Г
Ш
/
Р
If II
Ш
Ы
Ш
'*
Р Й >
О
II
К тому времени уже имелся опре-
деленный опыт их применения на
автомобилях в качестве альтерна-
тивы двигателям на топливе, полу-
чаемом из углеводородов. JR East не
занималась разработкой собствен-
но топливных элементов, а сосре-
доточилась на создании подвижно-
го состава, в тяговом приводе ко-
торого могли быть использованы
уже разработанные топливные эле-
менты, на поиске соответствующих
требованиям данной области при-
менения технических решений и
урегулировании вопросов, связан-
ных с возможным использовани-
ем водорода под высоким давлени-
ем. При этом учитывалось, что, хо-
тя топливные элементы могут быть
применены для выработки элек-
троэнергии, их мощности недоста-
точно для тягового привода рель-
сового подвижного состава. По-
скольку использование топливных
элементов более эффективно при
сохранении по возможности посто-
янства выходной мощности, была
принята схема гибридного энерго-
питания, включающая в себя топ-
ливные элементы и аккумулятор-
ную батарею.
Опытный образец подвижно-
го состава с такой схемой тягово-
го привода был создан на основе
вагона NE Train с некоторыми из-
менениями схемы преобразовате-
ля и системы управления. Эта ра-
бота была начата в январе 2006 г., а
в октябре того же года JR East при-
ступила к ходовым испытаниям на
путях завода-изготовителя первого
в мире моторного вагона с гибрид-
ным тяговым приводом, в котором
использованы топливные элемен-
ты; вагон получил серийное назва-
ние KuMoYa Е995. В течение 2007
и 2008 гг. его ходовые испытания
продолжались на магистральных
линиях. В дальнейшем с учетом ре-
зультатов испытаний была проведе-
на модернизация системы охлажде-
ния, что позволило увеличить запас
водорода.
Сопоставление систем
гибридного тягового привода
Компоновка
Два варианта компоновки гиб-
ридного тягового привода приведе-
ны на рис. 7.
Гибридный тяговый привод
с дизельным двигателем.
В пер-
вом варианте (рис. 7,
а)
предпола-
гается применить трехфазный асин-
хронный тяговый генератор с при-
водом от дизеля. Вырабатываемый
генератором переменный ток пре-
образуется выпрямителем в посто-
янный для питания тягового элек-
трооборудования, сюда же подклю-
чается аккумуляторная батарея. Да-
лее постоянный ток поступает на
инвертор с регулированием напря-
жения и частоты, от которого по-
лучают питание трехфазным пере-
менным током асинхронные тяго-
вые двигатели. Схема выпрямите-
ля аналогична схеме инвертора, а
режим работы подобен режиму ра-
боты инвертора при рекуператив-
ном торможении. В данном случае
использование для запуска дизеля
традиционного стартера не преду-
смотрено. Для этой цели вырабаты-
ваемый аккумуляторной батареей
постоянный ток преобразуется ин-
вертором в переменный трехфаз-
ный и запитывает тяговый гене-
ратор, который, работая в режиме
двигателя, и запускает дизель. В ка-
честве накопителя энергии исполь-
зуется ионно-литиевая аккумуля-
торная батарея, состоящая из че-
тырех модулей с выходным напря-
жением около 170 В, так что при
последовательном соединении мо-
дулей выходное напряжение бата-
реи составляет 680 В. Первоначаль-
но были установлены пять модулей
ионно-литиевых аккумуляторов,
соединенных параллельно; в хо-
де осуществленной в 2004 г. модер-
низации плотность энергии каждо-
го модуля была увеличена, что по-
зволило сократить их число при па-
раллельном соединении до четырех.
Гибридный тяговый привод
с топливными элементами.
Топ-
ливные элементы вырабатывают
постоянный ток. При проведении
испытаний использовались батареи
топливных элементов типа НУ80,
Рис. 7. Компоновка гибридного тягового привода:
а
с дизельным двигателем;
б —
с топливными элементами
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 1
29
предыдущая страница 28 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн следующая страница 30 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст