Det finns många effektiva och individuella sätt att ladda en elbuss. Experterna från Daimler Buses Solutions visar några, som är särskilt enkla och kostnadseffektiva.
Omnibus Magasinet
De fyra viktigaste laddningskoncepten för elbussar.
Översikt över idealiska lösningar för elbussladdning.
De fyra viktigaste laddningskoncepten för elbussar.
Det är inte bara att köpa ett helelektriskt fordon – möjligheterna att ladda högvoltsbatterier skonsamt och effektivt är ett komplext område. Från enkla, rörliga laddare som instegslösning till en komplex anläggning av strömavtagare för framtidens helautomatiserade depå – det finns många olika sätt att elektrifiera en depå.
Översikt över idealiska lösningar för elbussladdning.
Laddningskoncept 1: Laddare med CCS-kontakt.
Variant A av CCS-kontakten: den rörliga laddaren.
Det enklaste och mest flexibla sättet att ladda den helelektriska eCitaro-bussen är med en rörlig laddare, som framför allt används för de första fordonstesterna eller för användning i verkstaden. Framför allt om det ännu inte finns någon passande laddningsinfrastruktur. Apparaten med CCS-kontakt har en effekt på upp till 80 kilowatt och kan tas med i fordonet och användas mobilt.
Variant B av CCS-kontakten: den fast monterade laddaren.
Nästa utvecklingssteg är en fast monterad laddare med en eller två CCS-kontakter, som ansluts direkt till bussarnas laddningsuttag. Denna kostnadseffektiva variant av fast montering kan installeras både i en sluten depå och under bar himmel.
Naturligtvis kan laddstolparna, som i regel erbjuder upp till två gånger 150 kilowatt laddeffekt, även utföras i enlighet med kalibreringslagstiftning och AFIR och övervakas och styras via ett system för laddningshantering. Detta system styr även funktionen för termisk förkonditionering så att bussen kan värmas upp före användning. Även laddningsavvikelser kan visas direkt i backend-delen. De flexibla monteringsmöjligheterna för ladduttagen i eCitaro med Performance-paket (från årsmodell 2023) bidrar till att kunderna kan sätta upp sina laddstolpar, så att de passar exakt.
”Splitsystemet möjliggör flexibel och effektiv användning av utrymmet i elbussdepån.”
Expertutlåtande:
Ett idealiskt sätt att optimera avståndet mellan fordonen och laddstolparna är det så kallade ”split-systemet”. Här monteras en fördelningsstation, som flera laddningspunkter kan anslutas direkt till. Satellitenheternas elledningar dras oftast under jord, vilket håller trafikvägarna mellan bussarna fria och utnyttjar depåns kapacitet optimalt. Strömförsörjningsenheten (”power unit”) kan installeras upp till 100 meter bort, vilket är mycket flexibelt. Det ökar visserligen kostnaderna något, men är ändå den mest prisvärda typen av fackmannamässig depåutformning.
Laddningskoncept 2: Stickkontaktsladdning med kabeltrumma uppifrån
Nästa utbyggnadssteg för en helt eldriven depå är montering av laddningsvindor (hängande kabeltrummor) i garagetaket. I denna relativt komplicerade och kostnadskrävande konstruktion med en massiv ståltravers sänks eller dras CCS-kontakterna manuellt eller elektriskt ner från laddningsvindan för att ansluta bussen på konventionellt sätt. På den stabila traversen kan dessutom ytterligare anläggningar för brandskydd (t.ex. infraröda kameror) eller övervakning monteras flexibelt. Anläggningar under bar himmel är också möjliga.
Expertutlåtande:
Eftersom laddningsinfrastrukturen till stor del är placerad i garagets takområde, kan uppställningsområdet vara uppbyggt på samma sätt som för dieselbussar. Det finns alltså knappast något behov av mer utrymme, förutom de flexibelt monterbara strömförsörjningsenheterna (power units), som här dock kan dimensioneras större och utföras i en kompakt, central containerlösning som laddningsmatris för flera fordon.
Laddningskoncept 3: Takmonterad pantograf
Den mest komplexa och avancerade laddningsmöjligheten i serieproduktionen är pantografen. De är laddningsarmar, som är fast monterade på bussen eller på laddningsstationen och som kan anslutas automatiskt och elektriskt. Den kanske största fördelen är, att de kan användas i den dagliga verksamheten även utan kvalificerad fackpersonal – en viktig förutsättning för framtidens helautomatiserade depå.
I den så kallade ”Panto Up”-versionen monteras pantografen i regel på bussens framvagn. För att ladda lyfts den och ansluts till laddningshuven som är installerad i depån eller på hållplatsen.
”Vi kunde förverkliga en innovativ lösning hos kunden HTM i Haag, där motsvarande 109 laddningspunkter kan ställas till förfogande för 109 bussar på en ungefär lika stor yta som tidigare.”
Expertutlåtande:
Med upp till 300 kilowatt kan den dubbla laddeffekten jämfört med uttagsladdning uppnås, vilket delvis kompenserar för förlusten av en batterimodul. Dessa system används främst för så kallad tillfällig laddning ("Opportunity Charging"), där man laddar oftare och snabbare, men totalt sett med mindre ström. Fordonskommunikationen och den termiska förkonditioneringen kan utföras på samma sätt som vid laddning via stickkontakt. Således kan en buss i bästa fall köras dygnet runt utan att stanna i depån i timtal.
Laddningskoncept 4: Pantograf med laddningsskenor.
”Avancerad laddning”, så skulle man kunna beskriva kopplingen mellan pantograf och laddningsskena. De är omvända pantografer, som monteras fast i infrastrukturen och oftast inte är så utsatta för väder och vind. Laddningseffekten och automatiseringen har samma höga utformning som hos konventionella, fordonsmonterade pantografer. Fördel: På fordonet monteras endast mycket kompakta, uppvärmbara laddningsskenor, som strömavtagaren sänks ned på. Inga batterimoduler går förlorade eftersom det är lätt att montera laddningsskenorna på dessa.
Expertutlåtande:
Detta system har uppenbara fördelar, när det gäller utrymme, laddningskapacitet och automatisering och blir därför allt mer populärt. Den termiska förkonditioneringen av fordonen före urkoppling är med detta system lika enkel som vid andra lösningar. En annan stor fördel: I en nödsituation kan alla strömavtagare i depån lyftas samtidigt, och därmed kan strömanslutningarna omedelbart brytas – en stor fördel i händelse av brand.
