Tijekom posljednje tri godine stručnjaci s Fakulteta elektrotehnike i računarstva u Zagrebu radili su na pametnoj punionici električnih bicikala koja je idealno rješenje za gradove, a krajem prošle godine ovaj je projekt predstavljen i u javnosti. Riječ je o projektu vrijednom čak 1,2 milijuna eura koji je sufinancirala Europska unija, a napredne punionice trebale bi ući u upotrebu sljedećih pet godina. Upotreba električnog bicikla i hibridnih vozila najučinkovitiji je način rješavanja štetnog utjecaja konvencionalnog gradskog prometa na okoliš i kvalitetu zraka. Ovim projektom nastojalo se pokazati kako se primjenom ovakvih punionica spojenih u mrežu značajno može povećati upotreba električnih bicikala u urbanim sredinama.

Željko Ban, voditelj projekta i redovni profesor na Fakultetu elektrotehnike i računarstva, za Megawatt je detaljno objasnio projekt „Razvoj napredne punionice električnih bicikala za pametni grad“, skraćeno PUELBI. Ban kaže kako je nakon trogodišnjeg rada razvijen prototip punionice električnih bicikala na kojoj se električni bicikli mogu puniti bez dodatnih prilagodnih uređaja, odnosno direktnim priključkom kabela punionice na priključak za punjenje baterije električnog bicikla.

“Postupak punjenja baterije bicikla zasniva se na prilagođavanju napona punjenja naponu baterije bicikla i omogućuje punjenje povećanom snagom u svrhu skraćenja vremena punjenja, ako ulazni osigurači baterije bicikla to dozvoljavaju. Punionica energiju za punjenje bicikala uzima iz gradske mreže, ali i iz svog fotoelektričnog sustava koji višak energije pohranjuje u interne baterije punionice”, objašnjava Ban i dodaje da je time punionici omogućen rad i na mjestima gdje ne postoji priključak gradske mreže.

Željko Ban, voditelj projekta i redovni profesor na Fakultetu elektrotehnike i računarstva, predvodio je tim koji je tri godine radio na pametnoj punionici električnih bicikala. FOTO: Saša Ćetković

Zanimljivo je da uz osnovnu funkciju punjenja električnih bicikala, punionica ima i razvijeni sustav interaktivnih reklama, gdje se provodi klasifikacija korisnika po dobi i spolu te se za pojedinu skupinu ciljano prikazuju reklame. Za to su razvijeni posebni algoritmi analize slike u realnom vremenu. Punionica također ima vlastiti sustav videonadzora za povećanje sigurnosti bicikala koji se pune. Projektom je predviđena i zaštita bicikla tijekom punjenja pa vlasnici električnih dvokolica mogu bezbrižno čekati sat vremena koliko traje punjenje. Ako vam se to čini previše, podsjetimo da punjenje bicikla pogonjenog litij-ionskom baterijom može trajati od dva i pol do šest sati, ovisno o tome koliko je baterija ispražnjena. Ugrađeni monitori napredne punionice iz FER-a istovremeno omogućavaju interaktivnu komunikaciju s korisnikom i platformu za dodatne prihode preko projiciranih reklama. Ovakva punionica, zamišljaju „ferovci“, trebala bi biti integrirana i u prometni, energetski te sigurnosni sustav pametnog grada.

Željko Ban bio je na čelu projekta u kojem je sudjelovalo osam profesora i asistenata FER-a iz područja elektrostrojarstva, automatike i računarstva, kao i četvero novozaposlenih magistara struke elektrotehnike, odnosno računarstva koji su diplomirali na FER-u i financirani su u potpunosti iz projekta. Svi oni radili su na području pretvaračke tehnike, mikromreže punionice, automatskog upravljanja pretvaračima tokovima energije unutar punionice, postupkom punjenja, analizom slike u realnom vremenu te komunikacijama prema nadzornom centru punionica.

