Το Skoda Auto Digilab, το τμήμα της Skoda που ασχολείται με προηγμένες τεχνολογίες, σε συνεργασία με τη Chakratec, μία start-up εταιρία από το Ισραήλ, ετοίμασαν το Kinetic Power Booster, ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας με τεχνολογία σφονδύλου, για την ταχεία φόρτιση πολλών ηλεκτρικών αυτοκινήτων ταυτόχρονα με χαμηλό κόστος.

Η Skoda δεν έχει προγραμματίσει μόνο την παρουσίαση μιας σειράς ηλεκτρικών και plug-in υβριδικών μοντέλων μέσα στην επόμενη τριετία, αλλά εστιάζει παράλληλα και στην έρευνα για την ανάπτυξη των απαραίτητων υποδομών – με το ζήτημα της φόρτισης να κατέχει ιδιαίτερα σημαίνοντα ρόλο στη στρατηγική της.

Ταχεία φόρτιση και συστοιχίες συσσωρευτών (μπαταριών)
H επάρκεια σταθμών ταχείας φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι ένα από τα βασικά στοιχεία που θα κρίνουν την πορεία της ηλεκτροκίνησης. Γιατί, η υποδομή φόρτισης πρέπει να συμβαδίζει με τον αυξανόμενο αριθμό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Εάν κάποια στιγμή είναι επιθυμητή η φόρτιση δέκα αυτοκινήτων ταυτόχρονα σε δέκα λεπτά, τότε θα ήταν αναγκαία μία τεράστια επένδυση και εξοπλισμός ικανός να τροφοδοτεί με ηλεκτρικό ρεύμα έναν ουρανοξύστη.

Μία εφικτή λύση με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα είναι η δημιουργία τοπικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, με τη χρήση συσσωρευτών παρόμοιων με εκείνους των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων – το μειονέκτημά τους είναι ότι η συχνή φόρτιση και εκφόρτιση μειώνει τη διάρκεια ζωής τους και κάποια στιγμή θα ήταν αναγκαία η ανακύκλωσή τους.

Ταχεία φόρτιση και κινητική ενέργεια
Η Skoda Auto DigiLab, το τμήμα της Skoda Auto που εξελίσσει τεχνολογίες του μέλλοντος, ανάμεσά τους και η έρευνα για τη γρήγορη φόρτιση, πιθανά έχει τη λύση. Η Skoda Auto έχει συνάψει συμφωνία στρατηγικής συνεργασίας με τη Chakratec, μια start-up εταιρεία από το Ισραήλ που είναι ο δημιουργός του Kinetic Power Booster.

Πρόκειται για ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (με τη μορφή της κινητικής ενέργειας) που βασίζεται στην περιστροφή ενός σφονδύλου, χωρίς να απαιτούνται μπαταρίες.

Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει τη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων με διπλάσια ισχύ σε σχέση με αυτή που μπορεί να παρέχει το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μέρη όπου η δυναμικότητα του δικτύου είναι πολύ πιο μικρή σε σχέση με αυτήν που απαιτείται για γρήγορη φόρτιση.
Ή, τέλος, μπορεί να φορτίσει δύο ηλεκτρικά αυτοκίνητα με «πλήρη» ταχύτητα, ενώ υπό διαφορετικές συνθήκες θα έπρεπε τα δύο αυτοκίνητα να μοιραστούν τη διαθέσιμη χωρητικότητα.

Πέρυσι, η Skoda Auto DigiLab ξεκίνησε την πιλοτική λειτουργία του καινοτόμου συστήματος αποθήκευσης κινητικής ενέργειας με σφόνδυλο, Kinetic Power Booster, σε σύνδεση με ένα σταθμό ταχείας φόρτισης. Πρόκειται για την πρώτη εγκατάσταση αυτού του τύπου στην Τσεχία και μόλις την τρίτη στον κόσμο.

Τα πλεονεκτήματα της ταχείας φόρτισης με Kinetic Power Booster
Η εγκατάσταση αποθήκευσης κινητικής ενέργειας επιτρέπει τη γρήγορη φόρτιση ακόμη και σε περιοχές στις οποίες το τοπικό δίκτυο δεν θα ήταν αρκετά ισχυρό. Παράλληλα, το σύστημα αποθήκευσης απορροφά τα μέγιστα φορτία του δικτύου με την περιστροφή των σφονδύλων με μεγάλες ταχύτητες, με αποτέλεσμα την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας υπό τη μορφή κινητικής ενέργειας.

