Pantograf pre elektrické autobusy pre rýchlejšie nabíjanie

Pantograf pre elektrické autobusy pre rýchlejšie nabíjanie

Niektoré spoločnosti považujú elektrické autobusy za drahé aktíva a snažia sa čo najviac minimalizovať prestoje. To si vyžaduje kratšie časy nabíjania, čo následne vyžaduje vyšší nabíjací výkon. Správy naznačujú, že systémy nabíjania cez zásuvku sa blížia k svojim limitom, pretože ich prenos energie je obmedzený špecifikáciami káblov a hmotnosťou.

Nabíjací výkon rýchlych pantografových nabíjačiek s jednosmerným prúdom pre oportunistické nabíjanie sa zvyčajne pohybuje medzi 150 kW a 600 kW. Dodávatelia pantografov v súčasnosti vyrábajú modely s nižším výkonom, zníženými nákladmi a jednoduchšími konštrukciami, vhodné na rýchle nabíjanie. Tieto pantografy s nízkym výkonom majú výkonový rozsah približne 150 kW, zatiaľ čo nabíjačky s jednosmerným prúdom do zásuvky majú vo všeobecnosti maximálny výkon 125 kW. Moderné pantografy sú často plne automatizované, čo vyžaduje minimálny manuálny zásah počas procesu nabíjania.

V rozvinutých krajinách si pantografové nabíjačky založené na nabíjacích staniciach postupne získavajú priazeň niektorých používateľov. Pomocou tej istej nabíjačky je možné v garážach nabíjať viac elektrických autobusov, čím sa zlepšuje ich dostupnosť. Okrem toho sa uvádza, že potrebný priestor v garáži je podobný ako pri nabíjacích systémoch s jednosmerným prúdom.Pantografy v rozvojových krajinách.

Technológia nabíjania pomocou pantografu jednosmerného prúdu je však výrazne drahšia ako nabíjačky do zásuvky jednosmerného prúdu (či už sa používajú v garážach alebo na dočasných nabíjacích staniciach). V rozvojových krajinách má táto vysoká cena výraznejší vplyv, pretože aj dočasné nabíjanie na autobusových zastávkach a termináloch zvyčajne využíva systémy do zásuvky. Štúdia z [rok] naznačuje

Hoci pantografy sú v rozvinutých krajinách pomerne bežné, v rozvojových krajinách sa zatiaľ široko nepoužívajú. To tiež naznačuje, že odvetvie elektrických autobusov je v týchto krajinách stále v počiatočnom štádiu.

Kľúčové vlastnosti pantografov
Pantografy sú v mestských autobusových systémoch uprednostňované z niekoľkých dôvodov:
• Umožňujú rýchle a automatické pripojenie k nabíjaciemu systému.
• Podporujú prenos vysokého výkonu, zvyčajne až do 600 A, čo umožňuje nabíjací výkon okolo 450 kW.

Vďaka rýchlemu pripojeniu a vysokému výkonu sú nevyhnutné pre príležitostné nabíjanie alebo nabíjanie počas prestávok, ale často sa používajú aj v depách.

Typy pantografov
Existujú dva hlavné typy pantografov, pantograf hore a pantograf dole (tiež známy ako inverzný pantograf, pôvodne označovaný ako OppCharge).

• Pantograf hore:namontuje pohyblivé rameno na strechu autobusu a to sa vysúva smerom ku kapote, aby sa pripojilo.
• Pantograf dole:Na streche autobusu sú ploché spojovacie lišty a pantograf nabíjačky je predĺžený smerom k autobusu.

Pohyblivé časti a rozloženie hmotnosti
• Zdvihnutý pantograf: Samotný autobus nesie mobilnú časť nabíjacieho mechanizmu. To môže zvýšiť výšku vozidla a celkovú hmotnosť, avšak dodatočná výška strechy sa často využíva na batérie alebo klimatizácie.
• Pantograf nadol: Pohyblivá časť je súčasťou nabíjacej stanice, ktorá sa nachádza na portáli nad autobusom. Táto konštrukcia znižuje hmotnosť vozidla a minimalizuje jeho výšku, čím ponúka lepšiu aerodynamiku a potenciálne menšie namáhanie konštrukcie autobusu.

Spoľahlivosť a údržba systému
• Zdvihnutý pantograf: Porucha postihuje iba jednotlivý autobus, ktorý je možné vymeniť za náhradný. Opravy je potom možné vykonať späť vo vykurovanej, bezpečnej a dobre vybavenej dielni depa. Pri prestojoch je menej cyklov na pantograf, čo vedie k potenciálne nižším nákladom na údržbu.
• Výpadok pantografu: Porucha nabíjacej stanice môže narušiť prevádzku akéhokoľvek autobusu, ktorý túto stanicu používa, čo pravdepodobne ovplyvní celú trasu. Opravy je potrebné vykonávať v teréne, za akýchkoľvek poveternostných podmienok, na vyvýšenom nástupišti.

Náklady a infraštruktúra
• Pantograf hore: Vo všeobecnosti zahŕňa menej zložitú nadzemnú infraštruktúru, čo môže viesť k nižším počiatočným investíciám a nákladom na údržbu infraštruktúry. Autobusy majú zložitejšie mechanizmy.
• Zdvihnutie pantografu: Vyžaduje si robustnejšie a drahšie portálové konštrukcie na podopretie ťažšieho mechanizmu pantografu. Komponenty namontované na autobuse sú pri zložení pantografu lacnejšie a jednoduchšie.

Komunikácia
• Pantograf hore:Používa jednoduchú káblovú komunikáciu identickú s existujúcimi káblovými systémami nabíjania CSS DC. Hoci by to nebolo v súlade s normami, je elektricky možné vyrobiť adaptér z CCS2 na pantograf J3105. Motor aktuátora pantografu je na zbernici a je priamo ovládaný operátorom. Keďže logické a komunikačné komponenty sa používajú aj pre CCS2, vysoké objemy výroby komponentov pre iné typy vozidiel povedú k nízkym nákladom, ľahko dostupným dielom a jednoduchým úpravám zo strany výrobcov nabíjačiek.

Nabíjanie pantografu: Presné nabíjanie zhora
Systémy nabíjania pantografom sú typické pre elektrické autobusy a systémy verejnej dopravy, ktoré vyžadujú spoľahlivé a opakovateľné nabíjanie. Používajú nadzemné rameno (pantograf) pripevnené k autobusu zhora. Existujú dva typy nabíjania pantografom:

Strešný pantograf:Táto verzia sa inštaluje na strechu elektrického autobusu a vysúva sa nahor, aby sa pripojila k pevnej nabíjacej stanici.
Invertovaný pantograf: Nainštalovaný na nabíjacej stanici sa spustí, aby sa spojil s vozidlom pod ním.
Pantografové systémy sú vhodné pre príležitostné aj plánované nabíjanie v depe, čo poskytuje flexibilitu pre rôzne trasy a prevádzkové požiadavky. Systémy využívajú vodivé nabíjanie pre zvýšenú účinnosť a skrátený čas nabíjania s možnosťou poskytovania vysokého výstupného výkonu pre rýchlejšie vybavenie.