FY43 - FuturEnergy

Movilidad Eléctrica | E-Mobility FuturEnergy | Septiembre September 2017 www.futurenergyweb.es 95 tualización del vehículo a la recarga dinámica no será muy costosa (se estima en unos 600 €/ vehículo.) De igual forma, la conducción autónoma (sin conductor) favorecerá enormemente las posibilidades de la recarga dinámica. La normativa actual exige una distancia mínima entre vehículos consecutivos que depende de la velocidad, pero siempre asociado a un tiempo de reacción de dos segundos. Esto limita por tanto el número máximo de vehículos que pueden circular por un corredor eléctrico, como se puede ver en Figura 1. Sin embargo, si el vehículo está equipado con conducción autónoma, su tiempo de reacción será inferior y probablemente pueda reducirse a un segundo, aumentando por tanto la capacidad o números de vehículos cargando simultáneamente en un mismo tramo de autopista. La conducción autónoma tiene además otra importante ventaja y es que el vehículo no se desalinea de su carril. El efecto sobre la carga de un vehículo que no circula perfectamente alineado puede oscilar entre el 10 y el 20% de ineficiencia. El proyecto FABRIC ha analizado los escenarios más probables de penetración de las infraestructuras de recarga dinámica y se ha centrado en tres potenciales aplicaciones: autobuses urbanos, vehículos pesados en zonas periurbanas y autobuses interurbanos entre municipios a una distancia máxima de 250 km y vehículos ligeros. Autobuses urbanos Esta es una aplicación apropiada para la recarga dinámica por varias razones. En primer lugar, los autobuses circulan frecuentemente por carriles dedicados donde es posible implantar la infraestructura inalámbrica con relativa facilidad sin afectar al resto del tráfico. Las paradas son ubicaciones perfectas para implantar la recarga estacionaria, de tal forma que las necesidades de recarga dinámica no serán entonces tan altas. Un estudio realizado dentro del proyecto FABRIC analizó las opciones de recarga dinámica de 50 kW, 100 kW y 150 kW. La opción más probable a medio plazo sería de 100 kW, con corredores dinámicos de carga de 25 m en cada parada. En todos los casos, los requisitos de almacenamiento de energía a bordo se reducen considerablemente a menos de 10 kWh. Esto significa que los supercondensadores serían más apropiados para esta aplicación que las baterías. En la simulación realizada con 40 rutas de 9 km y 27 paradas (modelo según el ciclo de conducción SORT), se precisarían unas 10.800 bobinas y 180 transformadores de media a baja tensión de 630 kVA. Si incrementáramos la potencia a 150 kW, se reducirían las bobinas a 3.240 unidades, pero se incrementaría el número de transformadores necesarios, pasando a 270 de 630 kVA. La opción de 50 kW se descarta porque requeriría un carril continuo de carga dinámica con 144.000 bobinas enterradas. Vehículos pesados Los vehículos pesados eléctricos serán una realidad muy pronto con autonomías de unos 200 km circulando en recorridos de proximidad entre centros logísticos o puertos y el centro de las ciudades en el reparto diario de mercancías. También los autobuses interurbanos entre municipios a estas distancias podrían configurar un nicho de mercado para la recarga dinámica. Para este tipo de VEs es importante reducir los tiempos de carga pues su market. According to experts from FABRIC, stationary charging (short stops during a journey with the driver at the wheel of the vehicle) or static charging (stops over a longer period of time such as at a bus terminal, without the driver present), will become standard. This will take place over a relatively short period, most likely prior to 2025. Once wireless (static and stationary) charging has become widely accepted, updating the vehicle for dynamic charging will not be very expensive (estimated at around €600 per vehicle). Similarly, autonomous driving (driverless vehicles) hugely favours options for dynamic charging. Current regulations require a minimum distance between consecutive vehicles based on speed, but which is always associated with a reaction time of two seconds. This therefore limits the maximum number of vehicles that can drive along an e-corridor, as shown in Figure 1. However, if the vehicle is equipped with autonomous driving, its reaction time will be shorter possibly reducing it to one second, thus increasing the capacity or numbers of vehicles being simultaneously charged by the same section of motorway. Autonomous driving offers one further important advantage which is that the vehicle does not deviate from its lane. The effect on the charge of a vehicle that does not exactly keep to the line can fluctuate between 10 and 20% in terms of inefficiency. The FABRIC project has analysed the most probable scenarios for the deployment of dynamic charging infrastructures, focusing on three potential applications: urban buses; heavy duty goods vehicles in suburban areas and interurban buses between close cities at a maximum distance of 250 km; and light vehicles. Urban buses This application suits dynamic charging for several reasons. First, buses frequently drive in their own lanes where it is possible to implement the wireless infrastructure relatively easily without affecting other traffic. Bus stops provide the perfect locations for incorporating stationary charging so that there is less call for dynamic charging. A study carried out within the FABRIC project analysed dynamic recharge options of 50 kW, 100 kW and 150 kW. The most probable option in the medium term would be 100 kW, involving dynamic charging corridors of 25 m at each stop. In all scenarios, on-board energy storage requirements are reduced considerably to below 10 kWh. This means that supercapacitors would be more appropriate for this application than batteries.In the simulation undertaken with 40 9 km-long routes and 27 stops (SORT driving cycle model) some 10,800 coils and 180 medium to low voltage 630 kVA transformers would be required. If the power is increased to 150 kW, the number of coils reduces to 3,240 units, however the number of 630 kVA transformers required increases to 270. The 50 kW option was discarded as it would require a continuous dynamic charging lane with 144,000 underground bobbins.

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