Sv: Bilrace i kollektivfeltet

[Grønn Bil]

Hei,

Jeg vet det er mange her med god peiling på strøm. Er det noen som har noen tanker om å bruke eksisterende høyspent DC - nett langs tog - og trikkelinjer som utgangspunkt for hurtiglading av elbiler?

Særlig i grisgrendte strøk hvor distribusjonsnettet er dårlig, som langs Dovrebanen og Bergensbanen, kunne det vært interessant å se på mulighetene for en (relativ) billig utbygging av hurtigladere basert på tog - nettet fremfor distribusjonsnettet. Det trengs sikkert en relativt dyr transformator for å komme fra et antall kV og ned til håndterbare spenningsnivåer for hurtigladerne - men kanskje det er billigere å gjøre det slik enn å oppgradere svake distribusjonsnett?

Noen tanker fra de som kan det?

Med vennlig hilsen
Ole Henrik Hannisdahl
Prosjektleder, Grønn Bil
(og forøvrig økonomi, ikke elkraft - ingeniør )

[Kryten]

Bare synd at tog bruker 16 2/3 hz men ellers en god tanke...

[hkaspenberg]

Bare synd at tog bruker 16 2/3 hz men ellers en god tanke...

8 kV 16.67 Hz - Lavere frekvens jo større trafo, så det blir en stor trafo for å få ned spenningen til et fornuftig nivå. Hvis vi idag skulle designet strømnettet hadde vi antakelig valgt 400Hz.

;-D Hans

[jkirkebo]

Bare synd at tog bruker 16 2/3 hz men ellers en god tanke...

8 kV 16.67 Hz - Lavere frekvens jo større trafo, så det blir en stor trafo for å få ned spenningen til et fornuftig nivå. Hvis vi idag skulle designet strømnettet hadde vi antakelig valgt 400Hz.

;-D Hans

Ikke 8kV nei, det er 16kV.

[Rio]

Hei,

Jeg vet det er mange her med god peiling på strøm. Er det noen som har noen tanker om å bruke eksisterende høyspent DC - nett langs tog - og trikkelinjer som utgangspunkt for hurtiglading av elbiler?

Særlig i grisgrendte strøk hvor distribusjonsnettet er dårlig, som langs Dovrebanen og Bergensbanen, kunne det vært interessant å se på mulighetene for en (relativ) billig utbygging av hurtigladere basert på tog - nettet fremfor distribusjonsnettet. Det trengs sikkert en relativt dyr transformator for å komme fra et antall kV og ned til håndterbare spenningsnivåer for hurtigladerne - men kanskje det er billigere å gjøre det slik enn å oppgradere svake distribusjonsnett?

Noen tanker fra de som kan det?

Med vennlig hilsen
Ole Henrik Hannisdahl
Prosjektleder, Grønn Bil
(og forøvrig økonomi, ikke elkraft - ingeniør )

Hei Ola,

Jeg vil tro at det er relativt få steder hvor man har "togstrøm", men ikke vanlig 50 Hz.

En del av problemet i øyeblikket er at en "full" CHAdeMO-lader gir ut over 50 kW, og forsyningskablene må dimensjoneres deretter. Men faktum er at ladeeffekten relativt raskt reduseres ganske mye (pga. hva batteriene kan motta), og man taper relativt få minutter hvis man faktisk rullet ut f. eks. 22 kW ladere.

Norge er litt spesiell fordi vi har både IT-trefase (3 x 230 V) og TN-trefase (3 x 400 V). Det er den siste som er standard i resten av Europa.

Men 22 kW er en effekt som ikke er så uvanlig som 50 kW. Det er tilgjengelig veldig mange flere steder enn man kan få tak i 50 kW.

Jeg vil derfor anbefale at noen oppmuntrer til 22 kW-ladere ("semi-hurtigladere") fordi det er langt raskere og enklere å spre dem utover det ganske land.

Til sammenligning: laderne i iMiev er rundt 2,7 kW, og i Leaf 3,7 kW - så selv om 22 kW er mindre enn 55 kW så er det fremdeles meget bra.

[Rio]

Bare synd at tog bruker 16 2/3 hz men ellers en god tanke...

8 kV 16.67 Hz - Lavere frekvens jo større trafo, så det blir en stor trafo for å få ned spenningen til et fornuftig nivå. Hvis vi idag skulle designet strømnettet hadde vi antakelig valgt 400Hz.

;-D Hans

Hei,

Du har helt rett i at transformatorene blir mindre, men 400 Hz betyr at kabler begynner å oppføre seg som transmisjonslinjer (og antenner) når de er 8 ganger kortere enn 50 Hz, og 24 ganger kortere enn 16,67 Hz. Åpne linjer ser ut som kortslutninger, osv.

Det vil si at styringen av stømnettet blir veldig komplisert!

400 Hz brukes på fly, fordi transformatorene er lette, og fly er små (sammenlignet med en kvart bølgelengde).

[jkirkebo]

En del av problemet i øyeblikket er at en "full" CHAdeMO-lader gir ut over 50 kW, og forsyningskablene må dimensjoneres deretter.

Tesla har tydeligvis fikset dette ved å bruke egne trafoer, ihvertfall på noen lokasjoner. De forsyner laderne fra en 500kVA trafo koblet til 12kV forsyningsnett. Jeg vil dog tro at en slik trafo koster noen kroner ?

