En elbuss med laddning i rörelse (aka en trolleybuss med ökad autonom färd , TUAH ) [1] [2] [3] [4] [5] [6] är ett spårlöst mekaniskt fordon av kontakttyp med en elektrisk drivning som tar emot elektrisk ström från en extern kraftkälla (från centrala kraftverk) genom ett tvåtrådskontaktnät med hjälp av en stavströmavtagare och utrustad med dragbatterier, som laddas under körning under kontaktnätet ( IMC -teknik ; uttalas I-m-si ; förkortning från engelska under rörelseladdning ) . Elbussen med laddning i rörelse är en omtänkt idé av trolleybusskonceptet och samtidigt dess vidareutveckling.
Elbussen med laddning i rörelse [7] är utrustad med högkapacitetsbatterier. Batterierna laddas under elbussens rörelse under kontaktledningsbussnätet. Laddningstiden är 10 till 30 minuter. Som ett resultat ger batterier möjligheten till autonom förflyttning av en elbuss över ett avstånd på 15 till 70 km [8] [9] . Detta avstånd är tillräckligt för att skapa nya kollektivtrafikstråk.
Elbussen med laddning i rörelse gör att du kan skapa nya miljövänliga rutter utan att investera i infrastrukturbyggen. Elbussar med laddning i rörelse kombinerar fördelarna med en klassisk trolleybuss med förmågan att klara avsevärda sträckor på en autonom bana [10] .
Användningen av elbussar med laddning i farten skapar ingen extra belastning på stadsnätet och säkerställer en sparsam batteridrift. Elbussar med laddning i farten har ingen stilleståndstid vid ändpunkterna, i depån, eftersom batterierna laddas under färd längs sträckan. Liksom konventionella trådbussar har elbussar med laddning i rörelse hög passagerarkapacitet.
Men under driften av sådana elektriska bussar i St. Petersburg och Barnaul upptäcktes fall av överhettning av kontaktnätet genom batteriladdningens ström när bilen rörde sig i låg hastighet och när den stannade. .
Elbussen med laddning i rörelse är en kvalitativ omvärdering av konceptet med en autonom trolleybuss [11] . År 2017, i vissa källor om elektrisk kollektivtrafik, dök definitionen av " elbuss med laddning i rörelse " [7] [12] [13] [14] [15] [16] upp .
| Elbuss med laddning i depå | Elbuss med laddning vid hållplatser | Elbuss med laddning i rörelse (trolleybuss med ökad autonom körning) | Trolleybuss (med minimal autonom körning) | |
|---|---|---|---|---|
| Teknikens namn | ONC (laddning över natten) | OC (möjlighetsladdning) | IMC (Motion Charging) | — |
| Energilagringsmetod | Långsam laddning över natten | Ultrasnabb laddning på sträckan under en del av stoppen | Laddar under körning på en plats utrustad med ett kontaktnät | — |
| Kraftreserv | från 150 km | 20 – 70 km | 5 – 70 km | upp till 2 km |
| Laddningsfunktioner | Kräver koncentration av ökad kraftkapacitet i parken; Toppen av elförbrukningen inträffar på natten, när det är billigare. Elbussen är inte bunden till infrastrukturen under dagen och kan ersätta bussen | Kräver laddningsströmmar över 300 A; på applikationsplatser skapar en abrupt belastning på det elektriska nätverket, vilket negativt påverkar kraftsystemet | Skapar en fördelad belastning på stadens elnät under hela dagen; tack vare kontaktnäten som förbinder transformatorstationerna är det möjligt att utföra olika omkopplingar, vilket säkerställer en stabil energiförsörjning, dock kan denna typ av laddning endast användas i städer med en trolleybussinfrastruktur, medan minst 30 % av längden av fordonsvägen måste passera under kontaktnätet, vilket begränsar flexibiliteten att använda maskiner . Dessutom finns det risk för utbränning av kontaktledningen av batteriladdningsströmmen när bilen körs i låg hastighet eller när den står stilla. | |
| Krav på energiinfrastruktur | Kräver en allmän revidering av stadens energisystem, vilket ger kraftfulla kraftledningar till parkerna | Det krävs att organisera ett nätverk av laddstationer nära kraftfulla energikällor (distriktstransformatorstationer för en spänning på minst 35 kV). Det är också möjligt att använda energiinfrastrukturen för spårvagnen (nära traktionsstationer) och tunnelbanan (med placeringen av sluthållplatserna vid stationerna) | Befintlig infrastruktur används; när man leder rutter till nya områden kan kontaktnätet inte utvecklas | Befintlig infrastruktur används; vid dragning av rutter till nya områden krävs kapitalinvesteringar i kontaktnätet |
| Lätt att ladda | 4-10 (i parken) | 5 - 25 minuter (vid busshållplatsen) | Saknas | |
| Batterier | Den har en stor mängd batterier, på grund av vilka det finns mindre utrymme för passagerare i hytterna; i implementeringar med låga golv placeras tunga batterier på taket, vilket försämrar vältningsmotståndet | Måttliga batterier | Små batterier | |
| Batteri-liv | Djup urladdning är skadligt för batterier. | Hög laddningsström och djupurladdningsnivåer påverkar batterierna negativt. Teoretiskt kan detta problem övervinnas med användning av superkondensatorer . | Batteritid i ett skonsamt läge | — |
| Uppvärmning | En extra dieselgenerator måste användas för uppvärmning och uppvärmning | Elvärme och innervärme när man passerar större delen av sträckan under kontaktnätet kräver inte användning av extra dieselgeneratorer | ||
| Ruttnätverksflexibilitet | Flexibel, som bussar, förutom en tightare koppling till parken | Länka rutter till laddstationer (punkter med ökad passagerartrafik) | Bindning till delar av kontaktnätet (huvudgator med ökad passagerartrafik) | Full anslutning till kontaktnätet |
Elbussen med laddning i rörelse är också efterföljaren till en annan typ av trolleybuss - duobus , men den senare är den rejält underlägsen vad gäller miljövänlighet. Källan till den autonoma driften av duobussen är brännbart bränsle (bensin eller diesel), medan det för elbussen med laddning i rörelse är en elektrokemisk energibärare. Samtidigt har en elbuss med laddning i rörelse energiåtervinning tillbaka till dragbatteriet, medan en duobus inte har denna möjlighet på grund av användningen av ett generatoraggregat för brännbart bränsle.
