氢燃料电池增程式混合动力机车动力系统设计

随着新能源在轨道交通领域应用的不断发展，新能源混合动力机车在节能减排等方面的优势愈加明显，而以氢燃料电池和锂电池为动力的混合动力机车也具有越来越广阔的前景。通过对调车机车作业工况的分析，提出了适用于调车机车工况的氢燃料电池“增程式”混合动力机车动力系统，并分析了该系统的特点和优势。结合中车大同电力机车有限公司研制的700 kW氢燃料电池混合动力机车，对动力系统的结构参数、组成部分和控制方式等进行了介绍，重点对动力系统的匹配性设计和能量管理进行了分析研究。通过对动力系统的研究，结合机车实际运行的数据，证实了该“增程式”混合动力机车动力系统的可行性，并提出了后续研究的方向。     

一种混合动力内燃机车控制方法

介绍了一种基于柴油机和动力蓄电池组的混合动力内燃机车控制方法以及混合动力内燃机车电传动系统构成,然后就机车工况控制、蓄电池控制、功率匹配、制动能量回收等方面进行说明,并提出相应控制方法和控制策略.     

2000～2500kW混合动力机车开发

为改善传统调车内燃机车的经济、环保性能,通过调车机车应用数据分析,确定了2 000~2 500 kW油-电混合动力机车参数,并经过中国铁道科学研究院型式试验、专项研究性试验及用户现场应用考核。结果表明混合动力机车节油、减排效果显著。     

燃料电池混合动力试验动车组的开发

JR东日本铁路公司践行ESG(环境、社会、公司治理)经营理念,将能源多样化作为目标。作为实现该目标的一环就是开发配装由氢燃料电池和蓄电池供电的混合动力系统的FV-E991系燃料电池混合动力试验动车组,并进行实际验证试验。介绍了FV-E991系动车组的概况及目前的开发内容,以及今后准备进行的验证试验。     

通用电气（GE）公司的混合动力货运机车亮相

新型的通用电气混合动力机车（General Electric Evolution Hybrid Locomotive）是为解决环境问题而开发的。原型机车使用钠氯化镍电池，动力在能源储存系统（ESS）中获得并进行储存。该电池是密封、绝热的，空气制冷温度为300℃。     

GE公司的混合动力机车将于2014—2015年投放市场

美国GE运输装备公司透露,它的蓄电池一柴油机混合动力机车开发项目正取得良好进展。2009年,GE公司投资1．6亿美元用于新建一座专门生产这种混合动力机车的蓄电池工厂。GE公司总裁兼首席执行官LorenzoSimonelli先生称,该工厂将于明年开始运营生产蓄电池。     

日本货运铁路公司计划开发柴油机-蓄电池混合动力货运机车

日本货运铁路公司JR Freight计划开发一种新型的柴油机一蓄电池混合动力货运机车，预期这种机车将分别减少燃油消耗和NOx排放40％；     

一种城轨列车的混合动力能量优化控制

近年来,基于质子交换膜燃料电池的混合动力机车越来越受到机车业界的重视。在能量系统中燃料电池充当主要动力源,锂电池和超级电容充当能量支持和存储系统。将系统瞬时氢耗分为燃料电池瞬时氢耗、蓄电池和超级电容等效瞬时氢耗两个部分,建立数学模型,并提出系统瞬时氢耗最小时的能量管理策略,控制着重于计算最佳的燃料电池功率,最大限度地减少混合动力车的氢气消耗。通过仿真测试该能量管理策略对系统能量的优化程度,并与基于经典的比例积分控制策略进行比较。仿真结果表明,在整个驾驶循环期间,节省约5%的氢气消耗。     

CKD6E混合动力机车电传动及控制系统

对我国研制的首台节能环保型混合动力机车——CKD6E机车进行了介绍,对机车电传动电路、控制系统、工作方式进行了设计说明,提出了机车开发调试过程中的关键问题及解决措施,总结了混合动力机车区别于传统机车的特点,并提出了改进建议.     

柴油机-蓄电池混合动力调车机车

2011年9月7日,在俄罗斯谢尔宾卡1520博览会上展示了一台二轴式柴油机-蓄电池混合动力调车机车(图1)。该机车由基地在卡卢加的Polyet公司研制,它装有一套功率为60kW的柴油发电机     

混合动力机车动力系统建模及能量管理研究

针对混合动力内燃机车,基于车辆动力性分析软件ADVISOR,建立包括6个牵引电机联合驱动模型和轴重转移模型的串联式混合动力调车机车模型。以此为基础,建立恒温器控制与功率跟随控制相结合的混合动力内燃机车控制策略。在机车手柄位操纵的基础上,该控制策略可根据列车所需求的功率调节内燃发动机及驱动电机的输出功率,并引入电池荷电量(SOC)补偿方法,通过控制电池充放电,保证电池SOC维持在一定范围内,使发动机工作在最优区域,从而减小了燃油消耗。     

日本新型燃料电池混合动力试验电动车辆

燃料电池供电的混合动力车辆是利用以氢为燃料的燃料电池以及储存燃料电池电能与制动时的再生电能的蓄电池供电驱动。日本铁道综合技术研究所正在进行燃料电池混合动力电动车组的开发。以实用化为导向,兼顾确保车内空间及改善加速性能,使燃料电池等装置小型化,并安装在地板下,提升了燃料电池与蓄电池的功率,在研究所内试验线上,以改善加速性能为目标开展了运行试验。本文介绍该型试验电动车组概况及运行试验情况。     

日本货物铁道公司采用柴油-电池混合动力机车

2010年3月25日,东芝公司向日本货物铁道公司（JR货物）交付了1台柴油-电池混合动力调车机车样机。HD300型机车采用锂离子电池,可通过发动机充电并在制动时存储再生能量。该设计是2008年在交通部的支持下合作开发的。     

日本HD300—901型混合动力机车样车

日本铁路货运有限公司为更新设备老化的旧机车,自2003年起开始研发HD300型串联式混合动力机车。该机车采用柴油机发电与锂离子电池储能的串联混合动力系统,2010年3月制成HD300—910号机车样车。介绍了该样车的主要结构、工作原理和技术参数。     

日本铁路货运公司推出蓄电池混合动力机车

日本东芝公司于2010年3月25日向日本铁路货运公司（JRFreight）交付了一台试验型柴油机一蓄电池混合动力调车机车。     

CKD6E5000型混合动力交流传动内燃调车机车的研制

从内燃调车机车工作特点、国家产业政策出发,分析了混合动力调车机车与传统调车机车的优势比较和发展前景,详细介绍了CKD6E5000型混合动力交流传动内燃调车机车的总体方案设计和取得的成果,并提出了混合动力机车的进一步研究方向和目标。     

混合动力车辆和接触网/电池混合动力车辆系统的开发

介绍了日本开发的混合动力车辆和接触网/电池混合动力车辆系统。     

混合动力调车机车的技术和运用

列车的调车作业通常由内燃机车来完成。在调车作业间歇期间,内燃机车柴油机不能停机。目前,阿尔斯通公司推出了一种环境友好的新技术措施：采用电气混合动力系统来替代传统的内燃机车动力驱动。电气混合动力系统的组成包括蓄电池、柴油发电机组、功率电子装置、电动机和机械传动装置。这些装置安装在现有内燃机车上。柴油发电机组给蓄电池充电,并在机车需要高功率时提供附加的能量。运用试验表明,该机车可以大量节省燃料：货运调车作业节油35%,客运调车作业省油达60%。文中介绍了＂混合动力＂的定义,混合动力装置控制系统的原理和结构以及主要部件的技术规范,调车机车作业的内容和特点;比较了传统动力装置与混合动力装置的差异。     

双源制电力牵引调车机车的研发

根据“国家十二五规划纲要”指导思想和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》要求,文章就基于供电网受电式和蓄电池储电式的双电源制“电-电”混合动力调车机车的技术特点进行分析,与目前柴油机作为动力的调车机车相比,双源制电力牵引调车机车具有绿色、环保、节能的明显技术优势,符合国家建设资源节约型社会的要求.     

基于混合动力型内燃机车主变流器的研制

介绍了混合动力型内燃机车主变流器的性能以及主要技术参数,通过动力蓄电池和柴油发电机共同实现机车牵引,解决传统内燃机车存在的不足.详细介绍该主变流器的工作原理及研发过程,阐述了主变流器的主要特点和创新点.