Kompleksowa integracja napędów wodorowych Oferujemy wsparcie w zakresie projektowania i integracji napędów wodorowych do pojazdów użytkowych i specjalistycznych. Nasze usługi obejmują cały proces — od koncepcji, przez dobór komponentów, aż po wykonanie kompletnego układu napędowego i zintegrowanie go z istniejącym pojazdem.

Jak wygląda współpraca przy projektach wodorowych?

Stawiamy na kompleksowe podejście i partnerską współpracę, dlatego nasze projekty dostosowujemy do indywidualnych potrzeb klientów, a nie odwrotnie. W ramach projektów wodorowych przeprowadzamy klienta przez 5 głównych obszarów współpracy.
Analiza potrzeb i projekt wstępny
Dobór i dostawa komponentów
Wycena i zatwierdzenie
Integracja mechaniczna i elektryczna
Oprogramowanie i sterowanie

Realizacje - Integracja napędu wodorowego, pierwszy taki projekt w Polsce

W ramach współpracy z jedną z największych firm energetyczno-paliwowych w Polsce i w Europie Wschodniej jesteśmy w trakcie realizacji projektu ciągnika siodłowego z napędem wodorowym (Ennovum H670). Pojazd zostanie przygotowany do realizacji przewozów długodystansowych na trasach o długości około 500 km.

Ennovum H670 to ciągnik siodłowy w konfiguracji 4×2 z napędem wodorowym. Podwozie o rozstawie osi wynoszącym 3900 mm pozwala na optymalne rozmieszczenie komponentów napędu wodorowego i zastosowanie ciągnika z większością naczep. Docelowo, pojazd ma być certyfikowany według regulacji ADR w celu dopuszczenia do przewozu wodoru w naczepach typu MEGC.

ciągnik siodłowy z napędem wodorowym

Dostępne komponenty

Moduł ogniw paliwowych

1. Moduł ogniw paliwowych

Głównym komponentem układu napędowego jest moduł wodorowych ogniw paliwowych o mocy nominalnej 140 kW i maksymalnej sprawności na poziomie 58%. Ogniwa typu PEM (Proton Exchange Membrane) zasilane są poprzez zintegrowany BOP (Balance of Plant), czyli  układ dostarczania wodoru oraz przefiltrowanego powietrza. W jego skład wchodzą m.in. sprężarka powietrza, nawilżacz, zawory, czujniki i przełączniki do sterowania przepływem wodoru. Za nadzorowanie pracy stosu ogniw odpowiada jednostka ECU (Engine Control Unit), która monitoruje również parametry pracy urządzenia w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Produkty reakcji z ogniw paliwowych, czyli mieszanina powietrza, pary wodnej i niewielkiej ilości wodoru, są odprowadzane w kontrolowany sposób poza pojazd. Moduł ogniw paliwowych wyposażony jest w przetwornicę DC/DC, która dostosowuje napięcie stosu ogniw i umożliwia bezpieczną współpracę z innymi komponentami napędu. Urządzenie posiada także pompę do własnego, oddzielnego układu chłodzenia cieczą. Przepływ i temperatura chłodziwa zależą od ilości odprowadzanego ciepła i sterowane są przez jednostkę ECU. Aby utrzymać odpowiednią temperaturę pracy stosu ogniw, moduł wykorzystuje własny, odrębny obieg układu chłodzenia.

