Stan technologii

Możliwość odzyskiwania energii z hamowania została spopularyzowana dzięki zastosowaniu technologii KERS w Mistrzostwach Formuły 1 w sezonie 2009.

Koncept tzw. hamowania regeneracyjnego został opracowany przez Richarda Feynmana już w latach 50-tych, jednak do wdrożenia na dużą skalę w przemyśle motoryzacyjnym potrzebne były co najmniej dwa czynniki – przełom w postaci technologii superkondensatorów oraz nowe możliwości w zakresie elektroniki wysokoprądowej.

Przewagi superkondensatorów

Proces odzyskiwania energii wymaga błyskawicznej produkcji oraz magazynowania energii elektrycznej w ciągu kilku sekund hamowania. Dotychczasowe rozwiązania oparte na procesach chemicznych – baterie litowo-jonowe lub akumulatory galwaniczne – nie są w stanie przeprowadzić tego procesu bez dużych strat w postaci ciepła. W rezultacie szybko tracą swoje właściwości, w tym pojemność i ulegają zniszczeniu. Dodatkowo, przewidziana przez producentów liczba cykli ładowania w granicach kilku tysięcy jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż wymagane rozwiązanie.

Superkondensatory zmieniły stan technologii wprowadzając kilka kluczowych przewag:

graf

Pic1. Przewagi superkondensatorów

Te właściwości sprawiają, że superkondensatory są idealnym rozwiązaniem na potrzeby procesu odzyskiwania energii. Najnowsze technologie produkcyjne i materiałowe w odniesieniu do elektrod superkondensatorów – wykonanych z węgla aktywnego i grafenu – dodatkowo podniosły wydajność i umożliwiły wielkoskalowe zastosowania.

Zasada Działania

System VERS wykorzystuje alternatory znajdujące się na pokładzie pojazdu do produkcji energii elektrycznej, a następnie magazynuje wytworzony ładunek w module superkondensatorów. Odzyskana energia jest następnie wykorzystywana do zasilania urządzeń pokładowych takich jak Wifi, Oświetlenie, System Informacji Pasażerskiej, Klimatyzacja, Biletomaty czy inne urządzenia elektryczne.

Pic2. VERS Working Principle and Functionalities

Pic2. Zasada Działania i Funkcjonalności Systemu VERS

 

Wsparcie Rozruchu i Ochrona Akumulatora

System VERS działa również jako Moduł Startowy pojazdu, wspierając akumulator w trakcie każdego rozruchu, szczególnie intensywnie w okresach dużego rozładowania oraz niskich temperatur. Dzięki temu, usprawnia codzienne użytkowanie floty i pomaga obniżyć koszty wymiany podzespołów, w szczególności akumulatorów, alternatorów i rozrusznika.

pic2

Pic3. Zarys systemu VERS

Kolejną standardową funkcją Systemu VERS jest Ochrona Akumulatora. System ogranicza intensywność pierwszego ładowania akumulatora w trakcie rozruchu, przejmując większość produkowanej przez alternatory energii. Tym samym, zmniejsza uszkodzenia termiczne i elektromagnetyczne akumulatora wydłużając jego czas działania. Użycie superkondesatorów jako buforów ładowania wykazało nawet dwukrotne wydłużenie życia akumulatora (Journal of Power Sources, 2012).

Oszczędności i Środowisko

System VERS zmniejsza ekologiczne skutki komunikacji masowej i obniża zużycie paliwa na pokładzie pojazdu. Testy SORT2 oraz badania stanowiskowe wykazały około 3% do 5% oszczędności w zależności od natężenia ruchu i parametrów pojazdu.

pic3

Pic4. Średnie roczne oszczędności zużycia paliwa w litrach (dm3)

Zasilanie urządzeń elektrycznych odpowiada za ponad 20% całkowitego zużycia paliwa autobusu. Ponadto, energia elektryczna produkowana na pokładzie pojazdu jest wyjątkowo droga ze względu na skomplikowanie procesu przetwarzania energii i straty na każdym etapie konwersji. Stosowanie odzyskiwania energii może być źródłem znaczących oszczędności i zmniejszenia negatywnego wpływu komunikacji miejskiej na środowisko.

Wyniki eksploatacyjne

Aby uzyskać więcej informacji na temat wyników testów efektywności Systemu lub umówić się na testy na wybranych pojazdach Klienta, zapraszamy do sekcji Kontakt.

pic4