混合动力有轨电车电制动功率控制方法研究

介绍了一种混合动力有轨电车电制动功率控制方法,解决了储能系统无法完全吸收电制动功率的问题,在保证列车电制动减速度的前提下,通过与制动电阻串联的IGBT斩波电路,实时调节消耗在制动电阻上的功率,将电制动功率最大程度地回馈给车载储能系统,同时又不超过储能系统的功率限值,保护储能系统,提高了能量利用效率,增加了车辆续航里程,同时解决了氢燃料电池系统、内燃机发电系统等单向供电系统和车载储能装置混合供电时输出功率响应速度无法满足牵引系统对功率响应速度的需求问题。该方案在氢能源有轨电车项目上得到验证,取得了良好的控制效果。     

自主化超级电容低地板有轨电车牵引系统

介绍了自主化超级电容低地板有轨电车性能参数及主要特点,阐述了牵引电制动特性、高压系统、储能系统、牵引主电路及关键参数,根据功率型超级电容特点对牵引系统进行了匹配性设计,分析了自主化牵引系统与进口牵引系统的对比情况。该车已完成线路型式试验,各项性能指标满足设计要求。     

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。     

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。     

基于粒子群的有轨电车混合储能参数匹配研究

目前，混合储能式有轨电车作为一种高性价比的交通工具已得到广泛应用。混合储能系统承担着有轨电车供能任务，合理配置储能元件对于保障有轨电车正常运行具有重要的现实意义。以混合储能式有轨电车作为研究对象，在多目标、多约束条件下，利用粒子群优化算法，求解混合储能系统最优参数匹配方案；以广州海珠有轨电车THZ1线作为实例进行仿真验证，结果表明:最优配置混合储能系统在降低储能系统的体积、重量及成本、发挥储能元件充放电能力方面具有明显的优越性。     

现代有轨电车牵引供电方式选择

分析了现代有轨电车牵引供电方式的现状及发展趋势.介绍了各种无架空接触网牵引供电系统解决方案,并对其工程适用性和经济技术性进行分析比较.对于现代有轨电车系统而言,采用无架空接触网供电是牵引供电系统的发展方向.储能式牵引供电系统是实现无架空接触网的重要手段,能够满足现代城市对节能环保及改善城市景观的需求.而减轻现代有轨电车的自重以及延长车载储能装置的使用寿命是现代储能式有轨电车进一步研究的重点和难点.     

现代有轨电车储能式供电能耗与配套供电

储能式供电是现代有轨电车的重点技术发展研究方向和热点问题,列车自带储能装置可为车辆提供牵引电源和辅助电源而脱网运行。通过对储能式供电的技术特点、能耗与充电、供电需求的关系的分析研究,对有轨电车储能式供电车辆与供电系统的配合提出思路。     

有轨电车储能式系统配置方案及供电系统研究

超级电容能量密度低,以超级电容为储能元件的储能式有轨电车储能能量较少,有可能出现由于能量不足而故障停车。为解决该类问题,基于对有轨电车超级电容系统和供电系统的分析,提出车载储能系统配置改进方案。通过对改进方案的仿真分析及经济性分析,认为基于锂离子电池的储能系统方案在满足有轨电车原有牵引特性不变的前提下,具有更好的经济性。在有轨电车全寿命周期(30年)内,该方案供电系统的建设成本、储能系统一次性采购及更换成本,以及运营成本都大幅下降,全寿命周期成本降低了51.14%,具有良好的工程应用前景。     

现代有轨电车储能电源方案研究

文章通过对现代有轨电车车载储能器件的对比分析,提出基于双电层超级电容的复合电源方案,并以国内某规划线路为例,对不同储能电源方案进行建模分析,结果表明,基于双电层超级电容的复合电源能够在确保车辆各项性能稳定的同时,更好地提升车辆的续航能力及故障应急能力。     

储能式有轨电车受电方式研究应用

根据储能式有轨电车的受电技术需求,设计了一种储能式有轨电车的受电弓方案并对该受电弓进行了试验,经试验验证及装车运用,该受电弓满足储能式有轨电车间歇充电的特殊需求。     

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。     

沈阳浑南现代有轨电车超级电容器储能装置的设计及验证

介绍了基于超级电容器技术的用于沈阳浑南现代有轨电车的储能装置,并根据车辆应用要求,对储能装置所需能量进行了计算。通过对计算结果的分析及主要部件参数的计算,设计了一套用于车载的超级电容储能装置;并对储能装置所用超级电容器在所需工况下的电压、电流等输出及输入参数进行了仿真验证,证明了计算结果正确、计算方法满足现代有轨电车储能装置的设计要求     

储能式现代有轨电车供电仿真软件研究

在深入分析储能式现代有轨电车供电系统结构的基础上,建立了储能式现代有轨电车的供电仿真模型。利用VC++软件开发了储能式现代有轨电车供电仿真系统,该系统可以模拟计算列车在充电过程中中压环网交流侧电压、功率等变化情况。最后结合广州仑头段新型有轨电车工程,计算验证了该仿真系统的合理性。该系统对储能式现代有轨电车供电系统的设计提供了参考依据。     

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.     

储能式有轨电车混合动力系统运行成本研究

为提高储能式有轨电车系统的经济性,对车载储能系统运营成本进行研究。根据储能系统全寿命周期成本和地面充电成本,并基于实际线路的需求功率,研究不同充电方式下的购置、更换、维护和充电成本。研究表明,每站充、隔1站充和隔3站充具有较低的运营成本;各种站充方式的维护成本较低,小于6%;购置成本也较小,小于15%;充电成本较多,在30%～40%;更换成本较高,在48%～59%。     

燃料电池混合动力100%低地板有轨电车设计

设计了一种基于"燃料电池+超级电容+动力电池"的新型混合动力100%低地板有轨电车。针对燃料电池混合动力系统的特点,进行了新型有轨电车混合动力系统能量管理策略,牵引系统的参数匹配设计,以及余热利用方案设计。在此基础上,确定了有轨电车的主要技术规格和设计参数,并对燃料电池混合动力系统、牵引、制动、列车网络等系统主要特点进行了介绍。车辆经过型式试验验证,各项性能指标完全满足设计要求,此新型有轨电车已成功投入运营。     

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。     

现代城市储能式有轨电车运行建模与仿真研究

研究基于"接触网+超级电容"为动力源的储能式有轨电车运行仿真系统。通过对超级电容储能式有轨电车进行建模、计算及运行分析,给出了仿真系统软件架构及各功能模块,并利用Qt软件开发该储能式有轨电车运行仿真系统,通过现场实验数据对仿真结果的有效性进行验证。     

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。     

现代有轨电车超级电容储能电源柜的散热仿真与设计优化

储能式现代有轨电车可以无接触网运行,超级电容储能电源作为现代有轨电车的牵引动力源,其快速大电流充放电会导致发热、升温,并影响超级电容的寿命和可靠性。通过对利用车厢空调的废排空气冷却储能电源的散热柜体进行散热仿真计算,得出废排风口的大小及位置、电源柜内的流道设计都是影响超级电容储能电源散热的重要因素。经过优化设计后的电源柜,柜内温度分布比较均匀,且控制在储能电源可靠运行的温度范围内,证明采用车厢空调的废排空气冷却储能电源的散热方式是可行的。