Układ magazynowania sprężonego wodoru

2. Układ magazynowania sprężonego wodoru

Do modułu ogniw paliwowych sprężony wodór dostarczany jest z układu magazynowania, złożonego z czterech zbiorników typu IV, czyli zbudowanych z wewnętrznej warstwy z tworzywa HDPE (High Density Polyethylene) owiniętej wzmocnieniem z kompozytu ze zbrojeniem z włókna węglowego. Nominalne ciśnienie układu wynosi 700 bar. System znajduje się za kabiną kierowcy. Łączna masa gazu przechowywanego w układzie wynosi około 49 kg, co zapewnia zasięg ciągnika z naczepą na poziomie około 500 km. System magazynowania sprężonego wodoru spełnia wymagania regulaminu UN ECE R134.02, który określa wytyczne bezpieczeństwa dla układów magazynowania wodoru w pojazdach. Każdy zbiornik wyposażony jest w zawór OTV (On Tank Valve), umożliwiający dostarczanie wodoru do stosu ogniw, uzupełnianie paliwa podczas tankowania oraz odprowadzenie go poza pojazd w razie wystąpienia sytuacji awaryjnej. Zestaw zbiorników posiada termiczne zabezpieczenia TPRD (Thermal Pressure Release Device), które odprowadzają wodór w razie nagłego wzrostu temperatury wewnątrz zbiorników. Zestaw zbiorników tankuje się za pomocą złącza H70 umieszczonego za kabiną kierowcy.

System bateryjny

3. System bateryjny

Ciągnik siodłowy Ennovum H670 wyposażony jest w nasz autorski układ bateryjny, który umożliwia stabilizację pracy stosu ogniw paliwowych, wspomaganie przy zwiększonym zapotrzebowaniu na moc oraz odzyskiwanie energii np. podczas hamowania, co poprawia sprawność całkowitą pojazdu. Baterie wyposażone są w układ chłodzenia cieczą, dzięki któremu możliwe jest utrzymanie optymalnych warunków pracy ogniw litowo-jonowych. Przekłada się to nie tylko na utrzymanie wysokiej wydajności baterii, ale również na zwiększenie ich żywotności, ponieważ ogniwa nie są poddawane działaniu wysokiej temperatury, która sprzyja ich degradacji. Zawarty układ BMS (Battery Management System), poza podstawowymi funkcjami monitorowania i zarządzania pracą ogniw, posiada też funkcję wykrywania zjawisk ucieczki termicznej (thermal runaway) i propagacji termicznej (thermal propagation), która wymagana jest przez nowo obowiązujący regulamin homologacji cząstkowej UN ECE R100.03. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych systemów nadzorowania pracy baterii zapewniony jest wysoki poziom bezpieczeństwa urządzeń.

System bateryjny może być ładowany z zewnętrznego źródła energii elektrycznej poprzez standardowe złącze CCS2 zlokalizowane za kabiną kierowcy. Ładowanie prądem przemiennym AC możliwe jest dzięki ładowarce pokładowej o mocy 22 kW w czasie około 6 h. Baterie można również ładować prądem stałym DC w czasie około 1 h przy mocy ładowania na poziomie 150 kW. Dzięki takiemu rozwiązaniu, możliwe jest przejechanie ograniczonego dystansu w trybie wyłącznie bateryjnym bez wykorzystania modułu ogniw paliwowych.

Silnik elektryczny pojazdu

4. Silnik elektryczny i zintegrowana przekładnia

Napęd z układu elektrycznego na koła przenoszony jest za pomocą umieszczonego centralnie silnika elektrycznego o mocy ciągłej 360 kW i chwilowej równej 500 kW. Silnik jest zintegrowany z 4-stopniową przekładnią, dzięki której możliwe jest zmaksymalizowanie sprawności układu napędowego w zależności od chwilowych warunków jazdy.

Sterownik pojazdu

5. Sterownik pojazdu 

Nasz autorski sterownik ładowania zapewnia kontrolę nad całym pojazdem. Jako Ennovation odpowiadamy zarówno za projekt płytki, jak i za oprogramowanie, więc możemy bezproblemowo zintegrować wszystkie komponenty, dopasować parametry pojazdu zgodnie z wymaganiami klienta i zaimplementować żądane funkcjonalności.

Zintegrowana elektronika

6. Zintegrowana energoelektronika 

Kompleksowy moduł energoelektroniczny zaprojektowany z myślą o nowoczesnych układach napędowych opartych na technologii wodorowej. Rozwiązanie integruje wszystkie kluczowe komponenty potrzebne do sprawnego zarządzania energią w pojeździe, upraszczając architekturę systemu oraz ograniczając przestrzeń montażową i masę całkowitą.

