燃料电池混合动力动车试验车辆的开发

JR东日本铁路集团公司瞄准未来能源多样化目标,开发出了"燃料电池混合动力动车试验车辆-EV-E991系列".该车型组合以氢为能源的燃料电池及主电路用二次电池作为动力源.文章介绍EV-E991系车辆的概况、以往的开发内容以及即将开展的验证试验项目.     

高载荷运行下混合动力内燃动车组用最优充放电控制方法的开发

2007年,一列Kiha E200系混合动力动车组在小海线投入商业运营。HB-E300系动车组作为"白神度假胜地"的快速服务列车在奥羽和五能线上运行。4年之后,对HB-E300系动车组进行检测,发现由于在快速服务运行中反复充放电,其电池寿命比Kiha E200系动车组的电池寿命短。为检验电池降解的细节,开发了最优充放电控制方法以进行商业运营的数据采集,并确认了所开发的控制方法的良好性能。     

日本キハE200型混合动力动车

东日本铁路公司为减轻对环境的影响，自2000年开始进行新能源动车组—NE动车组的开发。该动车组采用柴油机发电与锂离子电池储能的混合动力系统，现已进行了验证运行。这次开发的キハE200型混合动力动车组是该公司在NE动车组的基础上于2007年新造的批量生产型样车。介绍了该样车的主要技术参数，混合动力系统结构、工作原理，车体结构、司机室、机器间布置等。     

搭载蓄电池的YC1系油电混合动力动车组样车概况

JR九州铁路既有线车辆的保有量约为1 500辆,其中从国铁继承的车辆约占全部车辆的20%。为更新这些已运行40年的老旧车辆,基于"便捷且动力强劲的铁道车辆"的开发理念,研发了下一代近郊型交流电动车组(821系)及搭载蓄电池的油电混合动力动车组(YC1系)2种车型。介绍YC1系混合动力动车组的样车概况。     

出口突尼斯内燃液力传动动车组空气与液力混合制动研究

介绍了内燃液力传动动车组采用的空气与液力混合制动方式的原理、优势及试验验证。     

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。     

某市域动车组盘形制动摩擦副的开发

根据某市域动车组车辆制动技术要求,开展了制动盘结构设计、盘体材料选型及摩擦副匹配性设计,开发了适合该市域动车组接口及运用工况的盘形制动摩擦副。进而通过1﹕1制动动力试验验证了摩擦副在结构设计、材料选型及盘片匹配等方面均满足车辆使用要求。提出的设计思路及试验方法可为其他市域动车组及城轨车辆制动部件的设计开发及试验验证提供有效的指导和依据。     

日本HB-E210系混合动力动车概况

东日本铁路公司为降低在非电气化区间运行的内燃动车对环境的污染,对内燃动车动力系统进行革新,开发出新能源动车组。HB-E210系混合动力内燃动车组是该公司为配合仙石东北线开通而投入运营的新型通勤型车辆。介绍了该型车辆的主要技术参数,内外装修设计理念,混合动力系统结构、工作原理,司机室、机器间布局及采用的相关技术与装备。     

高速动车组电空制动系统试验台

中国铁道科学研究院建设了高速铁路系统试验国家工程实验室高速动车组制动系统试验室,这是一个具有国际先进水平的高速动车组制动系统试验研究和创新平台,实现对300～500km/h高速动车组制动系统及关键部件的研究性试验、性能试验和可靠性试验。高速动车组电空制动系统试验台是试验室的重要组成部分。试验台围绕高速动车组制动系统的发展方向和关键技术,可以进行高速动车组微机控制直通电空制动系统的匹配特性试验、系统联调试验和测试验证。还可以进行高速动车组制动系统关键气动部件和电气部件的性能试验、可靠性试验及测试验证。     

二系横向止挡刚度特性对高速动车组曲线通过横向舒适性的影响研究

二系横向止挡作为轨道车辆转向架二系悬挂关键零部件,对车辆动力学性能有一定影响,其刚度特性对高速列车曲线通过时的舒适性影响较大。对采用不同刚度特性参数的二系横向止挡的动车组,在线路不同曲线条件下进行试验,通过分析高速动车组平稳性、稳定性和安全性指标的变化规律,研究二系横向止挡刚度特性对高速动车组动力学性能的影响。线路试验结果表明,止挡刚度对车体的横向振动加速度影响较大,而对转向架稳定性及轮轨动态相互作用性能指标的影响甚微。     

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。     

RB陶瓷滑板的开发

介绍了东日本铁路公司研发中心以既有线上广为采用的碳系滑板材料作为母材,在母材中混合硬质多孔隙碳系材料一RB陶瓷,瞄准理想的滑板目标实施研究的情况。对开发的滑板材料实施性能评价试验,在各项基础试验中显示了良好的特性。     

