Un sistem de transport public electric revoluționar
O inovație în domeniul transportului public urban constă într-un sistem electric modern, care nu utilizează baterii convenționale, ci supercondensatoare capabile să se încarce complet în mai puțin de un minut. Această propunere impresionantă aparține cercetătorilor de la Universitatea Politehnica Timișoara, fiind parte a proiectului realizat de către Centrul de Cercetare pentru Conversia Energiei și Controlul Stocării (CICSE). Recent, realizările acestui grup au fost recunoscute la nivel academic prin obținerea Premiului „Constantin Budeanu” al Academiei Române, la Secțiunea de Științe Tehnice.
Recunoașterea cercetării prin premii
Premiul a fost acordat lui Adrian-Daniel Martin, șef de lucrări, și lui Liviu-Dănuț Vitan, cadru didactic asociat, ambii membri ai Departamentului de Inginerie Electrică al Facultății de Inginerie Electrică și Energetică. Aceștia au fost premiați pentru lucrarea „Contribuții la modelarea și testarea acționărilor motoarelor și generatoarelor electrice în vederea îmbunătățirii performanței”. Distincția subliniază nu doar importanța cercetării, ci și coerența și relevanța internațională a acesteia.
Publicația de prestigiu
Articolul care a fundamentat obținerea premiului a fost publicat în revistă de renume IEEE Transactions on Industry Applications, recunoscută la nivel mondial în domeniul ingineriei electrice și al aplicațiilor industriale. Aceasta reflectă un proces de cercetare extins, susținut de o serie de lucrări indexate în baza de date IEEE Xplore, care îmbină analiza teoretică, simularea numerică și validarea experimentală.
Propulsie electrică fără baterii
Cercetarea vizează dezvoltarea unei noi configurații de propulsie electrică pentru un microbuz destinat transportului public urban, care utilizează supercondensatoare în locul bateriilor litiu-ion. Supercondensatoarele permit încărcări rapide, de sub un minut, potrivite pentru pauzele de staționare în stații.
Analiza complexă a configurației
Configurarea a fost supusă unor analize detaliate atât prin simulări numerice la scară 1:1, cât și prin experimente la scară 1:20, desfășurate pe un stand de testare dedicat. A fost efectuat un studiu de caz în Timișoara, folosind date reale de pe traseul liniei de troleibuz 16. Au fost luate în considerare viteză, accelerație și condiții de trafic, utilizând date de la un microbuz real, Mercedes Sprinter City 75.
Demonstrarea fezabilității conceptului
Rezultatele au arătat că energia acumulată în supercondensatoare este suficientă pentru a parcurge întreaga distanță a traseului fără necesitatea reîncărcării intermediare. Această soluție permite încărcarea exclusiv la capetele de linie, folosind stațiile existente de curent continuu de 50 kW utilizate pentru vehiculele electrice.
Analiza economică și comparativă
Cercetarea a inclus și o analiză economico-financiară a soluțiilor utilizate, comparând supercondensatoarele cu bateriile litiu-ion pe întreaga durată de utilizare a vehiculului. Rezultatul a fost remarcabil: soluția propusă reduce costurile finale cu aproximativ 35%, chiar și având în vedere coeficienți de risc și prețurile actuale de pe piață.
Inovații în motorizare
Pentru propulsia electrică, a fost dezvoltat un motor sincron cu magneți permanenți interiori de tip bonded NdFeB. Acesta oferă costuri de fabricație reduse, pierderi minime și eficiență crescută, fiind capabil să se conecteze direct la transmisia microbuzului, fără a necesita o cutie de viteze intermediară.
Fabricarea motorului și a convertorului
Motorul a fost produs în România, la ICPE București. Convertorul bidirecțional, esențial pentru transferul de energie între supercondensatoare și invertor, a fost proiectat și fabricat în laboratorul UPT. Sistemul de control include strategii avansate, permițând recuperarea energiei la frânare și optimizarea funcționării componentele electrice.
Proiectul ECON-BUS
Lucrarea premiată reflectă rezultatele proiectului experimental ECON-BUS, care vizează dezvoltarea unui sistem de transport urban electric, bazat pe stocarea energiei în supercondensatoare. Proiectul a beneficiat de un buget de 599.900 lei și s-a desfășurat pe o perioadă de 18 luni, având ca scop crearea unui model experimental de referință.
Viitorul mobilității sustenabile
În perspectiva viitoare, echipa de cercetare de la CICSE și UPT intenționează să avanseze în domeniul tehnologiilor de mobilitate, vizând realizarea de sisteme de tracțiune ultra-eficiente, integrarea electronicii de putere de tip „Wide Bandgap”, dezvoltarea algoritmilor de management energetic hibrid și implementarea soluțiilor de digitalizare pentru întreținerea predicitvă a echipamentelor electrice industriale.
