ЭКОНОМИЯ
Э Н Е Р Г О Р Е С У Р С О В
i =
-0,015
i =
-0,005
i
= 0,005
- -
i =
0,015
Рис. 3. Зависимость величины энергии торможения от среднего замедления:
Е—
энергия торможения;
b —
среднее замедление при торможении
которые возникают в процессе тор-
можения со скорости 120 км/ч по-
езда массой 106 т при разных пара-
метрах накопителя энергии.
Приведенные на рис. 3 кривые
отражают потенциал энергии ре-
куперации рассматриваемого по-
езда. Этот потенциал представляет
собой кинетическую энергию дви-
жения за вычетом доли, которая во
время процесса торможения гасит-
ся на тормозных резисторах. Ли-
нии разных цветов так же, как и на
рис. 2, относятся к участкам с раз-
ными средними величинами укло-
нов. Как видно из рис. 3, потенци-
ал рекуперируемой энергии изме-
няется в двузначном диапазоне,
т. е. одна часть кривых имеет па-
дающий характер, а вторая —
воз-
растающий. Удельная масса нако-
пителя энергии оценивается в пре-
делах от 0,5 до 0,8 т/кВт-ч с учетом
масс контейнера и вентилятора.
По мнению авторов, максималь-
ная масса накопителей энергии
для односекционных и двухсек-
ционных моторвагонных поездов
должна составлять не более 2 т, по-
этому величина энергоемкости ба-
тареи из двухслойных конденсато-
ров, используемых в качестве на-
копителей энергии, должна быть
в пределах от 1 до 4 кВт-ч. Если в
качестве накопителей энергии ис-
пользовать аккумуляторные ба-
тареи или комбинацию двухслой-
ных конденсаторов с электрохими-
ческими накопителями (так назы-
ваемые гибридные накопители), то
можно накапливать большие объе-
мы энергии. Однако при этом воз-
растают затраты на контроль и
симметрирование ячеек, а также на
регулирование температуры с по-
мощью устройств, построенных на
силовой электронике. Следует от-
метить, что современные техноло-
гии накопления энергии на транс-
портных средствах позволяют ре-
куперировать только небольшую
часть кинетической энергии, вы-
свобождающейся на подвижном
составе в процессе торможения.
В табл. 1 представлены преиму-
щества и недостатки двух техно-
логий накопления электрической
энергии.
С помощью рассмотренной мо-
дели исследовались различные ва-
рианты гибридного привода и их
влияние на расход дизельного топ-
лива. В табл. 2 приведены основ-
ные параметры моделей. За осно-
ву модели принят двухсекционный
дизельный поезд с гидравлической
Таблица 1
Сравнение накопителей, применяемых в гибридных схемах тягового привода
Накопитель на двухслойных
конденсаторах
Электрохимический накопитель
Преимущества
Допустимость высоких пиковых нагрузок
по току (при зарядке и разрядке)
Высокая энергоемкость
..................
Оптимальные характеристики зарядки
Высокая удельная энергия (на единицу
массы)
Высокая удельная мощность
Возможность реализации больших то-
ков при разрядке (литий-ионные акку-
муляторы)
Большой срок службы
Компактность
Устойчивость к низким температурам
Незначительная зависимость уровня
напряжения от степени зарядки
Возможность глубокой разрядки
Высокое напряжение одной ячейки
(литий-ионные аккумуляторы)
Низкое внутреннее сопротивление ячейки
Недостатки
Низкая энергоемкость
Частично неоптимальные характери-
стики зарядки
Чувствительность к высоким температу-
рам (необходимость в расходе энергии на
охлаждение)
Негативное влияние глубокой разрядки
на срок службы (низкое использование
накопительной способности)
Значительная зависимость уровня напря-
жения от степени зарядки
Высокие затраты на обогрев и охлажде-
ние (высокий расход энергии на соб-
ственные нужды)
Проблематичность использования в
условиях железнодорожной эксплуата-
ции (литий-ионные аккумуляторы)
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 1
39
предыдущая страница 38 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн следующая страница 40 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст