燃料电池长期使用条件下的特性变化与危险性分析

燃料电池用于铁道车辆时,耐久性是十分重要的。日本铁道综合技术研究所制造了一台由100 kW级燃料电池供电的试验铁道车辆,并在试验轨道上进行长达10年的运行试验。试验结果表明,虽然燃料电池输出电压比试验初期降低了5%。但燃料电池的能量转换效率保持在50%左右。此外,对燃料电池系统的零部件可能造成的危害进行了风险评估,提出了改进措施,将此作为今后研发新燃料电池系统的设计指南。     

西班牙试验氢燃烧电池电车

2010年年底,西班牙米轨线路运营者FEVE计划在电车上安装氢燃料电池,为4台牵引电机供电,并在非电气化线路上进行车辆牵引试验。这些车辆每天在10km线路上往返15次,运营速度可达25km／h。     

基于段内走行试验的燃料电池耐久性评价

<正>燃料电池作为一种以氢气为燃料的绿色电源而备受瞩目,从长远来看也有可能被用作铁道车辆电源。将燃料电池用于铁道车辆,其耐久性非常重要,因此,对搭载100 k W级燃料电池的试验车辆进行了段内运行试验,以评价其耐久性。关于燃料电池的耐久性,性能低下是重要的评价指标,研究小组对可以预想到的对耐久性会产生影响的项目和相关系数进行了分析,其项目包括与输出电     

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。     

燃料电池/电池混合试验车辆的能量效率评定

对安装了燃料电池/电池混合系统的试验车辆进行运行试验,并对这种混合系统的能量效率和燃料耗量进行了评定。     

中国中车与同济大学联合研制的国内最大功率氢燃料电池混合动力机车完成牵引等系列性能试验

正近日,中国中车与同济大学联合研制的国内最大功率氢燃料电池混合动力机车完成牵引等系列性能试验,其中氢燃料电池系统功率为400kW,目前在轨道交通领域功率最大。自2021年6月该机车在中车戚墅堰公司组装下线后,双方团队经过3个月的试验线调试,先后完成了氢燃料电池系统400kW静态测试和整车混合动力牵引试验等20多项系列性能测试。这标志着校企双方4年多时间的产学研合作取得了重大原创成果。同济中车创新研究中心负责人表示,这是中国中车和同济大学携手推动轨道交通产业绿色化、低碳化发展的重要成果,为世界铁路装备的可持续发展提供了创新示范,将助力我国"碳达峰""碳中和"目标早日实现。中国中车与同济大学于2016年底成立了共建共管的同济中车创新研究中心。同济大学团队由     

燃料电池车辆开发的可行性

介绍燃料电池车辆的开发现状,对不同燃料作了比较,叙述了初步试验结果.     

燃料电池氢气排气管路堵水的研究

文章以轨道车辆用燃料电池发电装置为研究对象，着重介绍了燃料电池发电原理以及氢气排气阀工作原理，对燃料电池地面调试试验过程中出现的输出电压低于设定值从而导致系统频繁启动失败的问题进行了深入研究。经过故障排查和理论分析，得到系统在小电流工况下频繁启动失败的主要原因是氢气排气管路堵水导致的阳极液态水积聚、离均差偏大触发报警。建立燃料电池氢气排气管路三维模型，并将氢气排气阀出口至空气管路之间的管路抽取出来进行仿真计算分析，仿真结果充分验证了理论分析的正确性，最后从氢气排气管路产水的机理和物理结构层面优化了氢气排气阀的空间布局，深入研究了此类问题的通用解决方法，可为类似的燃料电池系统开发和调试试验提供参考。     

燃料电池混合动力试验电动车的高性能化

介绍了新开发的接近于实用型的燃料电池混合动力试验电动车,以及运行试验的相关结果。阐述了通过在车辆地板下安装尺寸缩小的燃料电池和功率变换装置,确保了客室空间。增加燃料电池和蓄电池的容量,提高了其牵引性能。     

燃料电池铁道车辆的开发

燃料电池供电的铁道车辆是混合动力车辆,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再生电能的蓄电池供电驱动。目前有欧洲的阿尔斯通公司公布了燃料电池供电车辆iLINT,美国TIG/m公司开发出搭载小功率燃料电池的有轨电车,中国青岛四方机车车辆公司及唐山轨道客车公司开发出燃料电池供电街道有轨电车等。文章介绍了燃料电池供电车辆的技术动向及待解决的课题。     

