Treinen op batterijen

[Shrek]

Ik heb wel begrepen dat laden via bovenleiding niet altijd eenvoudig is.
De klassieke bovenleiding en stroomafnemer verwachten "beweging" tijdens de stroomafname omdat het contactoppervlak zo klein is.
Wil je dat doen tijdens een stilstand in het eindstation is een groter contactoppervalk altijd nuttig om opwarming tegen te gaan.

Het concept, wat GWR overgenomen heeft uit een faillissement, was ontwikkeld door een bedrijf dat metrotreinen wou ombouwen naar batterijtreinen, die hadden stroom afnemers via de rails...

Zou bij bovenleidingsrails (zoals in de Luikse tunnels) dat probleem niet verholpen zijn?

[maarten]

Technisch is het verschil zeer klein tussen DC laden via een stekker of laden via de bovenleiding. In beide gevallen heb je een batterij management systeem nodig. Dus daar moet je al niet naar kijken.

Volgens mij is er juist een groot technisch verschil. Bij "normaal" DC laden wordt spanning en stroomsterkte door de laadpaal geregeld met communicatie tussen voertuig en laadpaal. Bij klassieke bovenleiding is dit onmogelijk. Je kunt niet zomaar even de bovenleidingsspanning variëren. Daarom zal een trein die je op DC wil laden altijd zelf de laadinfrastructuur (de laadpaal) aan boord moeten hebben. Om er nog niet van te spreken dat je sowieso een geschikte spanning moet genereren uit eender welke spanning de bovenleiding geeft, want DC laden gaat meestal met rond 400V of 800V, of 1250V voor de megawatt charging techniek. Allemaal spanningen die niet uit de gangbare bovenleidingssystemen komt.
Hetzelfde geldt voor AC laden, maar die techniek is wat simpeler.

Daarom is de oplossing van GWR met de laadrails (die in feite de functie van de CCS stekker overneemt) een zeer handige oplossing.

[jan_olieslagers]

Met het beetje inzicht dat ik heb in de materie:

okee, als men een auto of trein aan de "laadpaal" hangt, dan hangt die laadpaal aan het distributienet, hopelijk driefasig 400V~, of misschien zelfs middenspanning +/- 10kV~, en in de laadpaal zit dan elektronica die uit die netspanning een optimale laadstroom en -spanning maakt. Van de bovenleiding is de spanning inderdaad gegeven, en dus moet er in het tractiemateriaal elektronica worden toegevoegd ongeveer zoals die in de laadpaal. Dat is toch niet onoverkomelijk?

Sterker, het lijkt me duidelijk dat eenzelfde elektronicapakket zowel 1,5kV= als 3kV= zou kunnen verwerken, en dat is nmbm een argument te meer om sommige netwerken (NL, FR) niet over te schakelen van 1,5 kV naar 3 kV, de winst is te gering. Beter gelijk naar 15kV~/25kV~ , maar dat is een aparte discussie.

[maarten]

en dus moet er in het tractiemateriaal elektronica worden toegevoegd ongeveer zoals die in de laadpaal. Dat is toch niet onoverkomelijk?

Dat klopt. Maar het is wel een afweging tussen hoeveel materieel je hebt en hoeveel laadpalen je hebt. 1000 treinstellen met laadelectronica tegen 100 laadpalen, of 10 treinstellen tegen 100 laadpalen (om maar even twee uitersten te noemen).
Plus dat electronica geheid een keer stuk gaat, en electronica in een trein kun je alleen repareren als die trein in de werkplaats is en zo lang kun je de trein ook niet opladen. Laadpalen aan de wal kun je ten alle tijden repareren en je treinen kun je dan altijd op een andere locatie laden (als dat met je reikwijdte werkt).

Dus technisch absoluut geen probleem, maar organisatorisch en financieel wel een afweging.

[jan_olieslagers]

Hoezo alleen repareren in werkplaats? Voedingsmodule kapot: defecte module eruit, vervangmodule in de plaats, en gaan die banaan!
Zo gaat het met mijn PC's thuis en zo ging het met de servers en de SAN-infrastructuur die ik beroepshalve onderhield. Okee, de voedingsmodule van een trein zal wel wat lomper en zwaarder zijn dan een servervoeding of een harddisk; misschien is het zelfs een klus voor twee man om ze eruit te halen, en de andere in de plaats. Maar onoverkomelijk kan dat allemaal niet zijn. Als het treinbedrijf maar eens eindelijk wilde meegaan met de tijd, en met de evolutie van de technologie.

In feite waren, reeds twintig jaar geleden, alle kritische elementen "hot-swappable": men kon een defecte component verwijderen, en een verse in de plaats steken, en dan via software de hele boel terug in de oorspronkelijke toestand brengen, zonder onderbreking van de dienst. Hoogstens was er tijdelijk wat verlies aan performantie. Natuurlijk zal het met de voeding van een trein minder simpel zijn, wegens de veel grotere vermogens, maar technisch moet het perfect mogelijk zijn, en de meerkost zou niet zo schabouwelijk mogen zijn, de winst aan betrouwbaarheid zou dat ruimschoots moeten compenseren.

Ter illustratie: vroege jaren 2000 heb ik meegewerkt aan het HADES-project, dat omvatte fail-over clusters van Solaris-servers op SUN-15K hardware. Elke SUN 15K (eentje in de Frankrijkstraat/Onderwijsstraat op niveau -2, de andere in de kelder van het Atriumgebouw) had ZES netvoedingen, en daarvan mochten er twee uitvallen, dan bleef de boel nog altijd draaien. +2 redundant noemde men dat. Zeker, op een trein zou dat allemaal flink wat ruimte EN flink wat kost vergen, maar nogmaals, de betrouwbaarheid zou er sterk bij winnen. En de soepelheid om een defect niet onmiddellijk te hoeven herstellen is ook heel wat waard.

[Steven]

Zo’n units van elektronica haalt men er zelfs niet uit met menselijke kracht. Als je de kans hebt bezoek eens een werkplaats. Dergelijke zaken haalt men er uit met een kraantje (rolbrug) zoals bij M6/7 waarbij heel wat op het dak zit. Of als het onderaan is plaatst men er een kar onder om het daar op te laten zakken. Die zaken wegen wel 100-en kilo’s. Het gewicht komt dan vooral door het frame waar deze zaken in gebouwd zijn. Vergelijken met je PC thuis is dus een muis met een olifant vergelijken.