Энергия будущего: Белорусские инженеры разработали тяговую батарею для беспилотников-тяжеловозов

Шестнадцать моделей аккумуляторов

Подвижной состав транспортно-инфраструктурных комплексов uST – рельсовые беспилотники на стальных колесах (юнимобили) – передвигается исключительно на электрической тяге. 

Обычно питание подвижного состава подается от контактной сети на электрифицированных участках пути. Там же, где электроэнергия недоступна или временно отключена, источником служит батарея юнимобиля. Ее емкости, как правило, хватает на 100 км пути.

За 10 лет напряженной работы белорусскими инженерами компании UST Inc. было разработано 16 моделей накопителей электрической энергии. Некоторые аккумуляторные батареи эксплуатируются с 2017 года и по-прежнему выдают более 80 % от заявленной емкости. Такой ресурс обеспечивается рациональной конструкцией и высокой квалификацией сотрудников. В Беларуси нет компаний с такой широкой линейкой литий-ионных аккумуляторных батарей для пассажирского и грузового транспорта.

Батарея для юнимобиля со снятой верхней защитной крышкой / © UST Inc. Суперконденсаторы для тяжеловозов

Одним из важнейших направлений для компании UST Inc. выступают грузоперевозки, которые также осуществляются в логистической инфраструктуре «второго уровня». Белорусские инженеры по праву гордятся своей разработкой – накопителями электрической энергии для юнимобиля, способного перевозить морские контейнеры массой до 40 тонн.

Для этого был создан комбинированный аккумулятор, состоящий из двух батарей на литий-ионных аккумуляторах и еще двух батарей на суперконденсаторах. Такая конструкция на коротких расстояниях и при частых запусках помогает быстро разгонять рельсовые беспилотники большой массы. Набор скорости юнимобилем происходит благодаря энергии двух конденсаторных батарей, после чего движение продолжается за счет контактной сети или пары литий-ионных бортовых аккумуляторов. 

Также эта технология позволяет быстро зарядить суперконденсаторный аккумулятор во время движения от контактной сети и рекуперационного торможения. 

Специалисты UST Inc. отмечают, что применение разнотипных аккумуляторов позволяет уменьшить размеры самих накопителей энергии, обеспечить более комфортные условия их работы при отсутствии чрезмерных нагрузок и, следовательно, продлить срок их службы.

Батарея для юнимобиля со снятой верхней защитной крышкой / © UST Inc. Высокий уровень безопасности

Чтобы сделать безопасной работу накопителей энергии, белорусские инженеры снабдили их датчиками для наблюдения за следующими параметрами:

напряжением на каждой аккумуляторной ячейке (в некоторых аккумуляторах содержится 364 топливные ячейки); температурой на контактах ячеек; током, выдаваемым и накапливаемым батареей; температурой и наличием утечек охлаждающей жидкости; изоляцией корпуса.

Корпусы накопителей спроектированы с учетом высоких эксплуатационных нагрузок. Они герметичны и изолированы, способны выдерживать высокие температуры, оборудованы клапанами выравнивания давления.

Подвесной бирельсовый грузовой юнимобиль. Предназначен для транспортировки специальных контейнеров в тропических условиях / © UST Inc.

Разработка современных тяговых батарей для рельсовых беспилотников – это настоящий вызов даже для опытных инженеров. Требуется не только продуманная архитектура аккумулятора, но и эффективное управление параметрами, сложная сборка и обеспечение высочайших стандартов безопасности.