韩国开发新型摆式列车

韩国铁道技术研究院投资4500万美元开发180km／h的新型摆式车体列车，这种称为TTX的列车通过弯道的速度比常规列车快30％，准备2007年投入试验。新型列车采用液压倾摆连接的转向架、曲线传感器和信号混合的倾摆控制，转向机构不设减震器，受电弓采用轻型化设计。TTX列车轴重15t，6节车辆编组中有4辆动车。牵引电机输出功率250kW，采用VVVF逆变控制。车体由复合材料、不锈钢和和低碳钢合成。     

车辆运动稳定性试验台试验及与线路试验间误差分析

根据车辆试验台试验轮／轮接触有别于线路的轮／轨接触，具体分析了在车辆运动稳定性试验时，试验台试验与线路试验之间的判别并以１６０ｋｍ／ｈ准高速客车为是机车内燃在损工况监测与进行数学寞和稳定性分析，通过试验验证，该建模和计算方法正确，在此基础上，进行了车辆不同悬挂参数下试验台稳定结果的误差分析。     

燃料电池在铁路车辆中的应用

燃料电池是一种新型的高效环保能源。目前，燃料电池汽车已经在公路上行驶，正在解决实用化的问题。在铁路方面，一些铁路厂商和研究机构，如庞巴迪公司和欧洲铁路研究所，也在对燃料电池在铁路应用的可行性进行分析。近年来，日本铁路由铁道综研所牵头，一直正在进行燃料电池在铁道车辆应用的基础研究。目前，他们已研制成功混合型燃料电池机车（参见本刊2007年第4期18页）     

日立公司生产的蓄电池再生电力吸收装置

长期以来，日立公司为日本铁道电气化车辆提供各种逆变器和阻抗式电力回收装置。目前，日立公司计划开发新型锂电池，串连4个1组，并联20组的电压可达1500V，容量2000kW。     

新干线高速车辆车轴轴承用油封的开发

当新干线车辆速度提高到350～400km／h时，车轴轴承用油封如图1所示，随着转速的提高将在更苛刻的条件下使用，人们自然担心润滑油漏泄量的增大将会对车轴轴承的正常润滑状态造成危害。因此，为开发可适应于新干线车辆高速化的油封，实施了现行油封的台架试验，并掌握了由于高速化引起漏油的原因。     

旧内燃机车改造为燃料电池机车

概述了燃料电池机车的研究和开发情况,介绍了美国将一台GM公司的GP20型内燃机车改造为1000kW燃料电池机车的情况,指出了燃料电池在未来铁路上应用的前景。     

新型燃料电池调车机车落成

与美国伯灵顿北方圣菲铁路公司（BNSF）相关的车辆研究开发项目（VEHICLE Projects）完成了它的首台燃料电池混合动力调车机车。该调车机车在2008年9月去普韦布洛试验中心之前，将先进行简短试验。     

基于DP优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制

为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略.基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制.基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8％,燃料电池输出功率在20～60 kW的概率为64.16％,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性.     

车辆运动稳定性试验台试验及与线路试验间误差分析

根据车辆试验台试验轮／轮接触有别于线路的轮轨接触，具体分析在车辆运动稳定性试验时，试验台试验与线路之间的差别，本文以１６０ｋｍ／ｈ准高速客车为例，进行数学建模和稳定性计算分析，并通过试验以验证建模和计算方法的正确，在此基础上，进行了车辆不同悬挂参数下试验台稳定性试验结果的误差分析。     

山梨磁悬浮试验线车辆MLX01的动力学性能

在山梨磁悬浮试验线上进行的车辆运行试验始于１９９７年４月。在当年１２月，载人和非载人车辆的运行速度已分别达到５３０ｋｍ／ｈ和５５０ｋｍ／ｈ。本文选取与车辆结构有关的细节及车辆运行试验的结果作了介绍，同时分析了车辆动力学性能，包括悬浮车辆在高速和低速运行时相关的悬浮性能、横向定位性能及稳定性能。