W 2023 roku na całym świecie producenci elektrycznych autobusów sprzedali niemal 50 tysięcy pojazdów. E-busy stanowiły ponad 20% wszystkich sprzedanych autobusów, między innymi w Kanadzie, Finlandii, Holandii oraz Polsce. Pomimo tego, 50 tysięcy sztuk to zaledwie 3% globalnego rynku. Dzięki strategiom rządowym oraz dotacjom prognozy wskazują na wzrost tego trendu, jednak wiele problemów, takich jak infrastruktura energetyczna i zasięg pojazdów, szczególnie w zimowych warunkach, wciąż pozostaje aktualnych. Z drugiej strony, producenci napędów dla autobusów elektrycznych nieustannie starają się doskonalić parametry swoich produktów.
Niedawno firma ABB zaprezentowała nowy układ napędowy składający się z silnika i przekształtnika (inwertera), który jest lżejszy i bardziej efektywny, osiągając nawet kilkanaście procent wzrostu wydajności w porównaniu do wcześniejszych rozwiązań. Wprowadzony przekształtnik HES580, zamknięty w kompaktowej obudowie, jest pierwszym takim urządzeniem zaprojektowanym dla autobusów elektrycznych z zastosowaniem topologii trójpoziomowej.
W odróżnieniu od tradycyjnych inwerterów, które przełączają pomiędzy dwoma poziomami napięcia prądu stałego (DC+ oraz DC-), HES580 operuje także na trzecim, neutralnym poziomie napięcia. Ta dodatkowa warstwa zmniejsza krok napięcia podczas każdej operacji przełączania o połowę, co przekłada się na mniejsze pulsacje prądu i niższe straty harmoniczne. W uproszczeniu, można to porównać do dodania pośredniego biegu w skrzyni biegów między drugim a trzecim. Takie rozwiązanie pomaga ograniczyć przeciążenia silnika, co sprawia, że urządzenie działa efektywniej w różnych warunkach, w tym w zimie.
Przekształtnik ABB HES580
Maciej Duczyński z biznesu Systemów Napędowych ABB w Polsce, Fot. ABB
„Ten układ napędowy został opracowany głównie z myślą o autobusach elektrycznych, ale sprawdzi się równie dobrze w dużych, przemysłowych pojazdach elektrycznych, stosowanych w kopalniach lub na placach budów, jak ładowarki, koparki czy wozidła technologiczne. To uniwersalne, kompaktowe rozwiązanie”– mówi Maciej Duczyński z biznesu Systemów Napędowych ABB w Polsce.
Nowy przekształtnik jest dostosowany do współpracy z silnikiem synchronicznym AMXE250. Według szacunków firmy ABB, dzięki zastosowaniu trójpoziomowej topologii przekształtnika, w idealnych warunkach silnik może zredukować straty energii nawet o 12%. Dodatkowo, minimalizując wpływ harmonicznych na uzwojenie silnika, przyczyniać ma się do wydłużenia jego żywotności. System cechuje się niewielką wagą, łatwością w instalacji (oba urządzenia nie muszą znajdować się w bliskiej odległości) oraz relatywnie cichą pracą, co jest istotne w kontekście miejskiego transportu autobusowego.
Silnik synchroniczny ABB AMXE250
Obecnie w ABB w Aleksandrowie Łódzkim powstaje zespół inżynierów odpowiedzialny za rozwój tego rodzaju produktów.
„Zapotrzebowanie na wydajne układy napędowe dla dużych pojazdów elektrycznych, będzie rosło. Mamy odpowiednie kompetencje, aby dostarczać przyszłościowe rozwiązania, które pomogą w elektryfikacji transportu, nie tylko w sieciach miejskich”– dodaje Maciej Duczyński.
