Г И Б Р И Д Н Ы Й П РИ В О Д
Рис. 8. Зависимость энергетической эф-
фективности гибридного тягового привода
от емкости аккумуляторной батареи
изготовленных компанией Ballard
Power System (Канада). Вырабаты-
ваемое ими напряжение составляет
от 250 до 450 В в зависимости от ре-
жима нагрузки. При использовании
топливных элементов совместно с
аккумуляторной батареей суммар-
ное напряжение достигает пример-
но 700 В. На опытном рельсовом
автобусе установлены две батареи
топливных элементов (рис. 7, б).
Конфигурация электрической цепи
на стороне преобразователя изме-
нена, в результате чего она состоит
из двух комплектов преобразовате-
лей-усилителей с двумя реакторами.
Таким образом, при питании с ис-
пользованием топливных элемен-
тов тяговые двигатели функцио-
нируют так же, как и при исполь-
зовании дизель-генератора. В то
же время поскольку в данном слу-
чае требуется большая емкость ак-
кумуляторных батарей по сравне-
нию со схемой с дизелем, использу-
ются пять соединенных параллель-
но модулей усовершенствованных
ионно-литиевых батарей.
Емкость аккумуляторной
батареи
Гибридный тяговый привод с
дизельным двигателем.
В данном
случае одними из функций аккуму-
ляторной батареи являются накоп-
ление и сохранение вырабатывае-
мой при рекуперативном торможе-
нии энергии и питание ею вспомо-
гательных бортовых потребителей
во время стоянки и тяговых двига-
телей при разгоне. Поэтому, если
емкость батареи недостаточна, она
не может в достаточной мере акку-
мулировать вырабатываемую при
торможении энергию, в связи с чем
существенное повышение энерге-
тической эффективности систе-
мы становится проблематичным. С
другой стороны, при излишней ем-
кости батареи эффективность си-
стемы снижается, поскольку выра-
ботка энергии при рекуперативном
торможении ограниченна. На рис. 8
представлена зависимость между
емкостью аккумуляторной батареи
и повышением энергетической эф-
фективности системы. При дости-
жении определенного уровня ем-
кости батареи рост эффективности
прекращается.
Другой функцией аккумулятор-
ной батареи является дополнитель-
ное энергопитание. Хотя примене-
ние гибридного энергопитания по-
зволяет снизить удельный расход
топлива дизельным двигателем за
счет его работы при наиболее эконо-
мичных частоте вращения и режиме
нагрузки, его выходная мощность и
потребление энергии могут стать не-
допустимо зависимыми от условий
эксплуатации. В таких случаях акку-
муляторная батарея как накопитель
энергии играет регулирующую роль.
Если вырабатываемой дизель-гене-
ратором электроэнергии недоста-
точно, дополнительно используется
питание от батареи. Если же имеется
С у м м а р н а я м о щ н о сть
р е л ь с о в о го а в то б у са
Р а зр я д к а б а та р е и
Ч а сто та в р а щ е н и я вала д и зе л я
Разрядка батареи
і
Зарядка батареи
т дизель-генератора і
Зарядка батареи
при рекуперативном
торможении
к
электроэнергия.
25 км /ч
г
П уск
д и зе л я
вырабатываемая
дизель-генератором
Ш
о
І
. л
.
‘ л»
-,Ц>
1.
£
. 1
Р азго н
В ы б е г
і
Т о р м о ж е н и е
Рис. 9. Направление потоков энергии в гибридном тяговом приводе с дизельным двига-
телем
С то я н к а
В ы б е г
Т о р м о ж е н и е
С то я н ка
Аккумуляторная батарея
Выходная мощность
топливных элементов
В р ем я
К аккумуляторной батарее
Рис. 10. Направление потоков энергии в тяговом приводе с топливными элементами
30
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 1
предыдущая страница 29 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн следующая страница 31 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст