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混合动力轨道机车的技术应用与发展

【摘要】:机车在起动时所需的能量非常高,因为只有这样才能拖动车厢并加速至平稳的速度。如果储存的能量足够多,混合动力可以是一个很好的解决方式。铁路设备制造商已经开始研究采用混合动力的机车。据宣称能耗降低了60%,温室气体的排放也相应地降低了。法国SNCF公司在PLATTHEE项目的框架下对混合动力机车进行了测试,测试对象是安装了不同储能系统的转线机车,储能包括蓄电池、超级电容器和飞轮储能。

机车在起动时所需的能量非常高,因为只有这样才能拖动车厢并加速至平稳的速度。如果储存的能量足够多,混合动力可以是一个很好的解决方式。机车的基本结构已经实现了电气化,因为牵引电机一般是直流电机异步电机或者带有电力电子控制器的同步电机。由于铁路系统中设备的寿命需要很长(至少50000h或者15年),电化学储能技术(蓄电池)就成为一个大问题。超级电容器的寿命还不够长,惯性飞轮储能系统可以很好地满足要求,超导储能还没有用到这种场合中。

铁路设备制造商已经开始研究采用混合动力的机车。日本、美国的加利福尼亚州,以及加拿大(Green Goat)已经宣称使用这种机车。Green Goat的柴油发动机功率很小,只有165kW,其功能仅是为蓄电池组充电,电压等级是600V。据宣称能耗降低了60%,温室气体的排放也相应地降低了。

法国SNCF公司(法国国营铁路公司)在PLATTHEE项目的框架下对混合动力机车进行了测试,测试对象是安装了不同储能系统的转线机车(LHYDIE),储能包括蓄电池、超级电容器和飞轮储能。储能系统的能量由一个小功率柴油发电机提供。法国的SPACT80项目也正在对配备氢储能的燃料电池进行测试,目前的电压等级是540V(与ECCE测试台一样),但其最终目标是750V,这也是有轨电车的电压等级。