magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

mouser lidAz elektromos hajtású közúti járművek ötlete nem új. Már az első autó is, amely 1899-ben először lépte át a 100 km/h „álomhatárt”, elektromos hajtású volt. Az, hogy mégis a folyékony szénhidrogénekkel működő, belső égésű motorhajtás sajátíthatta ki az ágazatot több mint egy évszázadra, nagy valószínűséggel a könnyebben megoldható üzemanyag-ellátó rendszereken múlt. Az elektromos hajtás jelenkori reneszánszának fő akadálya – az általánosan elérhető energiatöltő rendszerek hiánya vagy nehézkesen induló bővítése – végre megoldódni látszik.

 

Az utóbbi időben különféle erők „mozdultak rá” az elektromos járművek töltőberendezéseinek telepítésére. Az egész nyugati világ kormányai komoly erőfeszítéseket tesznek annak érdekében, hogy a benzin- és dízelüzemű járműveket azok elektromos hajtású alternatíváival váltsák le, de továbbra is nagy kihívásokkal kell szembenézniük az elégséges töltőinfrastruktúra felépítésében.
Az átmenet sikere részben azon is múlik, mennyire sikerül elnyerni a járművezetők bizalmát. Ők – ahelyett, hogy órákra „leragadnának” valahol az újratöltés befejeződésére várva – gyors és kényelmes töltési lehetőséget várnak el, amely az elektromos jármű akkumulátorát nagyjából ugyanannyi idő alatt képes újratölteni, mint amennyit egy belsőégésű motorral hajtott jármű teletankolása igényel.
Az átmenetre a közismert, nagy olajtársaságok is előkészülnek. A British Petrol (BP) például 2040-ben több mint 12 millió elektromos hajtású közúti járműre számít az Egyesült Királyság útjain (összehasonlításul: ez a szám 2017-ben 135 ezer volt). Ez a magyarázata annak, hogy a BP felvásárolta az Egyesült Királyság legnagyobb töltőhálózati cégét, a Chargemastert, amely az országszerte 6500 töltési ponttal rendelkező Polar töltőhálózatot üzemelteti. Ezeken a töltési pontokon 150 kW-os gyorstöltők működnek, amelyek egy elektromos autót 10 perc alatt képesek 150 km megtételére elegendő villamos energiával feltölteni.

 

mouser1

1. ábra  Néhány csatlakozóváltozat


Ám a Chargemaster nem csak a töltőhálózatot működteti, hanem eladásra is tervez és gyárt töltőberendezéseket, és azok karbantartásához is nyújt szolgáltatást. Mindeddig a BP-nek csak 70 saját töltőpontja volt elérhető az Egyesült Királyságban üzemelő, 1200 benzinkutat magába foglaló hálózatában, így a Chargemaster-felvásárlás jelentősen növeli majd az elektromosjármű-töltők elérhetőségét. Ezenkívül a BP 5 millió USD-t fektetett a FreeWire Technologies cégbe is, amely mobil gyorstöltőket gyárt elektromos járművekhez.
A Shell sem akart lemaradni ebben a hálózatbővítési versenyben, ezért ez év elején felvásárolta a New Motion töltőhálózat-üzemeltető céget. Ennek 30 ezer töltőpontja működik szerte Európában, és nemrég társult is az összeurópai hálózatot kiépíteni szándékozó Ionity vállalattal. „Valahol Európában” a Fastned töltőberendezés-fejlesztő cég megnyitotta az első, 350 kW-os gyorstöltő állomását Németországban (amely elsősorban szél- és napenergiát használ az elektromos járművek töltésére). Ezt további 1000 hasonló töltőhely kialakítása követi majd kontinensszerte. Ezen a legelső gyorstöltő állomáson, amely a Dortmund és München között vezető A3-as autópálya mentén található, néhány olyan töltőberendezés érhető el, amely 20 perc alatt tölti fel a járműveket 100 km-re elegendő energiával. „A következő néhány évben az olyan német autógyártók, mint a Porsche, az Audi, a Volkswagen, a BMW és a Mercedes olyan teljesen elektromos hajtású járműveket hoz piacra, amelyek nagy töltőteljesítményt igényelnek. Ez nagy lehetőség, ugyanakkor nagy kihívás az autógyártóknak és a töltőhálózatoknak egyaránt” – mondja erről Bart Lubbers, az említett Fastned vállalat társalapítója.
Ám mindaddig távoli a megoldás, amíg a gyorstöltés csak kisszámú ponton érhető el. Az Emu Analytics piackutató cég jelentése további 83 500 töltési pont kialakítását tartja szükségesnek egyedül csak az Egyesült Királyságban ahhoz, hogy az elektromos hajtású közúti járművek előre jelzett elterjedéséhez elegendő infrastruktúraként szolgáljon. Ebből mindeddig 16 500 töltési pont érhető el 5700 töltőhelyen, így egy további, drámai, hatszoros növekedés kell ahhoz, hogy a 2020-ra prognosztizált egymillió elektromos járművet ki lehessen szolgálni.
Az Egyesült Királyság kormánya 440 millió GBP-t különített el a töltési infrastruktúra fejlesztésének támogatására, és azt is szorgalmazza, hogy az új építésű lakóházakban is létesüljenek elektromosjármű-töltőpontok. Ezt viszont megnehezíti, hogy a nagy-britanniai háztartások 43%-ában a parkolás az úton, közterületen van megoldva. Ennek a problémának a megoldását úgy képzelik el, hogy az Ubitricity energiaszolgáltató az utcai lámpaoszlopokon alakítana ki útmenti töltési pontokat a külvárosi lakóövezetekben.
A londoni Imperial College által alapított Urban Electric Networks egy lépéssel továbbgondolta ezt a koncepciót: olyan töltőkészüléket tervezett, amely az útburkolatból emelkedik ki. Ezek az UEone nevű egységek 5,8 kW töltőteljesítmény leadására képesek, és használaton kívül visszahúzódnak az útfelületbe, minimalizálva ezzel az ütközések kockázatát, és megkímélve a gyalogosokat is az akadályok felesleges kerülgetésétől. Ezek magassága – ha kiemelkednek – a szabványos töltőpontokénak felel meg, de a Duku cég innovatív fejlesztésének köszönhetően a beépítési mélység csupán 405 mm, amely csökkenti a telepítés költségeit, és a lakóövezeti utak 90%-ában lehetővé teszi a beépítését. A hálózati igények kielégítését a megoldás alkalmazásával egyszerre lehet megoldani az egész utca villamoshálózatának kiépítésével, többek közt azért, mert a rendszer ugyanazt a SmartCable technológiát alkalmazza a töltőpontok kialakításához, mint amivel az Ubitricity közvilágítási oszlopait is csatlakoztatják. Minden egyes ilyen töltőpont beindítása és működésének vezérlése egy mobilalkalmazás segítségével történik. „A leginkább kényelmes, megfizethető és klímabarát megoldás az elektromos járművek töltése otthon, éjszaka, a normál energiahálózatból. Mégis, a háztartások 85%-ában nem ez történik, mert a kocsik az utcán parkolnak, amely jelentős akadálya az elektromos járművek elterjedésének” – állítja Olivier Freeling-Wilkinson, az Urban Electric társalapítója. – „Azáltal, hogy bizonyos túlkínálatot hozunk létre az útburkolatból kiemelkedő töltőpontokból a lakóövezetek útmenti parkolóhelyein, lényegében megoldjuk a hozzáférést az otthoni alapú járműtöltéshez, és ezzel a helyhatóságok lehetővé teszik a „nulla emissziós” közlekedést az eddig abból kizárt 11,6 millió nagy-britanniai háztartás számára. Ez ugrásszerűen növeli majd az érdeklődést az elektromos hajtású közlekedés iránt.” Az elgondolás mintaterületének Oxford városát szánják, ahol ez év végéig 100 ilyen töltőberendezés telepítését tervezik.

