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概述

Summary

大型车载储能电源采用高可靠性、高安全性、充放电电流大、损耗小、寿命长、工作环境适应性好、符合环保要求的超级电容器为主要储能器件,以安全稳定、动力性能好的电池为辅助储能器件,利用现代电力电子和控制技术,更好地满足储能式有轨交通车辆的运行需要。


高安全性

高可靠性

循环寿命长

充放电简单

组成

Composition

车载储能电源是由N个储能单元(简称储能箱)组成的,每个储能单元分别放置在动车车顶,它是由超级电容模组、电池模组、双向直流变换器、直流电器和传感器,以及控制子系统、辅助电源、散热子系统和结构组成。

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应用原理

Application Principle

车辆的牵引和辅助用电主要由储能箱中的超级电容供给,当正常工作的相邻充电站距离较长(如有充电站不能充电)时,储能箱控制子系统的能量管理模块根据预先设置控制电池以一定功率向母线输送能量。

1 充电时,能量管理模块将控制双向直流变换器(DC/DC)以一定功率补充车辆一个循环运行从电池输出的能量。所有储能箱在合闸投入前,控制子系统将自动使箱内的超级电容总电压一致。

2 充电时,能量管理模块将控制双向直流变换器(DC/DC)以一定功率补充车辆一个循环运行从电池输出的能量。当某一储能箱发生故障而完全退出时,其他储能箱的输出功率和储能满足车辆行驶到附近站的需求。

3 当某一储能箱中的电池或DC/DC发生故障,此部分将通过断路器退出,此箱中的超级电容仍然参加运行,如地面充电站都能正常工作,储能箱的超级电容和锂电池的储能能力仍然可以满足车辆的正常运行。

功能特点

Function

高系统可靠性
主要储能器件为优质的有机电解液体系碳-碳极超级电容器,远优于任何含活泼金属(如锂)的储能器件;N个储能箱在系统可靠性模型呈并联关系,当一个储能箱发生故障退出时,能保证车辆的动力供给。

高系统安全性
超级电容器是系统的最大组成部分,车辆运行的大部分能量由其储能提供,超级电容器的高功率特性和高安全性决定其完全适应快速充电、大功率制动能量回收、车辆快速启动加速等过程中的大电流冲击。另外,系统选用安全稳定好的电池。

好环境适应性
无需额外冷源和热源的情况下,车载储能装置的工作温度范围为:-25~40℃@额定输入输出功率;40~50℃@半额定输入输出功率。

智能化监测/控制系统。
具有能源管理、功率分配、设备状态检测及联动控制、超级电容工作平衡、电池工作平衡、超级电容诊断、电池诊断、故障模式分析报警与处置、与车控系统数据通讯等功能模块,可选配远程监控通讯、运行维护管理、充电站通讯等功能模块。

大功率
输入(充电)输出(放电)功率大

损耗小/节约能源
25s快充电效率≥95%,放电输出效率≥98.5%。

可维修性好
模块化设计,可维修性好。

长寿命
箱体设计使用寿命30年,超级电容设计使用寿命10年。