Самое быстрое судно с электрическим двигателем

Покачивающаяся на реках Стокгольма BB Green внешне не отличается от других пассажирских судов. Но под его корпусом скрывается поистине новаторский и революционный дизайн, который позволил BB Green стать самым быстрым в мире электрическим пассажирским судном.

Основа ВВ Green — уникальный корпус ASV (air supported vessel – судно, поддерживаемое воздухом), благодаря которому, на 40% уменьшается трение о воду и судно развивает скорость 25-30 узлов. Оно парит на воздушной подушке, поднимающей над водой 80% корпуса, созданного с использованием композитных материалов.

Дополнительную подъемную силу создает установленный на носу электрический вентилятор, каждую секунду нагнетающий 15 м3 воздуха в полость в нижней части корпуса. Конструкция напоминает судно на воздушной подушке, но вместо мягкой резиновой юбки у BB Green жесткий металлический корпус.

Работы над корпусом велись в течении 44 месяцев, и чтобы продемонстрировать его эффективность судно сделали электрическим. Скорость 30 узлов достигается только за счет использования двух электромоторов с постоянными магнитами мощностью 280 кВт каждый.

Если бы на судне стоял дизельный двигатель, то при скорости 30 узлов расход топлива составлял бы 4,8 литров на морскую милю, а у похожего судна с обычным корпусом — 10-11 литров на милю.

Силовая установка

Силовая установка BB Green проста. Аккумуляторные батареи питают инвертер, к которому подключены электродвигатели, вращающие винты. На расчетной скорости (30 узлов) два электрических двигателя с постоянными магнитами потребляет около 550 кВт. Еще 50 кВт используется системой подъемного вентилятора.

Не смотря на простоту схемы, оригинальный дизайн корпуса потребовал нестандартных винтов и как следствие нестандартной силовой установки. Воздушная подушка приподнимает судно и засасывает воздух, который уменьшает КПД. Поэтому BB Green оснастили установкой Volvo Penta IPS, которую сконфигурированной для работы с электродвигателями.

Направленные вперед сдвоенные винты, вращаются в противоположных направлениях, отлично захватывают воду и быстро ускоряют судно. Гондолы двигателей управляются джойстиком, судно отзывчиво на команды и легко маневрирует.

Аккумуляторы

На серийно выпускаемых судах этого класса планируют устанавливать батареи емкостью 400 кВтч, рассчитанные на работы в течении 30 минут. За это время при скорости 30 узлов судно пройдет 15 морских миль. BB Green — это действующий прототип, поэтому емкость аккумуляторов на нем уменьшена вдвое. На судне стоит две батареи по 100 кВтч, каждая из которых состоит из четырех ячеек емкостью 25кВтч. Данные о состоянии аккумуляторов передаются на облачный сервер, где хранятся и обрабатываются.

Поскольку заряда аккумуляторов хватает только на 30 минут работы, судно оказался бы бесполезным для перевозки пассажиров, если бы не уникальная система зарядки, которая восстанавливает аккумуляторы до 95% емкости в течении 20 минут.

Литий ионные аккумуляторы нельзя заряжать с такой скоростью. В них используется графит, который обладает высокой плотностью хранения энергии, но не допускает быструю зарядку. Вместо них на судне установлены батареи на основе титаната лития. LTO аккумуляторы имеют меньшую плотность хранения энергии, но заряжаются быстрее, служат дольше и выдерживают более низкие температуры. Аккумуляторы на BB Green заряжаются 10 раз в день, 3650 раз в год и рассчитаны на 15 000 циклов заряда/разряда.

Для таких судов как BB Green существует два варианта выбора аккумуляторов. Можно установить батарею очень большой емкости, которая выдержит целый день работы или использовать меньший по размерам аккумулятор, допускающий быструю зарядку. Если бы разработчики выбрали первый вариант, батарея на судне была бы в 10 раз больше.

Суда типа BB Green планируется использовать как быстроходные паромы, вмещающие 70 пассажиров и 20 велосипедов