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燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计

陈维荣,  卜庆元,  刘志祥,  李奇,  孙帮成,  李明

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陈维荣, 卜庆元, 刘志祥, 李奇, 孙帮成, 李明. 燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计[J]. 西南交通大学学报, 2016, 29(3): 430-436. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.003
引用本文: 陈维荣, 卜庆元, 刘志祥, 李奇, 孙帮成, 李明. 燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计[J]. 西南交通大学学报, 2016, 29(3): 430-436. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.003
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CHEN Weirong, BU Qingyuan, LIU Zhixiang, LI Qi, SUN Bangcheng, LI Ming. Power System Design for a Fuel Cell Hybrid Power Tram[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 29(3): 430-436. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.003
Citation: CHEN Weirong, BU Qingyuan, LIU Zhixiang, LI Qi, SUN Bangcheng, LI Ming. Power System Design for a Fuel Cell Hybrid Power Tram[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 29(3): 430-436. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.003
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燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.03.003
基金项目: 

国家科技支撑计划项目(2014BAG08B01)

国家自然科学基金资助项目(51177138,61473238,51407146)

四川省杰出青年基金资助项目(2015JQ0016)

详细信息
    作者简介:

    陈维荣(1965-),博士,1988年起至今任职于西南交通大学,现为电气工程学院教授、博士生导师、电气工程学院院长.主要研究方向为电力系统及其自动化、工业监控技术、智能信息处理、燃料电池技术及应用.承担国家自然科学基金、国家科技支撑计划、铁道部科技计划项目等国家、省部级科研项目及工程项目40多项;获国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖3项、二等奖2项、三等奖4项,申请/授权专利32项.先后兼任过四川省电机工程学会副理事长、中国能源学会常务理事、四川省铁道学会铁道电气化专业委员会主任委员、四川省电子学会电子测量与仪器专业委员会副主任委员等. E-mail:wrchen@home.swjtu.edu.cn.;刘志祥(1976-),博士,2012年起至今任职于西南交通大学,现为电气工程学院研究员,硕士生导师.主要研究方向为氢能与燃料电池技术、化学电源技术、新能源系统技术.承担国家自然科学基金项目、科技部863项目、国家科技支撑计划项目等课题10余项,获得国家发明专利21项,全国发明展览会金奖2项.担任全国燃料电池及液流电池标准委员会委员,燃料电池汽车产业技术创新战略联盟理事. E-mail:liuzhixiang@swjtu.edu.cn.

    陈维荣(1965-),博士,1988年起至今任职于西南交通大学,现为电气工程学院教授、博士生导师、电气工程学院院长.主要研究方向为电力系统及其自动化、工业监控技术、智能信息处理、燃料电池技术及应用.承担国家自然科学基金、国家科技支撑计划、铁道部科技计划项目等国家、省部级科研项目及工程项目40多项;获国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖3项、二等奖2项、三等奖4项,申请/授权专利32项.先后兼任过四川省电机工程学会副理事长、中国能源学会常务理事、四川省铁道学会铁道电气化专业委员会主任委员、四川省电子学会电子测量与仪器专业委员会副主任委员等. E-mail:wrchen@home.swjtu.edu.cn.;刘志祥(1976-),博士,2012年起至今任职于西南交通大学,现为电气工程学院研究员,硕士生导师.主要研究方向为氢能与燃料电池技术、化学电源技术、新能源系统技术.承担国家自然科学基金项目、科技部863项目、国家科技支撑计划项目等课题10余项,获得国家发明专利21项,全国发明展览会金奖2项.担任全国燃料电池及液流电池标准委员会委员,燃料电池汽车产业技术创新战略联盟理事. E-mail:liuzhixiang@swjtu.edu.cn.

Power System Design for a Fuel Cell Hybrid Power Tram

    摘要
  • 摘要: 基于氢能的燃料电池混合动力有轨电车是现代有轨电车的研究热点.结合有轨电车的总体性能需求,对燃料电池混合动力有轨电车进行了系统设计,给出了燃料电池/超级电容混合动力系统的总体方案与拓扑结构,进行了混合动力系统配置和有轨电车牵引性能计算.结果表明,所配置的混合动力系统的输出功率分配可以很好地满足列车在0~35 km/h速度时加速度为1.2 m/s2、最高车速70 km/h的动力性能要求.研制的混合动力系统样机在有轨电车模拟运行工况进行了试验,在试验过程中可以实现多套系统能量的分配管理.

     

    Abstract: Fuel cell hybrid power tram powered by hydrogen energy is a hot topic in the RD of modern tram. Based on the overall performance requirements of trams, the system design of a fuel cell/super-capacitor hybrid power tram was presented, including the overall design proposal and topological structure, the specification of hybrid power system and the calculation of the tram traction performance. Results demonstrate that the output power of the configured hybrid system can meet the dynamic requirements of two given driving cycles:accelerating from 0 to 35 km/h at an acceleration of 1.2 m/s2 and cruising at the maximum speed of 70 km/h. During the test under locomotive simulated drive cycle, the developed hybrid prototype can achieve energy distribution between different energy sources.

     

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    • 参考文献(15)
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  • 收稿日期:  2015-11-02
  • 刊出日期:  2016-04-25

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