考虑功率-容量约束的城市轨道交通车载超级电容阵列配置方法

基于容量约束配置方法配置的超级电容阵列吸收功率远小于城市轨道交通车辆电制动功率,造成制动能量的浪费.由于超级电容阵列的充电初始电压值对其合理配置影响很大,存在理论上的最优值,因此在分析车辆再生制动电气特性基础上,建立超级电容阵列功率和容量需求数学模型,提出满足制动能量回收电气参数的功率-容量约束配置方法,然后从最低工作电压的角度对该方法中的充电初始电压进行优化,并给出超级电容阵列的优化配置流程.算例分析和仿真验证表明:基于功率-容量约束配置方法配置的超级电容阵列能够满足城轨车辆制动能量回收的需求,节能效果优于容量约束配置方法,且具有较高的节能/质量比.     

宁波南车新能源科技有限公司

<正>宁波南车新能源科技有限公司成立于2012年2月,是由中国南车集团株洲电力机车厂投资组建的控股子公司,注册资本8800万元人民币。公司主要从事超级电容器电极、超级电容器单体以及超级电容器储能系统的研发、制造和销售。公司拥有超级电容核心技术,通过引进国外先进设备,组建大规模超级电容生产线,已具备最高2300V高压系列超级电容储能系统的生产能力,通过成立超级电容企业研发中心,不断引进高端人才,研发具有自主知识产权的350F及以上系列超级电容单体产品,目前公司已有发明专利4项,实用新型专利12项,外观专利3项,完成3000F、7500F及     

混合动力有轨电车列车控制和管理系统软件测试平台设计

针对燃料电池和超级电容混合动力有轨电车的列车控制和管理系统(TCMS)软件测试需求,运用Control Build仿真软件搭建了适用于燃料电池和超级电容混合动力列车的TCMS软件测试平台。该平台在具有列车电路和常用子系统仿真功能上,采用拟合方法搭建了燃料电池模型、超级电容模型、动力电池模型和列车能量流动模型,为TCMS软件进行混合动力能量管理和整车能量管理提供测试环境,提高了燃料电池超级电容有轨电车TCMS软件测试的范围和效率。     

城市轨道交通超级电容技术

超级电容具备功率密度高(2～15 kW/kg),循环寿命长(10万～100万次),使用温度范围宽(-40～+70℃)和能量转换效率高(≥90％)等特点,在轨道交通领域可作为储能式有轨电车供电电源、再生制动能量地面储能系统和内燃机辅助启动装置.介绍超级电容储能基本原理,系统说明单体制备工艺以及模组组态方式,总结比较国内外主要厂家的技术特点,中国双电层超级电容已经实现全球单体最大容量12 000F批量生产,技术处于行业领先水平.针对影响超级电容储能装置使用寿命和安全的因素进行分析,并对轨道交通用超级电容系统未来研发方向进行展望.     

淮安市超级电容现代有轨电车技术研究

采用新型绿色能源超级电容的现代有轨电车对落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大。基于江苏省淮安市超级电容现代有轨电车工程设计研究,开创设计超级电容数字智能集成方案的关键技术,提出了数字化、绿色化、低碳化新技术的设计理念和超级电容在现代有轨电车安全运营中应用的设计方案,并在超级电容现代有轨电车应用技术的研究上取得了重要突破。     

考虑电流约束的轨道车辆车载超级电容优化配置

超级电容能量存储装置只依据容量和功率约束进行配置设计,在不考虑超级电容最大电流的约束情况下,将严重影响超级电容存储装置的使用寿命,为此开展满足城市轨道交通车辆制动能量回收的车载超级电容理论及优化配置研究。在考虑功率和容量的同时,兼顾超级电容最优的最大电流约束,通过超级电容能量存储配置方法的理论分析得出电容装置配置的最优电容数、最优的放电深度dopt和最优的最大电流Isc,max。通过Matlab仿真,确定了以南京地铁1号线车辆为例的超级电容能量存储装置的电容装置最优配置,以及控制过程中所需的最优的最大电流Ic,max,为车载电容储能系统的设计提供了依据和示范。     

超级电容圆形单体有限元分析

文章基于ABAQUS分析软件,建立了某圆形超级电容单体壳体的有限元模型,分析其在不同压力作用下圆形电容器单体不同部位,特别是焊缝和防爆槽处的应力分布和变形情况,以找出防爆槽的开启压力及压槽处的最大承载压力,为改进设计提供依据;同时,还分析不同防爆槽厚度的屈服点和塑性变形点。仿真研究结果表明：现设计方案的防爆槽在2.0 MPa压力作用下,满足设计要求。     

无轨电车超级电容散热系统研究

文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与试验数据基本一致;最后,提出针对该模型的通风散热设计方案。仿真结果表明,超级电容系统的各个模组温度下降了1 ℃左右,模组间最大温度差为2 ℃,较好地保证了超级电容工作温度的一致性,确保了超级电容系统较好地运行在无轨电车的应用中。     

基于超级电容器储能的直流DVR装置的研发

电压暂降是电力系统中危害最大的电能质量问题之一。针对电压暂降问题,文章提出了基于超级电容的直流动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)装置,完成了该装置的主电路以及超级电容充放电的控制方法,并对该装置进行了仿真和试验。试验证明,该装置在电网发生电压暂降的时候,可以有效地支撑敏感负荷的直流电压,降低电压暂降对敏感负荷的影响。     

地铁车辆车载超级电容储能系统的配置与经济性评估

超级电容快速的充放电特性能够满足地铁车辆频繁启停的工作需求。利用恒压双向功率流原理,建立了地铁车辆车载超级电容储能系统模型。在满足地铁车辆制动能量回收的基础上,对超级电容器组进行优化配置。建立了车载超级电容储能系统的全寿命周期成本计算模型、超级电容寿命计算模型及经济效益计算模型。通过实际算例对车载超级电容储能系统中的超级电容进行了配置,同时对其经济性进行了评估。结果表明,系统能达到预期的经济效益。