Sạc nhanh cho tàu kéo điện hoàn toàn đầu tiên tại Mỹ

Tàu kéo cảng eWolf không chỉ là tàu kéo chạy điện hoàn toàn đầu tiên trong đội tàu của Crowley mà còn là tiên phong tại Mỹ. Nhờ sử dụng pin thay cho động cơ diesel, tàu có thể vận hành tại cảng San Diego mà không phát thải và gần như không gây tiếng ồn. Hệ thống truyền động điện tích hợp, bao gồm bộ lưu trữ năng lượng 6.2MWh, cho phép tàu hoạt động cả ngày chỉ với một lần sạc.

Để đạt được điều này, cần có hạ tầng cấp điện bờ đáng tin cậy, cho phép kết nối và ngắt kết nối nhanh chóng với hệ thống sạc nhằm nạp lại pin cho tàu. Đối với eWolf, điều này đòi hỏi một hệ thống đầu nối và cấp cáp đặc biệt đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật khắt khe, đồng thời đảm bảo cung cấp điện ổn định, liên tục.

Tốc độ là yếu tố ưu tiên hàng đầu. Vì tàu kéo có thời gian sạc hạn chế, do đó việc cấp/ngắt điện cần diễn ra hiệu quả tối đa. Khi tàu cập bến, hệ thống cáp phải cấp điện ngay lập tức. Khi sạc hoàn tất, hệ thống cũng phải nhanh chóng ngắt kết nối để tàu có thể tiếp tục hoạt động ngay.

Được thiết kế cho hệ thống sạc DC công suất megawatt, hệ thống vận chuyển cần đảm bảo vận hành an toàn cho cáp và đầu nối kích thước lớn. Đồng thời, phải tính đến biên độ thủy triều tại cảng San Diego, đảm bảo luôn có dự phòng chiều dài cáp để thích ứng. Tuy nhiên, không được có vòng cáp dư nhô ra khu vực làm việc trên cầu cảng. Vì vậy, cần một hệ thống tiết kiệm không gian, kết hợp với cáp chuyên dụng cho phép chuyển động với bán kính uốn rất nhỏ.

Để tìm ra một hệ thống được tùy chỉnh tối ưu, Crowley đã phối hợp cùng các chuyên gia cấp điện bờ của chúng tôi. Ở góc độ của igus®, quá trình phát triển cho eWolf là một dự án nghiên cứu & phát triển độc đáo, kết hợp sức mạnh hiệp lực từ nhiều bên – nhà sản xuất hệ thống pin, đơn vị thiết kế tàu, đội ngũ hệ thống sạc và đội vận hành cảng. Chúng tôi cũng hợp tác chặt chẽ với các chuyên gia an toàn nhằm chứng nhận hệ thống phù hợp với môi trường hàng hải và đảm bảo khả năng chịu được các sự kiện địa chấn cũng như bão.

Giải pháp là một hệ thống quản lý cáp được tùy chỉnh, dựa trên mô-đun điện bờ e-dispenser. Hệ thống tích hợp hai sản phẩm cốt lõi của igus®: Thứ nhất là xích dẫn cáp triflex 3D phiên bản tải trọng lớn TRHD.142.300.0, nổi bật với độ bền kéo vượt trội và khả năng tản nhiệt hiệu quả - yếu tố quan trọng đối với các cáp mang dòng điện lớn. Thứ hai, cáp động lực chainflex được tích hợp trong xích dẫn cáp. Với khả năng chịu xoắn cao và bán kính uốn cong nhỏ rất lý tưởng cho ứng dụng này.

Cáp chainflex bền bỉ nhưng linh hoạt cùng xích dẫn cáp có khả năng chịu được điều kiện môi trường hàng hải khắc nghiệt, bao gồm nước mặn và nhiệt độ cực đoan. Chúng cũng được kiểm nghiệm hơn 10 triệu chu kỳ nhằm đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất lâu dài. Giống như tất cả các giải pháp cấp điện bờ của igus®, e-dispenser được thiết kế đáp ứng tiêu chuẩn IEC 80005-1, Phụ lục D - 6.6kV, 7.5MVA và tuân thủ EU Machinery Directive 2006/42/EC. Để đảm bảo tuổi thọ dài trong môi trường hàng hải, hệ thống được trang bị cơ chế chống ăn mòn tương tự ngành offshore, cùng cấp bảo vệ IP67 cho toàn bộ linh kiện điện.

Một bánh dẫn động tích hợp hướng dẫn xích dẫn cáp sẽ di chuyển e-chain® tiến lùi từ kho chứa qua cần vươn. Nhờ thiết kế nhỏ gọn, không có bộ phận nào nhô ra cầu cảng gây cản trở hoạt động. Do hệ thống vận hành không sử dụng tiếp xúc trượt, tàu kéo luôn được cung cấp điện ổn định và liên tục. Quá trình thu và xả cáp diễn ra nhanh chóng và mượt mà, chỉ mất khoảng hai phút để kết nối hoặc ngắt kết nối với eWolf.

Crowley cũng đánh giá cao tốc độ lắp đặt của e-dispenser: igus® cung cấp toàn bộ hệ thống đã lắp ráp sẵn trong một container open-top, với cần vươn được gập gọn để vận chuyển. Tại công trường, chỉ cần một lần nâng bằng cẩu để đưa toàn bộ hệ thống ra khỏi container và đặt lên nền móng. Các bước còn lại chỉ bao gồm xác định vị trí trạm vận hành và kết nối cáp điện bờ.