I Europa utvecklas IMC-tekniken aktivt av en av de största utvecklarna och tillverkarna av elektrisk utrustning - det tyska företaget Kiepe Electric GmbH [12] [17] . Europeiska företag - direkta tillverkare av rullande materiel: Carrosserie Hess AG (Schweiz), Solaris (Polen), Van HOOL (Belgien) [18] , Belkommunmash (Vitryssland) [19] , MAZ (Vitryssland) [9] .
Elbussen med laddning i rörelse påbörjade testarbetet i Schweiz i början av 2017. Under flera månader under 2017 testades elbussen med laddning i rörelse tillverkad av HESS "Swiss Trolley Plus" i Zürich [20] [21] . Bilen var utrustad med batterier, vilket gjorde att den kunde köra självständigt i cirka 30 km. [22]
Planer har presenterats för att uppgradera flottan av elektrisk kollektivtrafik i den österrikiska staden Linz till elbussar med laddning i rörelse med hjälp av Kiepe Electric GmbH-teknik senast 2019 [23] .
Laddningsbara elbussar baserade på Kiepe Electric GmbH-teknologi har varit i drift sedan 2005 i San Francisco , Seattle , Solingen , Lucerne , Zürich , Vancouver , Genève , Dayton och Calgary . Totalt finns det cirka 600 sådana maskiner. [24] [25] [26]
Enligt internetportalen Transfoto testas under 2017 elbussar med laddning i rörelse i Tyskland [27] , Polen [28] , Sverige och Schweiz [29] . Två trådbusslinjer i Chisinau trafikeras av elbussar (nr 30: 31 augusti st. - Stefan Cel Mare ave. - Chuflya st. - Viaduct - Dacia avenue - flygplats och nr 31: 31 augusti st. - Stefan Cel Mare ave . Negruzzi - Gagarin Ave. - Munchestskoe Highway - Singera ). I den vitryska staden Gomel trafikeras trolleybusslinje nr 24 av elbussar med laddning i rörelse, i Vitebsk och Grodno finns fyra trådbusslinjer vardera, som trafikerar elbussar av denna typ. [30] [31]
Autonoma versioner av den vanligaste ZiU-682 trolleybussen började dyka upp på 1980-talet. Först och främst tillhandahölls detta för exportalternativ. Till exempel var ett parti ZiU-682V1 för staden Cordoba utrustad med 9NKLB-70 alkaliska batterier placerade under den bakre plattformen. De gav en autonom kraftreserv på cirka en kilometer med en hastighet av 5 km/h. Detta gjorde det möjligt att kringgå olycksplatsen , övervinna avbrott i kontaktnätet och manövrera i parken [32] .
I framtiden var olika trolleybussar utrustade med autonom körning, men deras kraftreserv översteg inte ett par kilometer.
Den första ryska trolleybussen med en verkligt ökad autonom körning var ST-6217M , skapad tillsammans med företagen LLC Liotech, OJSC Sibeltransservice, LLC Siberian Trolleybus, LLC NPF Irbis, LLC NPF Ars-Term “”, Research Institute of Solid State Chemistry of den sibiriska grenen av den ryska vetenskapsakademin , Novosibirsk State Technical University , med deltagande av transportföretag i Novosibirsks stadshus och dess ledare. Prototyperna färdades autonomt upp till 60 kilometer med trolleybussens fulla vikt (det vill säga som om den var helt fylld med passagerare). Batteriet består av 144 litiumjonbatterier, batterikapaciteten är 240 Ah, batterivikten är 1060 kg, vilket är drygt 5% av trolleybussens totala vikt. Trolleybussen togs i drift i Novosibirsk på väg nr 401, vars längd i enkelspårstermer är 45,56 kilometer, varav 17 kilometer är utan kontaktnät [33] .
