Icon up Overzicht

Exaktueel Snellaadsysteem

Onderwerp: Arbeid en energie, Elektrische stroom

HAVO/VWO Bovenbouw, , 20 min

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Lees onderstaand artikel:

Het Spaanse bedrijf Opbrid heeft een snellaadsysteem ontwikkeld voor hybride diesel/elektrische bussen. De Spaanse Opbrid rijdt op accu's van het Rijswijkse Epyon.

Aan het eind en begin van de busroute kan het laadsysteem met een vermogen van ongeveer 250 kW de accu's van de bus in vijf tot zes minuten volladen. De accu's zijn zo snel te laden omdat ze zijn gemaakt van lithiumtitanaat nanomateriaal, ontwikkeld door het in Rijswijk gevestigde Epyon. Accu’s van lithium titanaat (Li4Ti5O12) hebben volgens Roger Bedell, directeur van Opbrid, bovendien een lange levensduur.

Voor de overdracht van de elektrische stroom is aan de bovenkant van de bus een pantograaf geïnstalleerd, die bij het laadstation omhoog gaat en via twee horizontale balken de stroom afneemt, net zoals een elektrische trein doet. Met de volgeladen accu’s kan de bus tien tot vijftien kilometer elektrisch rijden. De dieselmotor is bijvoorbeeld te gebruiken als de bus een achterstand op het rijschema heeft en er geen tijd is om te laden.

Een groot voordeel van deze aanpak is dat er geringe investeringen voor de infrastructuur noodzakelijk zijn. En omdat het laden snel achter elkaar gebeurt, kan de accu relatief klein blijven. Een nadeel is dat het opgenomen vermogen van minimaal 200 kW erg hoog is; dit stelt hoge eisen aan het elektriciteitsnet.

Naar: Technisch Weekblad, 16 oktober 2010

Zie ook de website van het Technisch Weekblad.

Vragen en opdrachten

In een artikel op de website van de fabrikant van de bus (http://www.opbrid.com/)staat dat het opladen van de bus gebeurt bij een gelijkspanning van 500 V.

a) Bereken de grootte van de stroomsterkte tijdens op opladen.

b) Wat kan het gevolg zijn van deze grote stroomsterkte?

Volgens de website kost het rijden met zo/ n bus 2 kWh per kilometer.

c) Bereken de hoeveelheid energie die wordt overgedragen tijdens 6 minuten opladen.

d) Bereken hoeveel kilometer de bus kan rijden als hij start met een volle accu. Vergelijk dit met het gegeven uit het artikel.

e) Wat vindt je van deze afstand? Wat heeft dat voor gevolg voor het gebruik van de bus?

Het opladen gebeurt met behulp van een pantograaf(zoals treinen en trams hebben).

f) Welke eisen moeten gesteld worden aan de kabels hierin?

g) Aan welke eisen moet het elektriciteitsnetwerk van het oplaadsysteem voldoen?

 

Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.