储能式有轨电车的电液联合制动控制方案

储能式有轨电车在调试试验及正常运行中,会因储能系统电压逐渐降低而出现电制动异常等突发情况。为降低制动盘磨损、综合优化改善车辆的行驶安全,针对某型号储能式有轨电车,提出了一种适用于储能式有轨电车的电液联合制动控制方案,并进行了一系列试验。试验结果表明,该电液联合制动控制方案能有效减少电制动异常的情况,同时具有可行性和安全性。     

新型轨道交通再生制动能量吸收装置研究

城市轨道交通具有站间距离短、车辆运行密度高等特点,列车在频繁的起动与制动过程中会产生数量可观的制动能量。目前再生制动能量回收较多采用电阻吸收或逆变回馈加电阻的形式,能量回收率和利用率都较低。根据逆变回馈和电容储能的特点,组成逆变+储能的新型再生制动能量吸收装置:直流母线制动电能通过逆变器接入400 V车站低压配电系统,超级电容通过DC/DC双向变换器并联在直流母线上,较平稳的制动功率直接经逆变器给车站负荷供电,较大的尖峰功率由超级电容吸收,再供负荷或车辆起动加速用。根据列车的制动特性,以某地铁线路实际数据为例,计算了列车实际的制动功率和能量,给出了逆变器和储能的功率及容量配置方案。所提方案能够完全吸收利用再生制动能量,且所需储能容量较小。     

直线电机轨道交通系统的地面电阻制动仿真

通过对列车进行的牵引计算、对地面电阻制动的功率确定和地面电阻制动斩波器的设置计算机仿真分析,介绍直线电机驱动城市轨道交通列车起制动频繁,为了减少车载设备,降低列车重量,减少直线电机功率要求,以及地铁隧道内的温升,所以采用地面电阻制动。     

在长大坡道上运行的地铁客车制动系统方案制定与分析

通过对目前国内外地铁客车常用的几种制动方式，电空交叉混合制动形式及制动机的对比分析，根据地铁站距短，起制动频繁,制动减速度大的特点，阐述了在长大坡道上运行的地铁客车制动系统对踏面制动，盘形制动，电阻制动，再生制动，各车辆间的电空交叉混合制动及电控制动机的设计选型原则和方法，并以在连续近6km,5‰长大坡道上运行的德黑兰地铁客车恒速下坡，减速停车制动时所需的制动功率和车轮踏面温度模拟计算，试验的结果为例，说明在长大坡道上运行地铁列车必须设置足够功能的制动电阻来消散列车制动能量的必要性，提出了确定制动电阻发热等效电流（额定电流）及功率的基本原则和方法。     

城市轨道交通车载混合储能装置新型控制方案及策略研究

锂电池与超级电容相组合的混合储能系统作为地铁、轻轨列车、现代有轨电车等电力牵引列车的车载储能系统,不仅能满足列车对于高能量和高功率的需求,而且具有整体尺寸小、使用周期长、成本低、可回收大部分列车制动能量等优点。本文对混合储能系统的控制方案、控制策略进行分析研究,在建立混合储能系统控制模型的基础上,提出一种灵活有效的新型主从控制方案,并基于此控制方案通过设计不同控制策略实现混合储能系统的多种控制目标。     

氢燃料电池有轨电车结构设计及控制方法研究

设计了由燃料电池、动力电池、超级电容3个动力单元组成的氢燃料电池有轨电车混合动力系统结构,并研究了车辆驱动模式和制动模式下的控制方法。驱动模式下,基于母线电压控制方式,按照燃料电池、动力电池、超级电容的先后次序,依次切入动力单元,响应车辆驱动功率要求;制动模式下,按照超级电容、动力电池先后顺序,吸收回馈电能。解决了燃料电池与复合储能系统双模式运行条件下的动力匹配问题,使车辆达到设计的目标最高车速,并改善了经济性。通过实车测试,分析了运行工况、氢气消耗和燃料电池功率变化情况,验证了混合动力系统结构和控制方法的可行性。     

