城市轨道交通车辆车载蓄电池剩余容量估算方法

城市轨道交通车辆车载蓄电池的电压值无法准确反映当前蓄电池剩余容量值。采用安时积分法作为蓄电池电量变化量的基本计算方法,综合考虑影响蓄电池容量的初始误差和累计误差,将老化程度、温度变化及放电倍率作为误差补偿因子,建立估算蓄电池剩余容量的数学模型。根据估算模型设计算法流程,并将其应用于城市轨道交通车辆蓄电池监测系统。该系统可以向列车操作人员提供蓄电池剩余容量的实时信息,便于维修维护等操作。     

锂离子电池在铁路客车上的应用研究

对铁路客车的供电制式、供电参数进行了分析,对3种蓄电池的性能进行了比较,提出了锂离子电池的优点,并对锂离子电池应用在铁路客车供电系统的方案进行了研究与探讨.     

牵引用锂离子蓄电池寿命的延长

近年来,装用车载储能装置的铁路车辆的研究和开发已广泛展开。锂离子蓄电池因其具有高功率密度、高能量密度,而成为主要车载储能装置候选对象,但它存在高温下劣化加速的问题。多次重复充/放电试验表明,将锂离子电容器与锂离子蓄电池并联,可减小锂离子蓄电池的电流及降低温升。试验还表明,锂离子蓄电池的温升与内部发热量成正比,而与环境温度没有依存关系。最后,从锂离子蓄电池电流与储能模块总净重或总体积之间关系的角度,对锂离子电容器和锂离子蓄电池进行了对比。     

日本开发混合动力轻轨车

日本铁道综合技术研究所开发了一种混合动力轻轨车（Hi-Tram），能够在直流600V或1．5kV高架供电线路上运行，也可以用车载直流600V锂离子蓄电池提供动力运行。在转换到蓄电池供电时，列车最多可运行30km。70km／h车辆在日本札幌一段25．8km线路上的商业运营中已经成功完成了试验。     

锂离子动力电池在双能源机车上应用的可行性研究

文章介绍锂离子动力蓄电池在轨道交通领域的应用现状,重点研究锂离子蓄电池在新型双能源机车上应用的可行性和关键技术方案,明确了新能源机车研究的重要意义。     

盘形制动有限元模拟计算方法研究

建立3种制动盘制动过程有限元计算模型,即:部分盘间接耦合模型、整盘间接耦合模型、弹塑性热-机耦合模型,并以1∶1制动试验结果和红外线温度成像系统测试的温度为依据,分析不同模型计算结果的准确性和适用性。在部分盘间接耦合模型的基础上,通过改变热流加载方法提出整盘热流移动加载间接耦合模型,该模型可用于模拟计算制动盘的整体温度场和应力场。在接触直接耦合法的基础上,考虑材料的塑性影响,建立弹塑性热-机耦合模型,该模型可用于模拟制动盘摩擦面的局部热损伤。     

机车车辆锂离子蓄电池试验方法

锂离子蓄电池由于高能量密度等优势被应用在铁路及城市轨道交通机车车辆上。介绍机车车辆锂离子电池组的内部连接方式。结合机车车辆锂离子电池组特点,基于GB/T 21413.1—2008 《铁路应用机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则》等标准,提出其检测试验要求及具体检测方法,包括绝缘耐压试验、充放电试验、冲击和振动试验、电磁兼容试验,为锂离子蓄电池检测提供依据。     

接触网/电池混合电动车辆锂离子电池剩余电量(SOC)的估算方法

对接触网/电池混合电动车用车载锂离子电池的剩余电量(SOC)估算方法进行了论述。该方法能稳定估算SOC,并可自动调整电池容量和电池内阻等参数。采用运行试验的结果对这种估算方法进行了评定。     

基于ANSYS的车轮踏面紧急制动热分析

基于有限元软件ANSYS的瞬态热分析方法,建立车轮紧急制动的三维弹性模型,该模型考虑了车轮的真实尺寸和材料特性。瞬态热分析用于处理车轮紧急制动时产生的热效应结果,考虑了车轮与闸瓦的热传导以及与空气的热交换。该模型仿真了连续两次紧急制动过程,得到了最高温度出现在第2次紧急制动过程中以及温度随时间变化的情况。沿径向深度同截面不同节点的温度变化分布情况也已获得。将所得温度结果作为热载荷加载可得对应的等效应力分布情况。考虑了表面换热系数和轴重等因素对紧急制动温度的影响,结果表明在较高速度下,表面换热系数影响不大,轴重有着较大影响。     

新一代锂离子蓄电池的研发动向

介绍为克服既有液态锂离子蓄电池(以下简称液态LiB)缺点而研发的新一代液态LiB,以及实用化的全固态锂离子蓄电池(以下简称全固态电池)的研发动向及所面临的课题。     

电力蓄电池工程车牵引蓄电池充电控制

介绍电力蓄电池工程车牵引蓄电池的充电控制策略,包括牵引蓄电池总体配置、供电模式的合理选择、充电模块设计、供电模式开关设置、不同充电模式的控制及辅助控制等,提供了一种提高牵引蓄电池性能,降低整车寿命成本的电池充电控制设计思路。     

基于储能增程式多流制牵引系统设计

为了使牵引系统满足多种供电制式运用和具备蓄电池牵引等功能,研制了基于蓄电池储能的增程式多流制牵引系统。文章阐述了该多流制牵引系统的设计方法,对牵引变流器与双向充电机等关键部件的主电路及工作原理、系统的设计参数和拓扑结构等进行了详细介绍,重点分析和研究了该系统采用的一些关键技术。系统组合试验和装车运行结果表明,该牵引系统在不同供电制式下牵引制动特性和双向充电机的充放电性能等均满足设计要求。     

动车组充电机输出冗余供电功能技术研究

某型动车组用充电机将辅助变流器AC 380 V交流电转换为DC 110 V直流电，主要为列车固定直流负载及碱性蓄电池供电，是列车安全、可靠运行的重要保障。整车顶层技术指标要求列车可在切除及恢复1台充电机的运营过程中实现列车直流供电的平稳过渡，保持直流负载正常运行。文章通过阐述某型动车组整列直流供电系统架构及负载配置，分析了充电机输出电气原理及碱性蓄电池温度补偿曲线、充放电转换策略；并对充电机输出供电特性进行论证，深入研究了某型动车组切除及恢复1台充电机过程中，充电机供电输出的变化机理，并进行相应实车数据测试，论证碱性蓄电池浮充工况及恒压充工况下，充电机切换及恢复过程中列车充电机动作特性；通过搭建充电机等效工作模型，佐证了充电机输出的特性差异。研究表明，在运用过程中存在充电机输出电流不一致情况为正常现象，且充电机本身具有限功率输出的功能，不会对充电机的使用、寿命等产生影响。     

交流架线与蓄电池混合动力电动车组主回路系统的开发与评价

为进一步节能和降低维修成本,开发了一种由交流架线与蓄电池共同提供牵引动力的BEC819系电动车组,其搭载大电容量(360 kW)、高电压(1 598 V)锂离子蓄电池。该动车组于2016年10月在筑丰交流电气化干线以及若松非电气化线路上投入商业运行。介绍BEC819系动车组主电路系统的特点和主要设计方法,与之前开发的817系试验动车组进行了比较,着重介绍了蓄电池的电气保护和冷却性能。根据试运行结果,对主电路系统进行了评价。     

基于ANSYS软件的二维地铁轮轨滑移摩擦热分析

根据地铁轮轨的真实尺寸外形,利用有限元软件ANSYS建立滑移过程中轮轨摩擦生热的二维弹性接触模型。该模型选取轮轨单元为热结构耦合单元,利用瞬态热分析求解器对摩擦热进行计算。该模型考虑轮轨间的热传导率和表面换热系数,通过仿真分析摩擦生热的基本现象,以及不同的速度、滑移率和摩擦系数对轮轨表面温度的影响,得出以下结论:轮轨温度和等效应力主要表现在轮轨表面,且受限于轮轨深度,随着深度的增加,温度和等效应力逐渐减小;但随着速度、滑移率和摩擦系数的增加,轮轨表面的温度均增加。     

HX_D3型电力机车检修用110V直流电源装置研制

HXD3型电力机车在机务段库内检修作业时,由于作业时间较长,不下车电器部件的动作检测与照明装置用电如果由机车蓄电池提供,会造成蓄电池亏电严重。不但严重影响蓄电池的使用寿命,而且检修后交车时,受电弓不能升起,影响正常交车。文中介绍的HXD3型电力机车110V电源装置可以代替机车蓄电池,向照明装置、电器部件供电。该装置具有结构简单、输出稳定、实惠耐用的特点,是解决HXD3型电力机车检修供电问题的一种实用设备。     

广州海珠线储能式现代有轨电车低压供电网络设计

介绍了自主研发的广州海珠线储能式现代有轨电车辅助系统低压供电网络的结构,分析了两车联挂供电原理及不同供电列车线的控制逻辑,对蓄电池欠压及单台充电机的故障工况进行了故障应对分析。产品实际应用证明了该供电网络设计合理、运行稳定,能满足储能式现代有轨电车的使用要求。     

上海轨道交通11号线北段工程车辆辅助供电系统

介绍了上海轨道交通11号线北段工程车辆辅助供电系统,包括辅助逆变器AC 380 V供电、充电器与蓄电池DC 110 V供电,以及辅助逆变器、充电器和蓄电池的技术特点。11号线车辆自投入运营以来,辅助供电系统运行稳定,状态良好。     

基于工作电压的动力电池剩余容量动态估算

以单体蓄电池为研究对象，为解决电动汽车动力电池在工作状态下的剩余容量（SOC）进行实时估算的难题，提出了一种新的动力电池剩余容量估算方法。通过外接一个处于工作状态下电池周期性的恒定电流负载，测得一系列的电池工作电压，这些工作电压采用阶段斜率的计算方法求电池该时刻的剩余时间，从而推算出电池的SOC。证明了动态工作点折算到静态工作点的可行性。该方法的相对误差最大不超过7％，通过软件可实施对温度、老化等因素的补偿。误差分析结果表明，该方法误差小，测量精度高。     

基于锂离子电池技术的铁路冷藏车辆装备供电系统应用

随着锂离子电池技术的不断发展，该技术在轨道交通领域成为了研究热点并且已经有了一定的应用。为提升我国铁路冷链运输装备的技术水平，提出了基于锂离子电池技术的新型铁路冷藏集装箱供电方案，研究了锂离子电池系统架构，通过对样机不同工况下的运行跟踪，分析了电池系统运行数据，为锂离子电池技术在铁路冷藏车辆装备上的应用提供了参考方案。