UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURETI

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC

AUTOBUZUL ELECTRIC N ROMNIA

Student:

SANDU CRISTIAN

GRUPA : EPA1

2014

I. IntroducereIn premiera in Romania, autobuzul electric BYD pus la dispozitie de CEFIN va fi testat pe strazile Timisoarei.

In 25 octombrie a avut loc la Timisoara predarea oficiala a autobuzului electric produs de BYD catre Primaria Municipiului Timisoara si Regia Autonoma de Transport Timisoara dupa ce cu o saptamana in urma s-a semnat un acord intre oficialii locali si reprezentanti ai Cefin Trucks pentru testarea vehiculului electric. Aceasta este prima astfel de initiativa in Romania. Compania BYD este recunoscuta la nivel mondial ca cel mai mare producator de baterii reincarcabile si in ultimii ani drept cel mai important producator de autobuze propulsate de motor electric. Autobuzul model K9 este 100% electric si functioneaza cu baterii reincarcabile bazate pe o tehnologie de ultima generatie. Acestea asigura autobuzului BYD o autonomie de 250km cu o singura incarcare in conditii de trafic urban, cea mai mare autonomie atinsa de un astfel de vehicul pana in prezent.Atributele cele mai importante ale autobuzului BYD eBus care diferentiaza acest vehicul de mijloacele de transport in comun clasice sunt ECOLOGIA si ECONOMIA.

Fig.1. Autobuzul electric K9. [1] I.1. ECOLOGIC

Datorita functionarii cu motor electric, autobuzul BYD este un vehicul prietenos cu mediul inconjurator, fiind complet nepoluant zero emisii de CO2 si noxe si zgomot redus fata de un vehicul propulsat de motor clasic (termic). Bateriile au la baza o tehnologie de varf si sunt 100% reciclabile, fara electrolit toxic si fara metale grele Astfel, se poate spune despre acest vehicul ca este complet ecologic, spre deosebire de vehiculele clasice, cu motor termic, care sunt considerate cel mai important factor poluant al civilizatiei noastre. In Europa exista o serie de linii de fonduri disponibile pentru municipalitati pentru a sustine achizitia de autovehicule electrice, obiectivul fiind reducerea impactului negativ pe care il are industria auto asupra mediului.I.2. ECONOMIC

Tot motorul electric asigura o economie importanta la costurile operationale atat combustibil (energia fiind mult mai ieftina decat comustibilii clasici) cat si la costurile cu mentenenta. Economia totala calculata pentru utilizarea unui autobuz electric BYD fata de un autobuz clasic pe o durata de viata de 10 ani este de aproximativ 330.000 euro pentru un singur autobuz. Dupa inca 2 ani de utilizare, economia totala e de aproximativ 580.000 euro pentru un autobuz. Aceasta rezulta insumand toate costurile (pret achizitie, mentenanta, combustibil). In plus, oferta Cefin pentru un astfel de produs include o propunere competitiva de finantare si alternative de trade-in pentru autobuzlele existente (preluarea unui anumit numar de autobuze rulate ca avans pentru achizitia de autobuze electrice noi), eliminandu-se astfel eventualul impact negativ asupra cash-flow-ului.