Därefter köpte Sibeltransservice OJSC karosserna av Trolza-5265 "Megapolis" och tillverkade låggolvs Trolza -ST-5265A baserat på dem . 2013 tog de vägarna till Novosibirsk och sedan Tula .
Trolza CJSC (tidigare Uritsky Plant), med sin erfarenhet av att skapa autonoma trådbussar, började 2012 även utveckla trådbussar utrustade med litiumbatterier med ökat autonomt resande, som senare, av marknadsföringsskäl, började positioneras som elbussar med laddning i rörelse [ 34] . Efter tester i olika regioner i Ryssland ( Vladimir Oblast , Stavropol Territory , Krasnodar Territory , Republic of Bashkortostan , Republic of Adygea , Perm Territory och den delvis erkända Republiken Krim ) sattes elbussen i massproduktion och började levereras till Ryska städer [35] ( Tula , Nalchik , Petersburg , för STLCs behov ), såväl som utomlands ( Argentina , städerna Rosario och Cordoba ).
Under 2017 skrevs ett kontrakt på leverans av över 100 elbussar med laddning i rörelse till St Petersburg. Kontraktsbeloppet var mer än 2 miljarder rubel [36] . Utrustningsleverantörer är CJSC Trolza och OJSC Belkommunmash. Från december 2017 till februari 2018 öppnades 3 nya rutter i St Petersburg med elbussar med laddning i rörelse på basis av befintliga trådbussar [37] .
Den första elbusslinjen öppnades högtidligt med deltagande av guvernören i St. Petersburg Georgy Poltavchenko [38] .
En betydande del av de nya sträckorna täcks av elbussar autonomt. Således lyckades St. Petersburg State Unitary Enterprise "Gorelectrotrans" koppla ihop nya områden med ett miljövänligt transportsätt utan att bygga infrastruktur.
De första månaderna av drift av elbussar med laddning i rörelse i St. Petersburg var mycket uppskattade av St. Petersburg State Unitary Enterprise Gorelektrotrans. Så under en månads arbete efter lanseringen av elbussar med laddning i rörelse ökade passagerarflödet på väg nr 23 med nästan 10 gånger [39] .
Öppnandet av nya rutter är ett steg mot genomförandet av programmet för utveckling av kollektivtrafiken i St. Petersburg, som antogs 2015.
Den 26 januari 2018 i Bryssel presenterade direktören för St. Petersburg State Unitary Enterprise "Gorelectrotrans" Vasily Ostryakov vid ett möte med Trolleybus Committee of the International Union of Public Transport (UITP) en rapport om lanseringen i St. Petersburg av nya rutter som trafikeras av elbussar med laddning i rörelse [40] .
I Barnaul är två ST-6217M-fordon tillverkade av Siberian Trolleybus (Novosibirsk) i provdrift, vars rutter går till nya områden som inte täcks av trolleybusskontaktnätet. Det är planerat att köpa ytterligare 10 till 30 fordon, av vilka några kommer att trafikera sträckan Barnaul-Novoaltaisk. Operationen visade dock också allvarliga problem: utbrändhet av kontaktledningen vid laddning av batterier från kontaktnätet, dålig uppvärmning på vintern vid autonom körning .
2012 - Barnaul - 1 enhet, Bratsk - 1 enhet.
2013 - Barnaul - 1 enhet, Bratsk - 2 enheter.
2014 - Barnaul - cirka 10 enheter.
2013 - Podolsk (1 enhet).
2014 - Tula , Nalchik , Tolyatti , Krasnodar , Sevastopol (29 enheter).
2015 - Cordoba (Argentina) , Maykop (3 enheter).
2016 - Rosario (Argentina) (2 enheter).
2017 - St. Petersburg , Rosario , för statens transportleasingbolag (157 enheter).
2018 - St Petersburg (leveranserna fortsätter).
2019 - Krasnoyarsk (1 enhet).
2014 - Barnaul - 2 fordon VMZ-5298.01-50 "Avangard" , utrustad i autonomt läge upp till 40 km.
2019 - borgmästarens kontor i Krasnodar undertecknade ett kontrakt för leverans av 12 enheter [41] .
2021 - Krasnojarsk ; kontrakt för leverans av 24 enheter utrustade med litiumjonbatterier [42] .
PK TS LLC producerar modellen PKTS-6281.01 med en autonom räckvidd på upp till 15 km.
Leveranshistorik2021 - Saratov; kontrakt för leverans av 24 enheter utrustade med litium-titanat-batterier.
2016-2019 levererades modellen AKSM-32100D till Grodno (5 exemplar), Gomel (4 exemplar), St. Petersburg (35 exemplar), Vitebsk (4 exemplar).