基于司机驾驶风格的混合动力有轨电车能量管理策略

以锂离子电池、超级电容为混合动力的有轨电车，其能量管理策略难以适应不同类型司机的驾驶风格。为进一步提高有轨电车的系统能量效率，提出了基于司机驾驶风格的混合动力有轨电车能量管理策略，并构建了混合动力有轨电车功率损耗模型。将司机的驾驶风格分为激进型、标准型和迟钝型三类，利用模糊逻辑算法对三类司机驾驶风格进行识别，引入基于司机驾驶风格的牵引/制动补偿因子，以对有轨电车的牵引/制动功率进行补偿，得到最优的功率分配。最后对基于司机驾驶风格的能量管理策略进行仿真分析，评估其节能效果。仿真结果表明：相较于常规的逻辑门限控制能量管理策略，基于司机驾驶风格的能量管理策略可使系统能量损耗降低4.81%。     

城市轨道交通列车电制动地面电阻吸收装置相关参数分析

在地面电阻吸收装置工作的有效区段内,根据列车的电制动特性和供电臂内列车状态的不同,合理地确定制动电阻的技术参数。采用多支路形式的电阻吸收装置,可方便控制电阻吸收装置并可靠吸收列车电制动功率。研究表明,地面电阻吸收装置的输出电流脉动与斩波器的导通比、各支路斩波器的开关滞后角有关。通过分析列车电制动时的最大再生功率与电阻吸收装置的电阻值、电制动时刻牵引供电系统的模型、列车电流、网压降之间的关系,导出了列车电制动时最大输出功率、地面电阻吸收装置的短时功率和持续(等效发热)功率等技术参数的计算方法。给出的计算方法可与现行的城市轨道交通牵引供电计算方法相结合,构成完整的牵引供电计算方法。     

东风4型内燃机车电阻制动装置（6）：第六讲 制动电阻装置

由于电阻制动具有结构简单、使用方便、运行可靠等优点,在电力机车、电传动内燃机车和电动车组上得到了广泛应用。早在60年代中期,国产内燃、电力机车先后采用了电阻制动,但当时由于机车重量、总体布置以及电阻设计、生产水平有限,机车电阻制动功率较小,且运行故障较多。随着我国机车电传动技术的发展,电阻制动也得到不断发展,安装于SS3电力机车上的制动电阻装置,其制动电阻功率可达4000kW。东风_4内燃机车用TZZ5型制动电阻柜是在SS3机车TZZ4型制动电阻柜的基础上,对其电阻带     

一种车辆段用多回路分时充电系统的设计

储能式有轨电车上线运营前需在车辆段将车载储能系统快速充满电,文章提出一种车辆段用多回路分时充电控制的地面充电系统,介绍了系统组成和工作原理,重点分析了多回路分时充电的控制策略.应用情况表明该充电系统运行稳定,车辆充电资源调度合理,可满足储能式有轨电车运营需求.     

交流传动车辆电气制动功率选择方法的研究

提出一种适用于交流传动机车车辆的电气制动功率选择方法．分析了交流传动机车车辆系统容量的影响因素．并进行了实例验证,结果表明电气制动功率选择方法的采用可有效地提高交流传动机车车辆的制动效果。     

动车组基础制动盘功率配置解析

介绍了动车组基础制动功率设置流程,结合示例重点分析了基础制动盘功率配置的方式、方法,并运用仿真分析计算结果加以验证,认为基础制动轴功率配置合理.     

一种有轨电车车载复合储能系统及其充放电策略

随着储能式有轨电车在越来越多城市应用,各方对车载储能的要求也越来越高,仅采用超级电容的车载储能系统难以满足发展需求.文章围绕提高车载储能系统性能问题,对基于超级电容和钛酸锂电池的车载复合储能系统进行研究,提出了一种配套的充放电策略,并结合黄埔有轨电车1号线的线路情况进行仿真分析验证.     

