전기버스 급속충전 시스템, 프라운호퍼 연구소의 충전소와 배터리 시스템

프라운호퍼 연구소의 연구진은 여러 회사와 함께 전기버스 급속 충전 시스템을 개발하였습니다. 'EDDA-Bus'라는 프로젝트이며, 이동 노선을 따라 충전할 수 있도록 만들었습니다. 충전소 운영 시스템에 대한 테스트는 작년 11월 부터 드레스덴에서 시작하고 있습니다.

핵심 기술은 다음과 같습니다. 'M&P GmbH'는 매우 높은 충전용량을 가진 충전소를 디자인했습니다. 'HOPPECKE Advanced Battery Technology GmbH'는 높은 동력용량(high power capacities)을 가지는 배터리를 공급하였습니다. 'Vossloh Kiepe GmbH'는 전력전자(power electronics)를 구현하였습니다. 지붕 위에 설치한 접촉시스템은 Fraunhofer IVI와 Schunk Bahn-und Industrietechnik GmbH이 개발하였습니다.

충전소(charging station)

운행되는 버스를 충분하게 재충전하기 위하여, 다양한 충전용량을 가지는 충전소가 필요합니다. 버스가 정류장에 정차하여 승객을 태우고 내리는 시간이 다양하기 때문입니다. 따라서 두 가지 유형의 충전소를 개발했습니다. 250kW의 최대 충전용량을 가지는 고속 충전소와 2,6kWh의 슈퍼커패시터를 채용한 최대 충전용량 600kW의 펄스충전소입니다.

배터리(Battery)

고 충전용량을 가진 배터리를 개발했습니다. 모듈식의 디자인을 하였고, 버스에 설치하기 위하여 다른 크기의 배터리 팩과 결합할 수 있습니다. 용량은 86kWh이며, 3개의 모듈을 사용하여 450kW의 충전용량을 가집니다. 배터리 시스템은 버스 후방의 천장에 장착되었으며 액체로 냉각됩니다.

접촉 시스템(Contact system)

전기접촉 시스템은 팬터그래프(pantograph), 접촉 헤드 등으로 구성되어 있습니다. 치밀하며 견고한 시스템으로 정차한 차량에 고 전기용량의 전류를 안전하게 전송하고 있습니다. 또한 접촉 시스템을 위한 열안정 부품도 개발했습니다. 이동하면서 에너지를 전달받는 시내전차와 달리 정차해서 전기를 공급받기에 장치의 국부적인 부분에서 높은 온도가 생성될 수 있기 때문입니다.

프라운호퍼 연구소의 전기버스 급속충전 시스템

도로변 접촉 후드는 항상 도로 위에서 최소 4.5m 이상의 높이에 설치될 필요가 있습니다. 에너지 전송은 접촉 후에 0.5초 이내에 시작됩니다. 만약 불안정한 사항이 감지되면 충전공정은 자동적으로 종료됩니다. 재충전 동안에 승객과 시설에 대한 안전성을 확보하기 위해 자동차 차체와 정류장 사이에는 접지를 연결하게 됩니다. 또한 에너지를 전송하는 동안에 접속 여부를 모니터링합니다.