Fig.2. Autobuzul electric K9. [1] Acestea sunt motivele pentru care autobuzul BYD a inregistrat un succes rapid in lume, dar mai ales in Europa, dupa ce a obtinut la inceputul anului 2013 omologarea de tip in Uniunea Europena (produsul are toate aprobarile pentru a fi comercializat in toate statele membre EU fara alte certificari necesare). Astfel, Parcul national Schiermonnikoog din provincia olandeza Friesland a devenit unul dintre primele locuri din Europa care utilizeaza pentru transportul public autobuze fara emisii poluante (sase vehicule) furnizate de catre BYD. Un succes de rasunet in domeniul auto a fost castigarea contractului pentru furnizarea a 35 autobuze electrice catre Schiphol (aeroportul din Amsterdam).Si dupa ce multe multe orase din Europa au testat deja autobuzul 100% electric al BYD - Frankfurt, Helsinki, Amsterdam, Copenhaga, Madrid, Barcelona, Budapesta, Varsovia, Cracovia, Milano, este randul primului oras din Romania sa testeze un mijlocul de transport in comun electric Timisoara. Oficialii locali sunt convinsi ca aceasta este tehnologia viitorului si solutia pentru un transport public in comun sustenabil. Perioada de testare va dura o luna de la predarea autobuzului si presupune o atenta supervizare pe toata perioada prin monitorizarea parametrilor de functionare, parametrilor energetici si costurilor de mentenanta. Autobuzul va intra in circuit la inceputul saptamanii viitoare, pe traseul liniei 33. Autobuzul nu va putea trece neobservat, mai ales ca reprezentantii CEFIN au anuntat ca vor marca foarte vizibil cea mai importanta statie de pe traseul autobuzului, statia Catedrala Metropolitana din Piata Victoriei.Stefano Albarosa, Director General Cefin Trucks declara: Ma bucur foarte mult ca Timisoara este primul oras care va testa un autobuz electric, asa se poate continua o veche traditie de adoptare a noilor tehnologii. In 1884, cand Timisoara devenea primul oras din Europa cu strazi iluminate electric, sau 15 ani mai tarziu cand pe strazile orasului circula primul tramvai, nu se gandea nimeni ca aceste progrse vor deveni o parte a vietii de zi cu zi a fiecaruia dintre noi. Noi speram ca autobzul electric va deveni un proiect de interes pentru cat mai multe municipalitati din Romania, iar in special in Timisoara, speram ca testarea sa fie de succes si beneficiile sa fie apreciate de comunitatea locala.

Fig.3. Autobuzul electric K9. [5] Autobuzul electric BYD a fost pus la dispoziia Regiei de Transport pentru testare de ctre reprezentanii Cefin Trucks, n baza unui acord exclusiv de reprezentare oficial n Romnia a productorului chinez. Municipiul Braov i-a asumat nc din 2008, prin semnarea Conveniei Primarilor, o int foarte grea: atingerea i chiar depirea obiectivului Uniunii Europene de reducere cu 20% a polurii, pn n anul 2020. ncercm s atingem acest obiectiv mult mai devreme dect a fost planificat. n contextul noului exerciiu financiar al Uniunii Europene, 2014-2020, i a angajamentelor asumate prin Convenia Primarilor, introducerea unor astfel de autobuze, cel puin pe traseele din Centrul istoric, ar putea fi o soluie nu numai pentru reducerea polurii, ci i pentru imaginea de ora european verde a Braovului, a subliniat primarul George Scripcaru.I.2.1. Cheltuielile cu consumul, mult mai miciSpecialitii companiei Cefin Trucks au precizat c autobuzul va putea circula dup o ncrcare, care dureaz 5 ore, aproximativ 180 de km, pe un traseu din Braov, dac va fi ncrcat la capacitate maxim i va avea i sistemul de climatizare pornit. Reprezentanii societii de transport din Suceava au fcut i unele calcule n ceea ce privete economia pe care au fcut-o la combustibil timp de o sptmn n care l-au testat. Evaluarea conducerii companiei de transport din Suceava a fost urmtoarea: pentru 799 de km efectuai cu autobuzul alimentat cu energie electric s-au consumat 576 KW. La un pre de 0,47 de lei pe KW, rezult un cost total de 270,72 lei. Deci, valoarea costurilor de funcionare pentru autobuzul electric este de aproximativ 13,5% din valoarea costurilor de funcionare pentru un autobuz clasic, a explicat directorul general al societii, Stefano Albarosa.

Investiia iniial este ns destul de costisitoare. Un autobuz electric poate ajunge n funcie de capacitatea sa la 500.000 de euro, iar ultimele autobuze cumprate de R.A.T. au costat aproximativ 200.000 de euro, bucata, n timp ce un troleibuz, pentru care ns este necesar o anumit infrastructur ajunge i la 400.000 de euro.

Fig.4. Bordul autobuzului electric K9. [4] II. Specificaii tehnice

Fig. 5. Construcia autobuzului electric. [3]

Autobuzul K9 poate rula la o vitez de maxim 70 kilometri pe or, i acoper 250 km la o singur incarcare, n condiii normale de conducere, n orae. Gama poate crete pn la 300 km, atunci cnd aparatele de aer conditionat sunt oprite. O rencrcare complet, dureaz aproximativ 6 ore; modul de umplere rapida a bateriilor, la 50%, dureaza 30 de minute.

