Глаза потенциальных покупателей электрических автомобилей заметно тускнеют, когда они узнают время, требующееся на полную зарядку аккумуляторных батарей их возможного будущего приобретения. Над решением проблемы скорости зарядки ученые и инженеры бьются уже достаточно долго, но подходящего решения до последнего времени так и не было найдено. Наличие различных “экстендеров” и двигателей внутреннего сгорания с электрогенераторами удорожает и снижает надежность автомобилей, индуктивная дорога, заряжающая едущие по ней автомобили сама по себе дорога в строительстве и обслуживании, а метод экспресс-замены аккумуляторных батарей так и не прижился в силу различных причин.
Жизнеспособное решение проблемы скорости зарядки аккумуляторных батарей было разработано специалистами известной компании ABB. Экспериментальному электрическому автобусу, передвигающемуся сейчас по Женеве, достаточно тех минимальных 15 секунд, которые он проводит на остановке, для того, чтобы “впитать” 2.5 кВт*часа энергии. Этой энергии ему достаточно для того, чтобы еще проехать расстояние в три-четыре остановки. А на конечной точке маршрута автобусу достаточно провести на зарядной станции четыре или пять минут для того, чтобы полностью заполнить энергией все батареи, суммарная емкость которых составляет 73 кВт*часа.
В настоящее время компания ABB перешла от фазы демонстрации и испытаний данной технологии к фазе разработки ее практического воплощения. Этим воплощением станет целый парк электрических автобусов, которые будут обслуживать один из главных городских маршрутов в Женеве. Помимо этого, компания ABB собирается начать продавать лицензии и выпускать готовые комплекты оборудования для других компаний во всем мире.
“Получение достаточной для экспресс-зарядки мощности от обычной энергетической сети также является большой проблемой” – рассказывает Жан-Люк Фавре (Jean-Luc Favre), один из руководителей компании ABB, – “Мы решаем эту проблему за счет наличия у зарядной станции своих батарей, которые постоянно аккумулируют энергию во время отсутствия автобуса. И когда автобус прибывает, его аккумуляторные заряжаются энергией из аккумуляторных батарей станции с высокой скоростью, не перегружая при этом энергетическую сеть”.
Специализированные аккумуляторные батареи также являются неотъемлемым элементом системы TOSA (Trolleybus Optimisation Systeme Alimentation). Аноды этих батарей изготовлены не из традиционного углерода, а из нанокристаллов, состоящих из соединений лития и титана. Такие электроды имеют большую эффективную площадь, что позволяет быстро заряжать аккумуляторную батарею. Данный подход имеет только одну отрицательную черту, низкое напряжение одной ячейки батареи, но это не является проблемой и решается при помощи низковольтной силовой электроники.
Помимо электрических автобусов система TOSA также подходит для ее использования на грузовых автомобилях, на такси и на любых других транспортных средствах, которые совершают периодические остановки в определенных местах.