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ITALIA
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L'introduzione di autobus elettrici comporta una transizione tecnologica. Gli autobus elettrici e quelli tradizionali hanno per lo più le stesse funzioni di sicurezza, ma con alcune differenze importanti, come la catena cinematica e l'immagazzinamento dell'energia. Queste sono parti integranti dell'architettura di sicurezza Volvo, che comprende tutti gli aspetti degli impianti e dei componenti elettrici del veicolo.
In ogni cella della batteria è già presente una caratteristica preventiva, con funzioni autonome che impediscono l'escalation in caso di danni. Nel veicolo, inoltre, tutte le funzioni sono monitorate in modo che il conducente e il centro di controllo del traffico possano essere avvisati se viene rilevato un rischio.
Il sistema di sicurezza di un autobus elettrico Volvo allerta o avvisa immediatamente il conducente, ma solo quando è necessario un suo intervento diretto. Evitare informazioni ridondanti aiuta il conducente a rimanere concentrato sul suo compito principale: portare i passeggeri a destinazione, in modo sicuro e puntuale.
La sicurezza del veicolo è soggetta a tutta una serie di normative. Per i gruppi propulsori elettrici, la norma R100 è fondamentale. Essa descrive numerosi parametri da considerare e testare. Tutti i veicoli elettrici Volvo Buses sono conformi alla norma R100.
Lo stato e le prestazioni delle batterie sono fattori determinanti per la sicurezza di esercizio degli autobus elettrici. Il sistema di gestione della batteria regola la corrente di ricarica e scarica e controlla il raffreddamento e il riscaldamento dei pacchi batteria per garantire condizioni ottimali di funzionamento delle batterie.
In un autobus elettrico Volvo, tutti i parametri importanti sono monitorati costantemente per garantire la sicurezza di esercizio. Per mantenere la cella in condizioni sempre ottimali e sicure, l'unità centrale e il sistema di gestione della batteria forniscono continuamente:
L'intervallo di sicurezza mostra i valori definiti di temperatura e tensione, entro i quali il funzionamento è sicuro. Le deviazioni da questi valori influenzano sia le prestazioni che la durata:
Se la temperatura rimane al di sopra del limite di sicurezza o lo supera frequentemente, potrebbe verificarsi un cortocircuito all'interno della cella, che a sua volta provocherebbe la fuoriuscita di gas o una fuga termica. Una tensione al di fuori dell'intervallo di sicurezza degraderebbe lentamente la cella e potrebbe causare problemi di sicurezza.
L'accumulo di energia deve essere sempre protetto da qualsiasi uso improprio. Il danneggiamento di una batteria può comportare diversi scenari di rischio e l'aggravarsi degli eventi. Fino a una fuga termica, che potrebbe provocare un incendio. Ecco perché gli autobus elettrici Volvo sono dotati di diversi livelli di funzioni di sicurezza che bloccano la progressione delle problematiche.
Nelle batterie Volvo, le celle sono assemblate in moduli che garantiscono protezione meccanica, smorzamento delle vibrazioni e isolamento termico. I moduli sono raggruppati nel pacco batteria, racchiuso in una robusta scatola di acciaio che è parte integrante della protezione meccanica.
| Una robusta scatola previene gli impatti fisici e le deformazioni |
| Moduli sigillati impediscono l'immersione in acqua |
| Le barriere tra i moduli riducono e distribuiscono la forza degli urti meccanici |
Le batterie e tutti i componenti elettrici sono costantemente monitorati dal sistema di gestione delle batterie e dall'unità centrale. Se viene rilevata un'anomalia, le celle, il pacco batteria e l'intero sistema di trazione possono essere scollegati. I cavi ad alta tensione sono monitorati dal circuito di protezione da tensioni pericolose (HVIL, Hazardous Voltage Interlock Loop).
| Il monitoraggio tiene sotto controllo tutti i parametri elettrici |
| Il circuito HVIL interrompe la tensione di propulsione se viene rilevato un rischio. |
| I fusibili scollegano i circuiti della tensione di propulsione in parte o del tutto. |
| Le prese d'aria riducono l'accumulo di pressione interna. |
La temperatura dell'intero sistema di accumulo energia è controllata da un sistema separato di raffreddamento/riscaldamento a liquido. Se la temperatura aumenta, le celle e i moduli adiacenti vengono protetti da materiali resistenti al calore.
| Le barriere termiche impediscono l'aumento della temperatura nelle celle e nei moduli adiacenti |
| Il riscaldamento e il raffreddamento attivi mantengono la temperatura della batteria entro l'intervallo di sicurezza |
| La ventilazione riduce l'accumulo di calore interno |
Il controllo della temperatura delle batterie riduce attivamente il rischio di malfunzionamenti e scollega le batterie per eliminare ulteriori condizioni improprie. Inoltre, il sistema rileva attivamente i segnali di fuga termica e attiva gli avvisi al conducente.
| Controllo della temperatura |
| Disconnessione della batteria |
| Rilevamento delle fughe termiche |
| Avvisi al conducente |
La manutenzione e la riparazione di un autobus elettrico ha molto in comune con gli interventi sugli autobus tradizionali. La differenza risiede nella trasmissione, nelle batterie e nella gestione interna dell'energia. L'uso di sistemi ad alta tensione richiede una formazione e una certificazione apposite.
Diversi componenti del sistema di trazione elettrica non possono essere riparati, ma devono essere sostituiti e restituiti a Volvo. Qualsiasi tipo di intervento sul sistema di trazione richiede il rispetto di una procedura di disattivazione; una volta ultimati i lavori, la procedura di messa in servizio riporta il veicolo in condizioni operative.
Rigide procedure garantiscono che il tecnico dell'assistenza non possa essere esposto a tensioni pericolose. Le operazioni di disattivazione e messa in servizio possono essere eseguite solo da personale autorizzato, ovvero dal "tecnico responsabile dell'attività lavorativa". Questa persona deve essere anche delegata per poter svolgere tale lavoro.
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