Μόλις ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο συνδεθεί στη μονάδα αποθήκευσης, το Kinetic Power Booster επιβραδύνει ξανά τους σφόνδυλους και απελευθερώνει την ενέργεια ως ηλεκτρικό ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να διπλασιάσει την ισχύ φόρτισης για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με αυτήν που μπορεί να παρέχει το δίκτυο.

Η συγκεκριμένη λύση είναι ιδανική για εκθέσεις αυτοκινήτων ή για εμπορικά κέντρα, όπου η αύξηση της παροχής για την εγκατάσταση ενός σταθμού γρήγορης φόρτισης συνεπάγεται μια ιδιαίτερα μεγάλη επένδυση.

Το μεγάλο πλεονέκτημα του συστήματος της Chakratec είναι ότι χρησιμοποιεί μηχανική μορφή αποθήκευσης ενέργειας και όχι χημική, κάτι που εγγυάται τη σταθερή απόδοση στο χρόνο. Η διάρκεια ζωής του υπολογίζεται σε είκοσι χρόνια.

Πώς λειτουργεί το Kinetic Power Booster
Η τρέχουσα έκδοση του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας Kinetic Power Booster της ισραηλινής εταιρείας αποτελείται από δέκα σφόνδυλους, βάρους 150 κιλών ο καθένας. Βρίσκονται σε ειδικά χαλύβδινα πλαίσια σε ένα κοντέινερ, όπου περιστρέφονται σε κενό αέρος.

Όταν το Kinetic Power Booster τροφοδοτείται με ρεύμα από το δίκτυο, η περιστροφή τους επιταχύνεται σταδιακά – αντίθετα, όταν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο φορτίζει την μπαταρία του, παράγουν ηλεκτρισμό και, αντίστοιχα, η ταχύτητα περιστροφής τους πέφτει σταδιακά.

Η συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας θα καθιστούσε δυνατή την ταυτόχρονη φόρτιση, με τη βοήθεια του Kinetic Power Booster, των μπαταριών δύο Skoda CITIGOe iV μέχρι το 80% της χωρητικότητάς τους σε μόλις μία ώρα και με διπλάσια ισχύ σε σχέση με αυτή που παρέχει μόνο του το δίκτυο.

Όταν το Kinetic Power Booster βρίσκεται σε πλήρη φόρτιση, οι σφόνδυλοι περιστρέφονται με 18.000 στροφές ανά λεπτό. Όταν φορτίζεται ένα αυτοκίνητο, η ταχύτητα σταδιακά πέφτει στις 7.000 στροφές/λεπτό – σε αυτό το σημείο η φόρτιση σταματά επειδή υπάρχει πλήρης αποφόρτιση.

Ο χρόνος που απαιτείται για την “επαναφόρτιση” – δηλ. την επαναφορά των σφονδύλων στη μέγιστη ταχύτητά τους – εξαρτάται από την ισχύ του δικτύου στο οποίο είναι συνδεδεμένη η εγκατάσταση – μία τυπική τιμή είναι 45’. Είναι χαρακτηριστικό ότι αν η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος διακοπεί όταν οι σφόνδυλοι περιστρέφονται με τη μεγαλύτερή τους ταχύτητα, θα χρειαστούν τέσσερις ημέρες για να σταματήσουν εντελώς!

Ταχεία φόρτιση με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας
Η ίδια η εγκατάσταση του Kinetic Power Booster, συμπεριλαμβανομένου του συνδεδεμένου σταθμού φόρτισης, καταναλώνει ελάχιστα, περίπου 3 kWh ενέργειας για την τροφοδοσία των σφονδύλων και των εξαρτημάτων της λειτουργίας του ίδιου του σταθμού φόρτισης. Αυτό σημαίνει ότι όλη υπόλοιπη ενέργεια που προέρχεται από το δίκτυο χρησιμοποιείται για τη φόρτιση των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Δείτε το πλήρες άρθρο με τις φωτογραφίες κάνοντας κλικ εδώ