Kompresor klimatyzacji

7. Kompresor klimatyzacji

W pojazdach z tradycyjnym napędem spalinowym kompresor klimatyzacji napędzany jest mechanicznie, bezpośrednio z wału silnika. W przypadku układów opartych na ogniwach paliwowych nie ma takiej możliwości – dlatego stosujemy elektryczny kompresor klimatyzacji, niezależny od silnika.

8. Grzałka PTC 

W pojazdach spalinowych kabina ogrzewana jest ciepłem odpadowym z silnika. Napędy wodorowe, jako systemy wysokowydajne, praktycznie nie generują takiego ciepła – dlatego komfort cieplny zapewnia elektryczna grzałka PTC. To bezpieczne, kompaktowe i szybkie w działaniu źródło ciepła, idealnie dopasowane do warunków pracy w pojazdach z ogniwem paliwowym.

Pompa oleju

9. Pompa oleju 

W pojazdach wyposażonych w układ hydrauliczny stosujemy elektryczną pompę oleju, dobieraną indywidualnie do parametrów systemu. W przeciwieństwie do rozwiązań mechanicznych, pompa elektryczna pracuje niezależnie od silnika trakcyjnego, co zwiększa efektywność działania.

FAQ

W jaki sposób Ennovation zapewnia bezpieczeństwo układu wodorowego i chroni przed wyciekami?
Nasza firma kładzie szczególny nacisk na bezpieczeństwo układu wodorowego na każdym etapie projektowania i integracji pojazdu. W celu minimalizacji ryzyka wycieków, już na etapie projektu stosowane są wysokiej jakości połączenia instalacji wodorowej oraz odpowiednie uszczelnienia złącz.

 

Czy w pojazdach Ennovation montowane są czujniki wodoru i jak wpływają na bezpieczeństwo pojazdu?
Czujniki wodoru stanowią istotny element systemu bezpieczeństwa w pojazdach z napędem wodorowym. Ich głównym zadaniem jest możliwie najwcześniejsze wykrycie potencjalnych wycieków gazu. W pojazdach projektowanych przez Ennovation czujniki rozmieszczane są w newralgicznych miejscach, takich jak przestrzeń pod kabiną kierowcy czy obszar modułu ogniw paliwowych. Takie rozmieszczenie umożliwia szybkie wykrycie zagrożenia i natychmiastową reakcję systemu, co znacząco zwiększa poziom ochrony zarówno dla użytkownika, jak i dla samego pojazdu.

 

W jaki sposób baterie są chłodzone i jak wpływa to na ich żywotność?
Baterie są wyposażone w system chłodzenia cieczą, który utrzymuje optymalne warunki pracy ogniw litowo-jonowych. Chłodzenie chroni ogniwa przed przegrzewaniem, co zwiększa ich wydajność i żywotność.

 

Czy system baterii dla napędów wodorowych spełnia normy bezpieczeństwa?
Tak. Systemy, które projektujemy posiadają zaawansowany moduł BMS (Battery Management System), który monitoruje pracę ogniw oraz wykrywa zjawiska takie jak ucieczka termiczna i propagacja termiczna. Funkcje te są zgodne z wymogami homologacji UN ECE R100.03, co zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa.

 

Z czego zbudowany jest system magazynowania wodoru w ciągniku Ennovum H670?
System składa się z czterech zbiorników typu IV, zbudowanych z wewnętrznej warstwy tworzywa HDPE wzmocnionej kompozytem z włóknem węglowym. Zbiorniki są umieszczone za kabiną kierowcy i pracują pod nominalnym ciśnieniem 700 bar.

 

Jakie zabezpieczenia posiadają zbiorniki wodoru?
Każdy zbiornik jest wyposażony w zawór OTV, który umożliwia tankowanie, dostarczanie wodoru do ogniw paliwowych oraz bezpieczne odprowadzenie gazu w sytuacjach awaryjnych. Dodatkowo, zastosowano termiczne zabezpieczenia TPRD, które uwalniają wodór w razie nadmiernego wzrostu temperatury.

    Zapytaj o szczegóły i wyślij do nas wiadomość.

    Gotów na zasilanie pojazdów wodorem? Napisz do nas.

    Odpowiadamy w ciągu maksymalnie 48h.