Fig. 6. Sistemul de panouri solare. [4] Acest autobus are 2000 mm lungime, 2550 mm lime i 3300 mm nlime. K9 are un ampatament de 6200mm, cu o greutate proprie de 18.000 kg, o capacitate nominal de 32 de pasageri (inclusiv oferul), i un design cu podea joas pentru un acces uor. Bateriile de la bord Litiu-ion (LiFePO4), mai pot fi rencrcate ntr-o msur limitat de panourile solare instalate pe acoperi. Puterea oferit de cele dou motoare spate (roat-butuc), pun fiecare un maxim de 90kW de putere i 550 Nm de cuplu.n timpul plimbarii de prob cu autobuzul, Austin a comparat litium-ion cu fosfatul de fier cu cele mai utilizate oxide de cobalt (de obicei, n laptop-uri), oxidul de mangan (n Chevy Volt i Nissan Leaf), i inca trei formulri metalice (nc n dezvoltare ).

Bateriile BYD ofera cu 15 la sut mai puin energie densa, dar spaiul disponibil n autobuz i cu materiale avansate, uoare, BYD este capabil sa valorifice spatiul economic disponibil.

Fig. 7. Sistemul de incarcare inclusiv comutatorul de siguranta. [5]Autobuzele transporta trei pachete de baterii separate, cu o capacitate totala 324-kilowatt-or pe ncrcare complet. Fiecare autobuz are dou puncte de ncrcare.

ncrcare complet se realizeaza in patru ore, cu un ncrctor rapid. Se ateapt ca autobuzele s fie rencrcate noaptea.

Fig. 8. Sistemul de incarcare utilizat. [5]Testele arat c bateriile sunt rezistente la 6.000 de cicluri de ncrcare-descrcare nainte ca nivelul de reincarcare sa scad la 70 % in momentul in care vor fi scoase din funciune.

BYD a avut 800 de autobuze i mai mult de 800 de taxiuri n serviciu n Asia, timp de trei ani, folosind fosfatul de fier. Fr nici un indiciu puternic de probleme operaionale sau de siguran BYD ofer o garanie de zece ani.

Calculul arat c bateriile vor avea o via mai lung, probabil douzeci de ani iar doisprezece ani pe autobuze. Compania va plati integral pentru baterie, dupa returnarea vehiculului si se asteapta sa genereze un flux semnificativ secund de venituri din acumularea bateriilor folosite. Fosfatul de fier, le face stabil termic, chiar i n cldur direct, de mare intensitate.

Fig. 9. Traseul sistemului de incarcare . [6]

Fig. 10. Motorul electric. [4]

Sistemul intern instalat in puntea spate eBUS-12 reprezinta tehnologia de baz la autobuzele electrice BYD. Sistemul de motoare in puntea spate integreaz butucul roii i tehnologiile de frnare regenerativa. Comparativ cu motorul normal, sistemul de punte spate nu are nici o cutie de viteze, nici un arbore de transmisie, i nici un mecanism diferenial, prin urmare, se poate reduce greutatea autobuzului la 300 kg i, de asemenea, economisete foarte mult spaiu. Pentru c puterea motorului este transmis direct la roi, exist mbuntiri semnificative ale eficienei de transmisie i reducerii zgomotului i vibraiilor.

Fig. 11. Motorul electric impreuna cu partea mecanica. [6]III. ncrcarea wireless a autobuzelorn Olanda se desfasoara n aceasta perioada testele cu primul autobuz electric de lungime conventionala, 12 metri, care se ncarca wireless, prin inductie magnetica, n statiile prevazute de-a lungul traseului zilnic. Testele au loc n orasul Den Bosch si au n prim-plan un autobuz diesel Volvo convertit ntr-unul neutru din punct de vedere al emisiilor, gratie unui sistem de propulsie electric furnizat de EMOSS, cu sistem IPT (Inductive Power Transfer) de ncarcare wireless integrat. Beneficiul principal al acestui concept de ncarcare pe traseu este un pachet de baterii de dimensiuni mai mici, care aduce o reducere a greutatii vehiculului si a costurilor totale de operare pe o ruta regulata. n plus fata de alimentarea la priza din timpul noptii, oportunitatile de rencarcare de pe traseu i permit autobuzului sa functioneze timp de 18 ore, acoperind aproximativ 288 km pe zi, fara nevoia de pauze prelungite. n timpul zilei, autobuzul primeste curent "invizibil", n cteva minute, n statii, gratie unui sistem de ncarcare inductiv de 120kW.

