Referencje 14 lutego 2022

Stacja ładowania autobusów elektrycznych: nowe życie dla używanych akumulatorów

Jazda napędzana hamowaniem? Stacja ładowania autobusów elektrycznych, w której energia pochodzi m.in. z energii hamowania tramwajów – oto, co biuro inżynierskie Fehringer z Dortmundu zrealizowało dla dostawcy energii RheinEnergie AG oraz dla Przedsiębiorstwa Transportu Miejskiego w Kolonii (KVB AG). Stacja ładowania autobusów elektrycznych powstała jako przemyślany system zarządzania bateriami i energią ze zużytych akumulatorów samochodowych – układ perfekcyjnie zbilansowany i połączony w sieć z automatyką WAGO.

Pod koniec grudnia 2020 r. w jednej z dzielnic Kolonii, Bocklemünd, stanęła stacja ładowania autobusów elektrycznych o mocy ładowania do 500 kW. Uruchomienie stacji nastąpiło w kwietniu 2021 r. Stacja ładowania jest rezultatem projektu badawczego finansowanego przez Federalne Ministerstwo Transportu i Infrastruktury Cyfrowej (BMVI) oraz przez Biuro Zarządzania Projektami Projektträger Jülich (PTJ). Z zewnątrz stacja ładowania autobusów elektrycznych przypomina ogromny betonowy blok. Za to jej wnętrze jest świadectwem wysokiego poziomu technicznego, know-how oraz sporej dawki odważnej innowacji, dzięki którym możliwe było wykorzystanie w transporcie publicznym autobusów ładowanych elektrycznie. Dodatkowo wszystko zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. Bo, po pierwsze, energia elektryczna jest generowana z energii hamowania tramwajów, która w przeciwnym razie zostałaby bezpowrotnie utracona. Po drugie, magazyn energii w takiej stacji ładowania składa się z regenerowanych akumulatorów.

Systemy zarządzania energią i akumulatorami – z automatyką WAGO jako centralną platformą danych:

dobrze znane w branży modularne sterowniki programowalne PLC bazujące na otwartym w systemie Linux®
interfejsy komunikacyjne do wizualizacji oraz analizy i przetwarzania danych
rozproszona i przyjazna dla użytkownika wizualizacja na sterownikach WAGO, na przykład w formacie HTML5 lub jako pakiet Grafana

Od odpadów niebezpiecznych do systemu magazynowania energii

Zastosowano zużyte zespoły akumulatorów trakcyjnych z samochodów elektrycznych firmy Ford Werke GmbH. Akumulatory były za słabe, aby służyć jako bateria trakcyjna w samochodzie elektrycznym. Są one jednak jeszcze na tyle wydajne, że mogą być używane jako tymczasowe magazyny energii. „To tchnięcie nowego życia w te urządzenia" – ujmuje to krótko Nicolaj Fehringer, partner zarządzający Biura Inżynierskiego Fehringer. „W przeciwnym razie skończyłyby jako odpady niebezpieczne dla środowiska, mimo że nadal wykazują do 80 procent swojej pierwotnej pojemności".

288 używanych akumulatorów staje się magazynem energii

Największa przeszkoda? Każda akumulator ma „własną historię, własną charakterystykę". Utrudnia to ich szeregowe łączenie w stabilny system magazynowania energii, który będzie podstawą stacji ładowania autobusów elektrycznych. Ale jest i rozwiązanie: „Opracowany przez nas system zarządzania akumulatorami doprowadza je do wspólnego poziomu napięcia. W tym celu napięcie każdego akumulatora jest osobno mierzone i równoważone" – wyjaśnia Nicolaj Fehringer. Brzmi to niestety prościej, niż jest w rzeczywistości. Trzeba było bowiem opracować własny system zarządzania akumulatorami, specjalnie dostosowany do koncepcji ponownego wykorzystania używanych baterii. Nadrzędny system zarządzania energią, który również został w tym celu opracowany, zapewnia funkcjonalne współdziałanie wszystkich komponentów systemu.