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。     

燃料电池在铁道车辆上的应用研究

最近,人们对环境状态越来越关注.为此,正在对作为环保节能电源的燃料电池进行研究开发,并宣称,地面和汽车上用的燃料电池在降低成本的情况下即可商品化.虽然汽车用电池与以往的内燃发动机系统相比成本还较高,但可以预计今后的成本会降低,因此会得到广泛应用,比如用到铁道车辆上.由于上述理由,虽然现在还不能立刻达到实用化,但为了在将来燃料电池供应便宜时,能立即应用到铁道车辆上,现在研究燃料电池是有重要意义的.     

使用燃料电池的铁道车辆转向架驱动试验

在全球环保的号召下,世界各地对节约能源和降低环境负担的要求与日俱增.因此,使用以氢作为洁净、高效能源的燃料电池来驱动车辆正引起人们的关注.日本铁道技术综研所(RTRI)根据过去的研究成果,于2001年开始开发使用燃料电池的铁道车辆,并报道了用铁道车辆转向架进行驱动试验的结果.     

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。     

燃料电池混合式铁道车辆及工艺技术

介绍了JR东日本公司在研制成功新能源列车-NE列车基础上,开发燃料电池混合系统铁道车辆的概况、待解决的课题、所采用的工艺及技术;指出该车将在干线上实施运行试验;评价了新型动力-燃料电池的发电效率、燃费、运行稳定性等。     

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。     

车体构件的冲击试验

为了正确评价铁道车辆的碰撞安全性 ,日本铁道综合技术研究所对车体构件进行了冲击试验 ,并分析了试验结果     

车辆电源装置(AVR)老化评价的基础研究

介绍东日本铁路公司针对铁道车辆上大量采用的电子类设备在丧失功能前并没有显示出老化趋势,从而难以根据设备状况进行检查的现状,对电子装置中使用的恒定电压电源设备(AVR,下文中称车辆用电源装置)进行调查与研究,通过监测其特性,对是否能够掌握老化苗头进行评价,并对相关检测方法进行基础性研究,表明该检测方法有可能检测出电源装置的老化现象。     

新开发的燃料电池堆配装车辆

日产汽车公司将新开发的燃料电池堆配装于试验车辆，开始对车辆在寒冷地区的行驶性能进行试验。 新的燃料电池堆是2008年8月公布的，相比原有的产品，体积缩小了1／4，功率从原来的90kW提高到130kW，相当于原来的1．4倍。同时，贵金属铂的使用量减少了1／2，催化剂的耐久性也得到提高。     

铁道车辆内装修材料的燃烧试验方法

防止铁道车辆火灾事故,是维护列车安全运行的重大课题。根据韩国地铁事故的经验教训,有必要对铁道车辆内装修材料的防火性能、燃烧试验方法做相应改进。文章介绍了采用车辆用内装修材料,考虑大火源情况下进行燃烧试验的方法、试验结果和有效性评价。     

柴油机混合动力车辆用运转仿真器的开发

在铁道行业,以节能减排为目的,正在研发、引进柴油机混合动力车辆。在开发混合动力车辆时,必须对车辆的运行性能、节能效果、减排效果做出评价。日本铁道综合技术研究所开发了柴油机混合动力车辆用运转仿真器作为其评价方法,其基本结构     

铁道车辆内部装饰材料燃烧试验方法

日本的铁道车辆火灾对策历来是以香烟为火源制定的，已经取得了很好效果。但是，受韩国大邱地铁车内纵火事件的影响，要求通过燃烧试验对大型火源引起的火灾进行评估。于是，对日本铁道车辆内部装饰材料进行了大型火源燃烧试验。文章根据试验结果在论述试验方法的有效性和日本国内评价的基础上，介绍修改后的省令。     

跨座式单轨车曲线通过性能评价指标研究

跨座式单轨车因其结构与传统的铁道车辆存在一定的差异,导致传统铁道车辆动力学性能的评价标准不再完全适用。本文借鉴《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》(GB 5599—1985),根据跨座式单轨车的固有特点及其实际运用经验,提出以导向轮导向力、转向架导向力矩、车体浮心高度、走行轮轮重减载率、走行轮胎侧偏角以及走行轮胎最大垂向作用力等评价指标来对跨座式单轨车的曲线通过性能进行评价,并对各个评价指标进行了详细的分析研究。     

燃料电池车辆的开发

介绍了燃料电池铁道车辆的开发目的，基本组成以及性能特点。     

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）     

大火热辐射对日本铁道车辆用材料燃烧性能影响的定量研究

利用锥形量热仪对日本铁道车辆用材料进行了防火试验,对铁道车辆用材料的防火性能进行了分类,并与日本用酒精灯法进行防火试验的结果进行了粗略对比。     

160km/h快捷货车冲击试验标准研究

针对目前TB/T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》及TB/T 2369—2010《铁道车辆冲击试验方法》不适合160km/h快捷货车抗冲击性能评价的现状,对比分析了现有机车缓冲器及新研制的快捷货车缓冲器的技术特点,并通过其典型工况的理论计算和冲击试验验证得出了关于160km/h快捷货车冲击试验的评价标准。     

新干线高速试验列车车辆间平滑罩的改进

介绍了FAsTECH360S新干线高速试验列车上安装的最初的车辆间平滑罩存在的问题,并针对这些问题对该平滑罩进行了改进。通过长期运行试验和其他试验,对其耐久性、可维护性等进行了评价。     

日本开发新型防脱轨转向架

正为了提高普通铁路上列车的运行安全性,日本铁道综合技术研究所(RTRI)开发了一种新型转向架。这种新近开发的转向架配备了一个机构,可防止车轮轮压减少并可减小轮轨横向作用力。目前这种新型转向架正在三菱重工的三原试验中心进行运行试验,以确认其性能和耐久性,希望之后投入商业应用。车轮轮缘上爬造成脱轨是铁道车辆脱轨现象之一,这种现象在车轮作用于钢轨的横向力极度增加时可能出现,同时,车轮轮压(轮重),一个使车轮向下压向钢     

采用全碳化硅元件的铁道车辆用高效辅助电路系统

近年,随着铁道车辆性能和功能的不断提高,对大容量、高效率和小型化的辅助电源装置的需求不断增加。东芝公司开发了新型的电源辅助装置,在其逆变回路中采用高耐压、大电流和低损耗的全碳化硅(All-Si C)高频开关元件——半导体开关及反向并联二极管均由碳化硅(Si C)元件构成,在确保装置额定输出容量不变的同时缩小了绝缘型变压器的外形尺寸,从而实现了辅助电源装置的高效化和小型化。另外,为了提高铁道车辆辅助电路的整体效率以实现节能目标,必须提高空调负载的效率,为此,将空调压缩机驱动方式由目前主流的开/关控制转换为逆变器控制电机转速的方式,在空调装置中也采用了与辅助电源装置同样的All-Si C元件,经试验验证,可降低空调装置的能耗。