动车组牵引系统地面模拟线路运行的试验方法

结合仿真技术以及动车组背靠背试验台的特点,提出一种地面模拟动车组牵引系统线路运行的试验方法,将实际的线路数据输入仿真软件,通过软件仿真得出列车运行的时间、速度等数据,并将这些数据导入到地面试验系统中,模拟动车组牵引系统的线路运行。这种试验方法使得动车组牵引系统在地面就能对线路运行性能进行试验验证,便于及早发现问题进行整改,对牵引系统的性能进行了更为全面可靠的验证,为牵引系统设计提供参考。     

适用于动车组制动系统的以太网板卡设计与实现

现有动车组列车通信网络TCN在带宽、传输速率、成本等方面已不适应动车组发展新需求,而以太网具有高速、费用低、资源共享等优势,正在逐渐成为动车组列车通信网络的发展趋势。研究适用于动车组制动系统的以太网板卡,有利于提高动车组制动系统的可靠性及互联互通,进一步完善了动车组制动系统的可操作性和可维护性。文中搭建了以太网板卡软硬件开发平台,研制了适用于动车组制动系统的以太网板卡,实现了应用程序下载、故障诊断和标定、数据记录和导出、以太网控车等功能,满足了以太网作为维护网络和控制网络的需求,仿真测试、试验联调、现车应用也验证了以太网板卡的有效性和可靠性。     

国产动车组新颖架车机

基于动车组的检修需要开发动车组架车机。介绍了DYT型移动式架车机和DDT型地坑式架车机的设计思想和创新结构,并通过了CRH1、CRH2、CRH3和CRH5 4种型号动车组检修的试验验证。指出这种新颖架车机具有良好的兼容性,也可用于地铁车辆的架车作业。     

动车组车号识别与定位仿真子系统的研究

动车段(所)控制集中仿真测试平台是对动车段(所)控制集中系统(CCS)软件数据进行准确性验证、软件功能进行全面测试及评估的平台。动车组车号识别与定位仿真子系统作为该测试平台的一个子系统,具有录入动车组车列位置与车号信息、实现车号识别与动车组位置定位模拟等相关功能。针对该子系统在实验室软硬件联调成本高、周期长、无法自动联动等问题,设计研究了一套适用于CCS测试及演示的动车组车号识别与定位仿真子系统,分别从功能分析、结构设计、模块划分及实现4个方面进行阐述,论证该子系统能够满足不同动车段(所)CCS前期开发调试与测试目标,对进一步完善CCS系统具有重大意义。     

动车组可靠性验证试验抽样方案的研究

根据动车组故障间隔里程服从指数分布的规律,提议将动车组可靠性等级分为10级并给出每级对应的最大故障率;依据可靠性抽样检验理论,以MATLAB软件为计算工具,得出两种动车组可靠性验证试验抽样方案:一种是选取多列动车组样本的LTFR可靠性等级鉴定试验抽样方案,一种是只取一列动车组样本的可靠性验证试验方案,可为制定动车组可靠性验证试验抽样方案提供有力的支持和借鉴.     

基于分布式技术的动车组车载大数据存储与检索技术研究

随着动车组的数据传输能力升级改造以及复兴号智能型动车组的上线运营,动车组监测项点数据快速扩充,如何高效、准确地对动车组的海量车载非实时数据进行存储、检索与查询,成为提升动车组车载数据管理和应用水平面临的一个挑战。文中提出一种基于分布式技术的海量非实时数据地面系统架构,将各动车运用所的数据服务站点作为子节点,全路数据服务中心作为主节点,对具备时空属性的海量数据快速检索算法进行了研究,构建了一种支持分布式数据存储、检索及数据分析的架构,开发了原型系统,验证了解决方案的可行性和有效性。     

动车组整车可靠性的验证方法

基于我国动车组实际运用状况,按照故障后果危及动车组运行安全的严重程度,将动车组故障划分为安全类故障、运用类故障、隐患类故障和一般类故障;依据可靠性理论和现场数据统计分析,验证了动车组整车可靠性服从指数分布的规律;提出了将动车组整车故障率划分为10级的建议。依据可靠性抽样检验理论,计算不同置信度、不同故障率等级要求下的动车组允许故障发生次数和最小累计运行里程,据此给出动车组整车可靠性的验证方法:①根据动车组的累计运行里程、期间发生的故障次数,在一定置信度水平下对其故障率等级进行评定;②针对动车组可靠性验证要求,确定故障率等级,选择动车组参试列数、试验时间、评判准则等参数,制定验证方案。     

一种轴装制动盘连接结构的设计

基于制动盘的工作原理及结构特点,开发了一种针对轴装制动盘的连接结构。根据某动车组车辆技术要求,对螺栓工作载荷进行了计算,并对螺栓连接进行了设计及校核。通过振动冲击试验及1∶1制动台架试验验证了连接结构的可靠性。提出的设计思路及试验方法可为制动盘及其他车辆制动部件的设计开发及试验验证提供有效的指导和依据。