Er zijn veel efficiënte en individuele mogelijkheden om een elektrische bus op te laden. De experts van Daimler Buses Solutions laten zien welke bijzonder eenvoudig en voordelig zijn.
Omnibus Tijdschrift
De vier belangrijkste oplaadconcepten voor elektrische bussen.
De ideale oplossingen voor het opladen van elektrische bussen in één oogopslag.
De vier belangrijkste oplaadconcepten voor elektrische bussen.
Alleen een volledig elektrisch voertuig kopen is niet genoeg – de mogelijkheden om de hoogspanningsbatterijen voorzichtig en efficiënt op te laden zijn te divers en complex. Van een eenvoudige, mobiele oplader als instapoplossing tot een complexe pantograafinstallatie voor een volledig geautomatiseerd depot van de toekomst, er zijn verschillende mogelijkheden om depots te elektrificeren.
De ideale oplossingen voor het opladen van elektrische bussen in één oogopslag.
Oplaadconcept 1: Opladers met CCS-stekker.
Variant A van de CCS-stekker: de mobiele oplader.
De eenvoudigste en flexibelste manier om de volledig elektrische eCitaro op te laden, is een mobiele oplader, die vooral voor de eerste voertuigtests of voor gebruik in de werkplaats wordt gebruikt. Vooral als er nog geen passende laadinfrastructuur beschikbaar is. Het apparaat met CCS-stekker heeft een vermogen tot 80 kilowatt, kan in het voertuig worden meegenomen en is mobiel inzetbaar.
Variant B van de CCS-stekker: de vast ingebouwde oplader.
De volgende evolutiefase is een vast ingebouwde oplader met één of twee CCS-stekkers die rechtstreeks op de voertuigstekkerdozen van de bussen kan worden aangesloten. Deze voordelige variant van de vaste installatie kan zowel in een gesloten depot als in de open lucht worden geïnstalleerd.
Natuurlijk kunnen de oplaadpunten, die doorgaans tot twee keer 150 kilowatt laadvermogen bieden, ook conform de ijkwetgeving en AFIR worden ontworpen en via een laadmanagementsysteem worden bewaakt en aangestuurd. Dit systeem regelt ook de voorconditioneringsfunctie, zodat de bus kan worden voorverwarmd voordat deze wordt gebruikt. Ook afwijkingen tijdens het opladen kunnen direct in de backend worden weergegeven. De variabele installatiemogelijkheden van de voertuigstekkerdozen op de eCitaro met het Performance-pakket (vanaf modeljaar 2023) helpen klanten om hun oplaadpunten nauwkeurig te installeren.
‘Het split-systeem maakt een flexibel en efficiënt gebruik van de ruimte in het depot voor elektrische bussen mogelijk.’
Advies van de expert:
Een ideale mogelijkheid om de afstanden tussen voertuigen en oplaadpunten te optimaliseren, is het zogenaamde 'split-systeem'. Hierbij wordt een verdeelstation ingebouwd waarop direct meerdere oplaadpunten kunnen worden aangesloten. De elektrische bekabeling van de satellieten wordt daarbij meestal ondergronds gelegd, wat de bedrijfswegen tussen de bussen vrijhoudt en ook de capaciteit van het depot optimaal benut. De Power Unit kan hierbij tot op 100 meter afstand, dus zeer flexibel, worden geïnstalleerd. Dat verhoogt weliswaar de kosten enigszins, maar is nog steeds de goedkoopste manier om een professioneel depot in te richten.
Oplaadconcept 2: Stekkerladen met kabeltrommel van bovenaf.
De volgende uitbreidingsfase van een volledig geëlektrificeerd depot is de montage van oplaadhaspels (hangende kabelhaspels) in het haldak. Bij deze relatief ingewikkelde en dure constructie met massief stalen dwarsbalk worden de CCS-stekkers handmatig of elektrisch van de haspel neergelaten of getrokken om de bus op een conventionele manier aan te sluiten. Aan de stabiele dwarsbalk kunnen bovendien andere installaties voor brandbeveiliging (bijv. warmtebeeldcamera's) of monitoring flexibel worden aangebracht. Installatie in de open lucht is ook mogelijk.
Advies van de expert:
Aangezien de laadinfrastructuur grotendeels in het dakbereik van de hal is ondergebracht, kan het parkeergedeelte op dezelfde manier zijn opgebouwd als voor dieselbussen. Er is dus nauwelijks meer ruimte nodig, afgezien van de flexibel monteerbare vermogenseenheden (Power Units), die hier echter groter kunnen worden gedimensioneerd en in een compacte, centrale containeroplossing als oplaadmatrix voor meerdere voertuigen kunnen worden uitgevoerd.
Oplaadconcept 3: Pantograaf aan voertuigzijde.
De meest complexe en geavanceerde oplaadmogelijkheid in de serieproductie is de pantograaf. Dit zijn oplaadarmen die vast op de bus of het laadstation zijn gemonteerd en automatisch elektrisch kunnen worden aangesloten. Hun grootste voordeel is waarschijnlijk dat ze in het dagelijkse bedrijf ook zonder gekwalificeerd vakpersoneel kunnen worden ingezet – een essentiële voorwaarde voor het volledig geautomatiseerde depot van de toekomst.
Bij de zogenaamde 'Panto Up'-versie wordt de pantograaf in de regel op de voorwagen van de bus gemonteerd. Voor het opladen tilt hij de oplaadkap op en verbindt deze met de in het depot of de halte geïnstalleerde oplaadkap.
‘We konden bij de klant HTM Den Haag een innovatieve oplossing realiseren waarbij voor 109 bussen ook de overeenkomstige 109 oplaadpunten op een vergelijkbare oppervlakte ter beschikking kunnen worden gesteld.’
Advies van de expert:
Met maximaal 300 kilowatt kan het dubbele oplaadvermogen ten opzichte van de stekkerlading worden gerealiseerd, wat het verlies van een batterijmodule gedeeltelijk compenseert. Deze systemen worden voornamelijk gebruikt voor het zogenaamde gelegenheidsopladen ('opportunity charging'), waarbij vaker en sneller, maar in totaal minder stroom wordt opgeladen. De voertuigcommunicatie en de thermische preconditionering kunnen op dezelfde manier worden uitgevoerd als bij het opladen via stekkers. Zo kan een bus in het beste geval de klok rond worden gebruikt zonder uren in het depot te moeten staan.
Oplaadconcept 4: Pantograaf met laadrails
"Opladen voor gevorderden", zo zou men de verbinding van pantograaf en laadrail kunnen omschrijven. Dit zijn omgekeerde pantografen die vast op de laadinfravoorziening worden gemonteerd en meestal niet volledig aan het weer worden blootgesteld. Het oplaadvermogen en de automatisering zijn net zo hoog als bij conventionele, in een voertuig gemonteerde pantograaf. Het voordeel: Op het voertuig worden alleen nog zeer compacte, verwarmbare laadrails gemonteerd waarop de pantograaf zakt. Hierbij gaan geen batterijmodules verloren, omdat de laadrails er zonder meer op kunnen worden gemonteerd.
Advies van de expert:
Dit systeem heeft duidelijke voordelen op het gebied van ruimte, oplaadvermogen en automatisering en wordt daarom steeds populairder. De thermische preconditionering van de voertuigen voor het ontkoppelen is bij dit systeem net zo mogelijk als bij andere oplossingen. Nog een veiligheidsvoordeel: In geval van nood kunnen in het depot alle pantografen tegelijkertijd worden opgetild en zo de stroomverbindingen onmiddellijk worden onderbroken – een groot voordeel in geval van brand.