350km/h高速动车组制动技术的最新进展

高速列车作为高速铁路新技术的核心,其技术进展日新月异。在350km/h速度级高速列车中,最难解决的核心技术之一是制动系统的研制。中国铁道科学研究院首席专家钱立新研究员,就350km/h高速动车组制动技术的最新进展这一专题接受了本刊编辑部的专访。钱立新研究员重点介绍了350km/h高速动车组在制动系统设计时,采用强化复合制动的方式,加大动车再生制动功率,提高制动盘的制动功率,用微处理器控制的制动控制器协调各种制动方式的作用。同时指出首次采用电阻制动作为安全制动方式确保安全制动距离,也为减轻制动系统簧下质量创造了条件。     

集成式双向DC-DC储能低地板有轨电车牵引系统

介绍了一种集成式双向DC-DC储能低地板有轨电车车辆参数及性能要求,阐述了牵引系统牵引/电制动特性、系统组成、系统匹配控制策略等。储能式低地板有轨电车牵引系统由牵引逆变器、双向DC-DC变换器、储能系统构成,其中牵引逆变器与双向DC-DC变换器集成在主变流器中,满足了列车牵引—制动、有网/无网区段等多种工况的应用。     

市域动车组无网自走行技术的应用

结合某城市新一代全自动无人驾驶市域动车应用项目,介绍了利用车载储能系统实现市域动车的无网自走行,既解决了市域动车在正线上因受电失败而导致不能正常运营的问题,又解决了市域动车因故停在分相区后只能等待救援才能驶离分相区的问题,实现市域动车的全自动无人救援.分析了市域动车车辆利用钛酸锂车载储能系统在AW3载荷条件下,分别在平直道上牵引15 km(隧道)以及在20‰坡道上牵引600 m(分相区)的牵引仿真计算,提出了对车载储能系统的能量和功率需求,并综合两种需求提出了系统解决方案.方案中提到除了满足牵引能量和功率需求以外,针对轨道交通行业对子部件体积、重量、安全以及智能化管理方面的需求,车载储能系统选择钛酸锂作为最终的储能设备;并结合BMS(电池管理系统)的功能讲述了高效合理利用车载储能系统,实现系统利用率的最大化.     

通过现车试验对电力限制制动器的性能评价

为限制制动功率,以避免再生失效并节约列车运行能耗,提出了一种人工操纵列车的辅助驾驶系统,该辅助系统由车载计算机和接口装置组成。由一种"词典"产生制动指令。"词典"的编制遵循在不延长走行时间的前提下增加再生能量的原则。为了考虑功率限制和解决行车时间延迟等运行问题,对该方法在一条运营线路上进行了评估。此次试验为列车节能驾驶提出一种有效的方法。轨道走行试验表明,限功率制动针对单一列车的运行节能是有效的。对人机接口存在的实际问题进行了深入研究。     

城市轨道交通车辆制动车载储能系统研究

通过分析建立轨道交通车辆制动车载储能系统的必要性,提出使用超级电容型储能系统的合理性。建立了城市轨道交通车辆制动车载储能系统模型,介绍了制动车载储能系统的工作原理,分析了主要器件参数的选取依据,其中包括超级电容电压范围的选取、超级电容器容量、超级电容器数量和电感量的确定。通过仿真计算再生制动能量的大小,从基于功率—容量约束确定最优初始充电电压,完成了超级电容阵列优化配置,为后期储能系统的整体结构设计以及电感和电容的选取提供了理论依据。     

制动电阻

电阻制动,由于简单、使用方便和运行可靠,在电力机车、电动车组和电传动内燃机车上得到广泛的应用。韶山1型电力机车自7号车起及韶山2型电力机车都采用了电阻制动随着机车动车的不断发展,对制动电阻提出了更高的要求,如目前的一般高速动车,在开始制动的较短时间里制动功率要求是额定功率的两倍左右,即要有一定的过负荷能力。这就需要一个比较切合实际的制动电阻设计计算方法。     

新型城市轨道交通车载储能系统的研制

通过对列车电制动的原理进行分析,利用超级电容可以储存大电量、快速充放电等特点,在比较传统地面集中式储能系统的基础上,研制替代列车制动电阻的新型车载储能装置。该装置包括一次系统和二次系统。一次系统主要包括断路器、IGBT以及电容器组组成。二次系统主要是控制器,对升降压模块的IGBT进行控制以及算法计算等。该装置能够有效的减少轨道交通列车牵引能耗,减少地铁制动热量散发,降低涵洞温升,达到节能减排的效果,从而节约列车实际运营成本,具有较好的实用价值。