Решења за пуњење инвертованим пантографом од 600 A за депое електричних аутобуса

Решења за пуњење инвертованим пантографом од 600 A за депое електричних аутобуса

Пантографи се обично користе за опортунистичко пуњење електричних аутобуса (Е-Аутобуса). Са континуираним развојем технологије пуњења, појавила се нова генерација пантографа како би се задовољиле потребе брзог пуњења у депоима.

Овај чланак прво истражује пантографе који се користе за пуњење електричних аутобуса, а затим представља њихову примену у опортунистичком пуњењу. На крају, предлажемо могућност коришћења пантографа као брзих пуњача за електричне аутобусе у депоима.

Пантографи Пантографи имају кракове у облику маказа који се користе за повезивање крова аутобуса са фиксним стубом на пантографској станици за пуњење. Систем пантографа за електричне аутобусе је изведен из система лаке шине или трамваја. Када електрични аутобус стигне на пантографску станицу за пуњење, пантограф се аутоматски извлачи. Након контакта, батерија електричног аутобуса може почети да се пуни.

Пантографи су пуњачи великог капацитета, обично снаге од 150 kW до 550/650 kW. Често се користе као привремене везе са одређеним станицама за пуњење дуж руте како би се електрични аутобус напунио. Ово је познато као опортунистичко пуњење.

Конфигурације пантографа

Постоје две конфигурације пуњења пантографа: пантограф се може подићи са крова аутобуса (тип са подизачем пантографа) или се може спуштати надоле од станице за пуњење како би се повезао са аутобусом (тип са спуштањем пантографа).

Систем за спуштање пантографа
У систему за спуштање пантографа, обрнути пантограф се спушта са врха станице за пуњење и спаја се са шином на крову аутобуса, чиме се повезује са батеријом.

Пантограф бежично прима долазне позиве из аутобуса, повезује се и покреће процес пуњења.

Систем за подизање пантографа
У систему подизања пантографа, пантограф је монтиран на кров електричног аутобуса. Када аутобус стигне до станице за пуњење, пантограф се подиже са крова и остварује електричну везу са конектором станице за пуњење.

Од ова два система, систем за подизање пантографа је технички лакши за имплементацију. Овим типом пантографа управља возач из кабине, док систем за спуштање пантографа захтева Wi-Fi инфраструктуру за покретање везе.

Пуњење електричних аутобуса на лицу места можда неће бити довољно да задовољи оперативне потребе руте, посебно за дуге оперативне удаљености. У овом тренутку, електрични аутобус је потребно поново напунити или брзо напунити. Пантографи инсталирани на рути могу продужити домет аутобуса током рада. Стога, поред пуњења електричних аутобуса ноћу у депоу, пантограф и његов високонапонски пуњач могу обезбедити брзо пуњење, омогућавајући електричним аутобусима да раде на дужим рутама током дана. Пантографи се обично налазе на аутобуским станицама, терминалима или главним станицама дуж руте.

Снага пуњења пантографа
Снага пуњења пантографа креће се од 150 kW до 600 kW. Потпуно пуњење електричног аутобуса може трајати 5 до 20 минута. Брзо пуњење (не нужно потпуно пуњење) може трајати 5 до 7 минута. Пуњење се може обавити током заустављања на аутобуским станицама. Путници могу нормално да улазе и излазе током пуњења.

Пантограф као уређај за брзо пуњење
У неким развијеним земљама, пантографи су такође инсталирани на важним станицама дуж руте, поред оних на терминалним станицама. Електрични аутобуси се брзо пуне док се путници укрцавају и излазе на овим станицама. Пантографска станица за „брзо пуњење“ од 600 киловата у Женеви наводно је била у стању да брзо напуни батерије за 15-20 секунди.

Станице за споро и брзо пуњење
Технологија пуњења на пуњачким станицама се стално развија. У почетку су пуњачке станице користиле пуњаче наизменичне струје који се прикључују на утичницу, а за потпуно пуњење електричног аутобуса било је потребно 6-8 сати. Ова метода „спорог пуњења“ није била идеална:

· За компаније са великим возним парковима електричних аутобуса, потражња за пуњењем је била велика.

· За ситуације где је расположиви прозор за пуњење ноћу био много краћи од времена пуњења АЦ пуњача.

· Пуњачи наизменичне струје захтевали су да електрични аутобуси имају уграђене конверторе. Уграђени конвертори имају ограничен капацитет и стога су обично мали, што резултира дужим временом пуњења.

За депое који прелазе са „спорих“ АЦ пуњача на брзе пуњаче, природна склоност је усвајање брзих једносмерних пуњача који се могу укључити у утичницу. Конвертор једносмерног пуњења се налази на опреми за пуњење, а не на електричном аутобусу. Стога, екстерни конвертори могу имати већи капацитет конверзије. Ово не само да повећава брзину пуњења већ и смањује време пуњења.

Нормално, пуњење аутобуса помоћу брзог пуњача једносмерне струје снаге не веће од 100 kW траје око четири сата, у зависности од капацитета батерије.

 

Електрични аутобуси могу бити опремљени системом за брзо пуњење пантографом како би се омогућило пуњење батерија на стајалиштима дуж руте и у депоима, чиме се побољшава оперативна ефикасност и брзина обрта.

Постоје два начина инсталације пантографског система: пантограф се може монтирати на кров аутобуса или директно на пуњач (обрнути пантограф).

Постојећа инфраструктура обично одређује избор типа пантографа. Ако град већ има надземне пантографске пуњачке станице, оператери се обично одлучују за обрнуто решење, које подразумева постављање шина за пуњење искључиво на возила.

Пантографска станица за пуњење је објекат за пуњење поред пута са надземном конструкцијом. Када аутобус стигне, контактне тачке на надземној јединици се спуштају и спајају са шином на предњем крову аутобуса, омогућавајући брзо пуњење једносмерном струјом велике снаге.

iEngineering Group нуди решења за једносмерно пуњење електричних аутобуса са продуженим дометом. Наша iPower серија интегрише хостове станица за пуњење и пантографе у компактно и ефикасно решење.

Систем подржава три функционална модула: пуњење конектора, пуњење пантографом и повратну информацију из мреже (DC-AC). Веома је погодан за станице за брзо пуњење на почетним и завршним тачкама далековода и може се прилагодити максималној снази од 400 kW.

• Спуштање пантографа: Пошто се мотор актуатора пантографа налази на страни пуњача, а не на страни аутобуса, додаје се неколико корака јер аутобус треба да каже пуњачу да се спусти. Аутобус успоставља Wi-Fi везу са пуњачем (пожељно осигурану), а затим сигнализира пуњачу да спусти пантограф. Пошто неколико пуњача може бити у близини, пуњач мора бити сигуран да је аутобус испод аутобус који захтева пантограф (а не суседни аутобус) и да је правилно позициониран. То ради користећи RFID систем позиционирања са светионицима на аутобусу. Када пуњач потврди положај и идентитет аутобуса, може спустити пантограф. Ове додатне Wi-Fi и RFID комуникационе компоненте, као и повезани контролери, значајно повећавају сложеност. Контролер пантографа на страни пуњача је додатна компонента у поређењу са подизањем пантографа. Пошто се користи само за аутобусе, наставиће да буде специјализовани производ малог обима. То ће резултирати мањим бројем произвођача пуњача који могу да подрже спуштање пантографа, као и вишим трошковима и сложеношћу електронике.