Prodaja električnih bicikala u Europi ubrzano raste, a 2022. u EU-u i Velikoj Britaniji prodano je 14,7 milijuna običnih bicikala i 5,5 milijuna električnih bicikala. FOTO: Sanjin Strukic/PIXSELL

“Na razvoju pretvarača i razradi energetske bilance u punionici električnih bicikala radili su stalni članovi zavoda za Elektrostrojarstvo i automatizaciju, prof. dr. sc. Viktor Šunde, izv. prof. dr. sc. Marinko Kovačić, prof. dr. sc. Željko Jakopović, Nikola Vuger, mag. ing. i Karla Draženović mag. ing. te dvojica zaposlenika financiranih iz projekta, Zvonimir Malović mag. ing i Bruno Žak , dipl. ing. Na razvoju sustava interaktivnih reklama, analize slike te upravljanjem sustavom za sigurnosni videonadzor punionice radio je prof. dr. sc. Tomislav Hrkač sa Zavoda za elektroniku, mikroelektroniku, računalne i inteligentne sustave te iz projekta financirana Zorana Doždor mag. ing. Razvojem algoritma estimacije stanja napunjenosti, algoritmom punjenja, upravljanjem i koordinacijom podsustava punionice i komunikacijom prema nadzornom centru bavili su se članovi zavoda za automatiku i računalno inženjerstvo, prof. dr. sc. Željko Ban, prof. dr. sc. Mato Baotić te u potpunosti iz projekta financirani Luka Matić, dipl. ing. te Ivan Radaš, mag. ing.”, izjavio je za Megawatt Ban napomenuvši da je partner na projektu tvrtka Involute iz Trogira koja je bila zadužena za mehaničku konstrukciju punionice i problematiku strukturne čvrstoće, problema namatanja kabela i priključka kabela na bicikl. Kao partner u projektu je sudjelovao vlasnik tvrtke Nikola Rožić. Projekt je financiran iz e-fondova putem poziva Jačanje kapaciteta za istraživanje, razvoj i inovacije.

Voditelj projekta ističe kako je najznačajnija prednost razvijenog prototipa punionice u odnosu na postojeća rješenja da omogućuje punjenje električnih bicikala s raznim tipovima baterije bez dodatnih prilagodnih uređaja, omogućuje punjenje većom brzinom i omogućuje instaliranje punionice na područja gdje ne postoji električna mreža. “Od dodatnih mogućnosti punionica ima sustav interaktivnih reklama i sustav videonadzora. Pretvaračka tehnika u strukturi mikromreže punionice, sustav interaktivnih reklama i videonadzora omogućavaju integraciju mreže ovakvih punionica u energetske, informacijske i sigurnosne sustave pametnog grada”, navodi Ban i dodaje da je ideja projekta proizašla iz sagledavanja specifičnosti upotrebe električnih bicikala.

Najznačajnija prednost ovog prototipa punionice u tome je da omogućuje punjenje električnih bicikala s raznim tipovima baterije bez dodatnih prilagodnih uređaja

Naime, on ističe da je osnovni problem upotrebe električnih bicikala na udaljenosti veće od dosega baterije punjenje jer javne punionice nisu česte, a postojeće punionice zahtijevaju da korisnik nosi prilagodni uređaj (punjač) za punjenje baterije bicikla iz gradske mreže. Zbog svoje mase i izmjera ovakav punjač smanjuje komfor vožnje.

“Primjena mreže punionica koje bi proizišle iz prototipa razvijenog ovim projektom omogućila bi vožnju bicikla na udaljenosti većoj od udaljenosti određene kapacitetom baterije, bez smanjenja komfora vožnje. Osim toga, punjenje ne bi bilo ograničeno na određeni tip bicikala, nego bi omogućavalo punjenje većine komercijalno raspoloživih bicikala”, kaže Ban i dodaje kako studenti FER-a nisu izravno sudjelovali u provedbi projekta, no znanja iz područja analize slike, raspoznavanja gesti, teorije estimacije primijenjene na stanje napunjenosti baterije i teorije upravljanja pretvaračima razvijena tijekom projekta koristit će se u nastavi na odgovarajućim predmetima.