 

mouser

Az elektromos járművek töltésének vázlatos ábrázolása


Amint az majdnem mindegyik jelentős technológiai előrelépésnél lenni szokott, itt is több, egymással versenyző szabvány keverékével állunk szemben (1. ábra). A Tesla saját csatlakozótípust használ, amely különbözik az általánosan elfogadott csatlakozási rendszertől (Combined Charging System – CCS), amely maga is kétféle (Type 1 és Type 2) csatlakozót használ az USA és Európa területén, és létezik még a Combo 1 és Combo 2 csatlakozókkal működő rendszer, amelyek két extra-nagyáramú DC érintkezőt is tartalmaznak a gyorstöltés számára. További eltérő szabványok vannak használatban Japánban (CHAdeMO) és Kínában (GB/T), korlátozva a gazdaságok lehetőségeit az egységes kivitel adta előnyök kihasználásában.
Léteznek továbbá rendszerek, amelyek úttörő szerepet vállalnak a járművek automatikus töltésének elterjesztésében. Robotvezérelt, 350 kW-os gyorstöltő rendszert fejlesztettek ki például Ausztriában, a Graz-i Műszaki Egyetemen, amely kamerákkal találja meg a jármű csatlakozójának helyét, és a járműpark változásait gépi tanulással követi. A fejlesztőcsoport szorosan együttműködik a BMW-vel és egy helyi automotívrendszer-fejlesztővel, a MAGNA Steyr Engineering vállalattal, és közösen dolgoznak egy „önillesztő” csatlakozókoncepció kialakításán.
„Első ízben találtunk megoldást arra, hogy automatikusan töltsünk fel több járművet – egyiket a másik után – egy robotizált töltőállomás segítségével anélkül, hogy a járműveket át kellett volna alakítanunk” – magyarázza Bernhard Walzel, a projekt vezetője. – „A robot egy kifinomult kameratechnológia segítségével felismeri a csatlakozóaljzatot, és így az e-járműveket egymás után fel tudja tölteni abban a sorrendben, ahogy behajtanak a töltőállomásra. Ez azt is jelenti, hogy a rendszer akkor is működőképes marad, ha valamelyik jármű nem a pontos pozícióban parkol be a töltéshez.”
A jövő igényeire felkészülve egy amerikai cég, a Delta elkezdett dolgozni egy rendkívül gyors, 400 kW-os töltő (eXtreme Fast Charger – XFC) létrehozásán, amelytől azt várják, hogy egy elektromos járművet 10 perc alatt legyen képes feltölteni 250 km megtételéhez szükséges energiával. „Ez egy hároméves, 7 millió dolláros projekt, amelyet az Egyesült Államok energiaminisztériuma is támogat, valamint a multinacionális autógyártó General Motors is közreműködik benne. Azt tervezzük, hogy a termékünk negyedakkora lesz, mint a piacon ma elérhető DC gyorstöltők, és a prototípus 2020-ra elkészül”.


Szerző: Mark Patrick – Mouser Electronics

 

Magyar nyelvű kapcsolat:


a Mouser hivatalos partnere
Maus Electronics Kft.
1034 Budapest, Bécsi út 100.
Tel.: +36 1 244 8412

Mobil: +36 20 777 1080
E-mail: hungary@mausel.eu
www.mausel.eu
hu.mouser.com

 

 

még több Mouser