Høyspentlinjer på 6kV og 11kV (tror jeg det var?) finnes vel mange steder her i landet ? Å koble seg til 420kV-nettet blir vel derimot litt overkill

[Griffel]

Bare synd at tog bruker 16 2/3 hz men ellers en god tanke...

8 kV 16.67 Hz - Lavere frekvens jo større trafo, så det blir en stor trafo for å få ned spenningen til et fornuftig nivå. Hvis vi idag skulle designet strømnettet hadde vi antakelig valgt 400Hz.

;-D Hans

Hei,

Du har helt rett i at transformatorene blir mindre, men 400 Hz betyr at kabler begynner å oppføre seg som transmisjonslinjer (og antenner) når de er 8 ganger kortere enn 50 Hz, og 24 ganger kortere enn 16,67 Hz. Åpne linjer ser ut som kortslutninger, osv.

Det vil si at styringen av stømnettet blir veldig komplisert!
400 Hz brukes på fly, fordi transformatorene er lette, og fly er små (sammenlignet med en kvart bølgelengde).

I tillegg øker de capasitive tapene i kablen med frekvensen slik at en får mindre effekt igjennom. (Kablen produserer reaktiv effekt som tar opp plassen)
Det er grunnen til at DC brukes når en skal sende stor effekt over lange kabler, og grunnen til at jernbane bruker en lav frekvens. Med de elektronikk komponenter som finnes i idag og en skulle designet strømnettet hadde vi antakelig valgt DC.
Uansett om om en hadde et DC nett for jernbane, 16.3 Hz, Høyspent 50HZ. Ville en trenge en DC lader i mellom for å kunne styre strømmen til batteriet. Det er derfor ingen vesentlig fordel med tanke på ladesystem om en hadde et DC nett tilgjenglig for jernbane.

[Grønn Bil]

Hei, og takk for svar!

Jeg skjønner godt at det vil koste noen kroner å lage trafoer som klarer 16kV --> 500V, pluss frekvensomforming. Spørsmålet blir om fordelene oppveier ulempene  - særlig på steder der distribusjonsnettet er svakt og vil kunne ha problemer med å håndere hurtiglading - for eksempel i forbindelse med fjelloverganger.

I tillegg innbiller jeg meg at det må være ganske vanskelig å håndtere spenningskvaliteten i tognettet? Hva skjer for eksempel når et godstog gir full gass opp bakkene mot Dovre? Eller ut fra en stasjon? Står det kondensatorer eller lignende i et slikt nett for å kompensere for plutselige effekttopper? Og kunne man eventuelt sett for seg hurtigladestasjoner som en slags balanseeffekt i et slikt nett?

Mvh Ole Henrik

[Ladefabrikken]

Hvorfor ikke bare ha en stor batteripakke på 100kwt eller større.
Som man bruker til å hurtiglade bilene. Å så lades batteripakken så raskt nette der man er kan takle.

[Elmo]

Hvorfor ikke bare ha en stor batteripakke på 100kwt eller større.
Som man bruker til å hurtiglade bilene. Å så lades batteripakken så raskt nette der man er kan takle.

Akkurat det er i høyeste grad beste og billigste måten å få hurtigladere på bensinstasjoner osv.
De kan lade batteribanken "sakte" uten behov for kraftig grid eller dyr lader, og så DC lade biler hurtig når de kommer.

[Griffel]

Hvorfor ikke bare ha en stor batteripakke på 100kwt eller større.
Som man bruker til å hurtiglade bilene. Å så lades batteripakken så raskt nette der man er kan takle.

Akkurat det er i høyeste grad beste og billigste måten å få hurtigladere på bensinstasjoner osv.
De kan lade batteribanken "sakte" uten behov for kraftig grid eller dyr lader, og så DC lade biler hurtig når de kommer.

Teknisk er jo dette greit, og laderen for stasjonsbatteriet kan bli rimligere enn en ChaDeMo lader til bilen. Men en må alikevel ha ChaDeMo laderen som hurtiglader for batteriet i bilen, og denne blir mindre "standard" enn de mest vanlige. Batterier er ikke ndvendigvis en billig måte å lagre strøm på, og har kortere levetid enn kabel og transformatorer.

Hvor stor overkapasitet bør det være på stasjonsbatteriet i forhold til forventet trafikk? En ting er å vente 30 min i kø. En annen ting er å måtte nøye seg med somlelading fordi stasjonbatteriet er tappet.

På steder hvor det er veldig dyrt å etablere en vanlig hurtiglader kan dette bli en rimligere løsning, men ikke regn med rimlig strøm fra en slik plass eller tro at det kan dekkes av pølser og iskremsalg.

[Griffel]

Står det kondensatorer eller lignende i et slikt nett for å kompensere for plutselige effekttopper?

Nei (finnes i enkelte togtyper, da i toget)

Og kunne man eventuelt sett for seg hurtigladestasjoner som en slags balanseeffekt i et slikt nett?

Nei (ingen fordel sett fra jernbanes side, men det betyr ikke at det er umulig å nyttegjøre seg jernbanens kabelanlegg, men antagelig finnes det på de fleste steder en bedre løsning)

En får nok heller lokalisere hurtiglader stasjonene i hver ende av de ødeste strekningene.