruto stotelėse.

Pantografo įkrovimo galia
Pantografų įkrovimo galia svyruoja nuo 150 kW iki 600 kW. Pilnas elektrinio autobuso įkrovimas gali užtrukti nuo 5 iki 20 minučių. Greitas įkrovimas (nebūtinai pilnas įkrovimas) gali užtrukti nuo 5 iki 7 minučių. Įkrovimas gali vykti sustojant autobusų stotyse. Įkrovimo metu keleiviai gali įprastai įlipti ir išlipti.

Pantografas kaip greito įkrovimo įrenginys
Kai kuriose išsivysčiusiose šalyse pantografai taip pat įrengiami svarbiose maršruto stotelėse, be galinių stočių. Elektriniai autobusai greitai įkraunami, kol keleiviai įlipa ir išlipa šiose stotelėse. Pranešama, kad 600 kilovatų „sparčiojo įkrovimo“ pantografų stotelė Ženevoje sugebėjo greitai papildyti baterijas per 15–20 sekundžių.

Lėto ir greito įkrovimo stotelės
Įkrovimo stotelių įkrovimo technologijos nuolat tobulėja. Iš pradžių įkrovimo stotelėse buvo naudojami kištukiniai kintamosios srovės įkrovikliai, todėl elektrinis autobusas buvo visiškai įkraunamas per 6–8 valandas. Šis „lėto įkrovimo“ metodas nebuvo idealus:

· Įmonėms, turinčioms didelius elektrinių autobusų parkus, įkrovimo paklausa buvo didelė.

· Situacijoms, kai galimas įkrovimo langas naktį buvo daug trumpesnis nei kintamosios srovės įkroviklio įkrovimo laikas.

· Kintamosios srovės įkrovikliams elektriniuose autobusuose reikėjo įmontuotų keitiklių. Įmontuoti keitikliai yra ribotos talpos, todėl paprastai yra maži, todėl įkrovimo laikas ilgesnis.

Krovinių stotys, pereinančios nuo „lėtųjų“ kintamosios srovės įkroviklių prie greitųjų, natūraliai renkasi nuolatinės srovės greituosius įkroviklius su kištukiniais lizdais. Nuolatinės srovės įkrovimo keitiklis yra įkrovimo įrangoje, o ne elektriniame autobuse. Todėl išoriniai keitikliai gali turėti didesnę konversijos galią. Tai ne tik padidina įkrovimo greitį, bet ir sutrumpina įkrovimo laiką.

Paprastai autobuso įkrovimas naudojant ne didesnės kaip 100 kW galios nuolatinės srovės greitąjį įkroviklį trunka apie keturias valandas, priklausomai nuo akumuliatoriaus talpos.

 

Elektriniai autobusai gali būti aprūpinti greito pantografo įkrovimo sistema, kad būtų galima įkrauti akumuliatorius stotelėse maršrute ir depuose, taip pagerinant eksploatavimo efektyvumą ir apsisukimo greitį.

Yra du pantografų sistemos montavimo būdai: pantografas gali būti montuojamas ant autobuso stogo arba tiesiai ant įkrovimo stulpo (apverstas pantografas).

Esama infrastruktūra paprastai lemia pantografo tipo pasirinkimą. Jei mieste jau yra viršžeminės pantografų įkrovimo stotelės, operatoriai paprastai renkasi atvirkštinį sprendimą, kai įkrovimo bėgiai įrengiami tik ant transporto priemonių.

Pantografo įkrovimo stotelė yra pakelės įkrovimo įrenginys su viršutine konstrukcija. Kai autobusas atvyksta, viršutinio įrenginio kontaktiniai taškai nusileidžia ir jungiasi prie bėgelio, esančio autobuso priekiniame stoge, taip įgalindami didelės galios nuolatinės srovės greitąjį įkrovimą.

„iEngineering Group“ siūlo išplėstinio nuotolio nuolatinės srovės įkrovimo sprendimus elektriniams autobusams. Mūsų „iPower“ serija integruoja įkrovimo stotelių pagrindinius įrenginius ir pantografus į kompaktišką ir efektyvų sprendimą.

Sistema palaiko tris funkcinius modulius: įkrovimą per jungtį, įkrovimą pantografu ir grįžtamąjį ryšį su tinklu (nuolatinė į kintamąją srovę). Ji puikiai tinka greitojo įkrovimo stotims elektros linijų pradžios ir pabaigos taškuose ir gali būti pritaikyta iki 400 kW galios.

• Pantografo nuleidimas: Kadangi pantografo pavaros variklis yra įkroviklio, o ne magistralės pusėje, pridedami keli žingsniai, nes magistralė turi nurodyti įkrovikliui nusileisti. Magistralė užmezga „Wi-Fi“ ryšį su įkrovikliu (pageidautina apsaugotą) ir tada duoda įkrovikliui signalą nuleisti pantografą. Kadangi netoliese gali būti keli įkrovikliai, įkroviklis turi įsitikinti, kad apačioje esanti magistralė yra ta, kuri prašo pantografo (o ne kaimyninė magistralė), ir kad ji yra tinkamai pastatyta. Tai daroma naudojant RFID padėties nustatymo sistemą su švyturiais magistralėje. Kai įkroviklis patvirtina magistralės padėtį ir tapatybę, jis gali nuleisti pantografą. Šie papildomi „Wi-Fi“ ir RFID ryšio komponentai bei susiję valdikliai padidina sistemos sudėtingumą. Pantografo valdiklis įkroviklio pusėje yra papildomas komponentas, palyginti su pantografo pakėlimo valdikliu. Kadangi jis naudojamas tik autobusams, jis ir toliau bus mažais kiekiais gaminamas specializuotas produktas. Dėl to bus mažiau įkroviklių gamintojų, galinčių palaikyti pantografo nuleidimą, o elektronika kainuos brangiau ir bus sudėtingesnė.