Fig. 12. ncrcarea wireless a autobuzelorIPT (Inductive Power Transfer) este un sistem de transfer al energiei prin cuplaj magnetic pentru vehiculele electrice. Sistemul foloseste o bobina primara n asfalt, conectata la reteaua electrica, si o bobina secundara montata sub autovehicul. Testele au loc n contextul n care cererea de autovehicule ecologice a crescut puternic, din cauza standardelor mai stricte privind emisiile ce vor intra n vigoare n UE din 2014. n plus, autoritatile olandeze au anuntat ca scopul lor este un transport public fara emisii pna n 2025.

IV. Concluzii

Am ales sa vorbesc si sa descriu acest subiect deoarece mi se pare foarte interesant sa promovam tehnologia eco si anume sa utilizam motoarele electrice. Dupa cum bine stim transportul in comun este o problema principala in ceea ce priveste poluarea si consumul mult de carburant, aceasta problema contureaza foarte multe orase din Romania. Totusi, autoritatile din judetele precum Brasov, Suceava si Timisoara au luat in calcul inlocuirea autobuzelor poluante cu unele fara emisii de carbon. Dupa o perioada mai mare de teste autoritatile au fost multumite de performantele autobuzului celor de la BID, chiar daca pretul unui astfel de autobuz este mai ridicat dect al unuia cu un motor termic.

O alt solutie la care se gandesc inginerii din diverse ri este cea a alimentarii wireless atat a autovehiculelor cat si a autobuzelor. Pe langa inginerii din Olanda, incarcarea wireless este foarte bine dezvoltata si in Coreea de Sud, asa cum reiese din articolul de mai jos.

Primul autobuz electric cu alimentare wireless, denumit OLEV (Online Electric Vehicle), a intrat n teste pe un traseu de 24 de kilometri, strzile oraului sud-coreean Gumi. Vehiculul se alimenteaz n timp ce merge sau n timpul opririlor n staii, direct din osea. n asfaltul pe care circul acest autobuz este ncorporat un sistem special care genereaz un cmp magnetic, iar acumulatorul autobuzului este rencrcat atunci cnd trece peste aceste cmpuri magnetice. Specialitii de la Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST), care au proiectat acest autobuz, susin c proiectul este eficient. Ei spun c autobuzul este mai uor, pentru c nu are nevoie de baterii foarte mari, iar costurile pentru montarea generatoarelor n asfalt nu sunt foarte mari, pentru c nu trebuie ntinse pe tot traseul, ci doar n staii i pe unele poriuni intermediare.

Aadar, n concluzie ar trebui sa ncurajm ct mai mult dezvoltarea motorului electric n ct mai multe actionri cu motoare termice ntruct acestea ne vor oferi un aer mult mai placut si curat de inspirat, iar cu foarte multe studii in domeniu se pot ajunge la performante foarte bune.

V. BIBLIOGRAFIE[1] Material despre procurarea si testarea autobuzului electric in Timisoara , link :

http://www.cefinromania.ro/noutate-02.php

[2] Material despre procurarea si testarea autobuzului electric in Brasov , link :

http://www.bizbrasov.ro/2014/04/17/fotogalerie-autobuzul-electric-poate-fi-testat-de-catre-brasoveni-incepand-de-vineri-pe-linia-4/

[3] Constructia autobuzului electric, link:

http://evworld.com/news.cfm?newsid=31467

[4] Descrierea autobuzului electric, link :

http://chinaautoweb.com/2011/03/byd-k9-electric-bus-to-be-tested-in-denmark/

[5] Partile tehnice alea autobuzului electric, link:

http://www.greentechmedia.com/articles/read/BYD-Launches-Electric-Bus-Plant-With-Call-For-Utility-Rate-Redesign

[6] Informatii generale date de producator, link:

http://www.byd-auto.net/vehicles/k9/index.php

[7] Incarcarea wireless a autobuzului electric in Olanda, link:http://www.cargomagazin.com/bus/numarul199/primul-autobuz-electric-care-se-ncarca-n-statii.html [8] Incarcarea wireless a autobuzului electric in Coreea de Sud, link:

http://www.money.ro/autobuz-electric-cu-incarcare-wireless--in-coreea-de-sud_1252064.html