‘Primjena mreže punionica omogućila bi vožnju bicikla na udaljenosti većoj od udaljenosti određene kapacitetom baterije’, kaže Željko Ban

Punionice električnih bicikala zasnovane na prototipu proizašlom iz projekta namijenjene su urbanim središtima, turističkim zajednicama, nacionalnim parkovima, studentskim domovima i kampusima, većim hotelskim kućama, tvrtkama s većim brojem zaposlenika itd. Zanimljivo je i da punionice ovog tipa mogu biti integrirane u gradski tramvajski promet tako da su instalirane na okretištima tramvaja, omogućujući tako proširenje e-mobilnosti u prigradska naselja. Prototipu još predstoji testiranje i ispitivanje koje će provesti članovi istraživačkog tima, a onda se može prići instalaciji na javnim mjestima.

“Zelena tranzicija, tj. smanjenje štetnog utjecaja na okoliš izravno je povezana s manjom upotrebom vozila na fosilna goriva. Upotreba mreže ovakvih punioca omogućava povećanje dosega vožnje izvan područja određenog kapacitetom baterije i povećanje komfora vožnje, što izravno vodi i povećanju broja korisnika bicikala, ali i drugih lakih električnih vozila kao što su skuteri i romobili. Također, time se upotreba lakih električnih vozila sa zanemarivim karbonskim otiskom, osim u rekreacijske svrhe, proširuje i u svrhu svakodnevnog prometovanja gradskim ulicama, a da pri tom udaljenost ne bude ograničavajući faktor”, zaključio je na kraju Ban.

Ovakva punionica, zamišljaju ‘ferovci’, trebala bi biti integrirana i u prometni, energetski te sigurnosni sustav pametnog grada. FOTO: FER

Predstavljanje ovog projekta Fakulteta elektrotehnike i računarstva dolazi u trenutku kada su električni bicikli sve popularniji u Europi, pa tako Slovenija uvodi njihovo subvencioniranje, a Hrvatska posljednjih godina subvencionira samo one koje kupuju gradovi, općine, javne tvrtke i nacionalni parkovi. Od 2020. godine poticaje za kupnju električnih bicikala Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost daje isključivo javnim tvrtkama, nacionalnim parkovima i parkovima prirode te gradovima i općinama. Cilj im je dodatno potaknuti lokalne jedinice da oforme sustave javnih gradskih bicikala, kao alternativni oblik mobilnosti, osobito u urbanim sredinama. Kroz prijašnje javne pozive sufinancirala se nabava od pet do 15 komada bicikala, s maksimalno do 5000 kuna (oko 660 eura) po biciklu, odnosno bespovratnim sredstvima koja ne prelaze 40 posto njihove cijene.

Istovremeno, prodaja električnih bicikala u Europi ubrzano raste. Prema podacima Europske udruge industrije bicikala (Conebi), u 2022. u EU-u i Velikoj Britaniji prodano je 14,7 milijuna običnih bicikala i 5,5 milijuna električnih bicikala ili onih s dodanim električnim pogonom. Dok je prodaja običnih bicikala bila 9,1 posto manja nego 2021., kada je prodaja bicikala procvjetala zbog pandemije i zatvaranja, prodaja električnih bicikala zabilježila je 8,6 posto rasta u 2022. Najviše u Njemačkoj, Francuskoj i Nizozemskoj. Donositelji odluka diljem Europe također potiču kupnju električnih bicikala u nadi da će smanjiti promet automobila, posebice u gradovima. Austrija, primjerice, od prošlog ožujka nudi subvenciju od 600 eura za kupnju običnog ili električnog sklopivog bicikla kako bi potaknula putovanje javnim prijevozom. Uvjet je da je primatelj zaposlen i ima godišnju kartu za javni prijevoz. Država pokriva 450 eura, a sportska trgovina u kojoj je bicikl kupljen 150. Svi ovi podaci pokazuju da tržište električnih bicikala raste pa zato i projekti kao što je ovaj Fakulteta elektrotehnike i računarstva mogu olakšati hrvatskim gradovima da se približe ostalim europskim gradovima u kojima je iznajmljivanje električnih bicikala postala najnormalnija stvar.