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鹈鹕vs国王:西交利物浦大學“再生制動”技術 減少列車能量損耗

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-06-09  瀏覽次數:776
核心提示:西交利物浦大學電氣與電子工程系科研團隊的研究成果《面向車載儲能設備的列車速度軌跡優化問題研究》發表在學術期刊《IEEE智能交
 西交利物浦大學電氣與電子工程系科研團隊的研究成果《面向車載儲能設備的列車速度軌跡優化問題研究》發表在學術期刊《IEEE智能交通系統匯刊》(IEEE Transactions on Intelligent Transportation System)中。根據國外學術期刊排名,該期刊在交通領域中排名第一?!?strong>低壓電器

鹈鹕vs小牛 www.eklsk.club 西交利物浦大學“再生制動”技術 減少列車能量損耗

論文的第一作者伍朝顯是西交利物浦大學電氣系的博士生。他介紹說,這個項目探索了如何利用儲能設備的充放電及規劃列車運行來減少未來列車的能耗。將這兩者結合是目前交通領域內很前沿的研究方向低壓電器。

 

再生制動亦稱反饋制動,是一種使用在電動車輛上的制動技術。在制動時把車輛的動能轉化及儲存起來;而不是變成無用的熱。再生制動在制動工況將電動機切換成發電機運轉,利用車的慣性帶動電動機轉子旋轉而產生反轉力矩,將一部分的動能或勢能轉化為電能并加以儲存或利用,因此這是一個能量回收的過程低壓電器。

 

“但其實這種技術目前還存在很大不足。”伍朝顯解釋說,現在的列車上并沒有安裝車載儲能設備,大部分都是通過大型供電站進行統一供電。因此轉化之后的電能會反饋給電網,電網會把這部分電能分配給附近需要用電的車輛。但是如果周圍沒有列車的話,這部分電能就浪費了。

西交利物浦大學“再生制動”技術 減少列車能量損耗

“如果未來列車上有了車載儲能設備,再生制動轉化的電能就可以讓列車自己‘吸收’,在需要加速的時候釋放出來。”這便是該研究回答的其中一個問題:未來列車的車載儲能設備怎么充放電低壓電器。

西交利物浦大學“再生制動”技術 減少列車能量損耗

在渦流制動技術中,制動能量直接變成了熱量,這未免有些浪費,所以對于廣泛利用電力驅動的新能源車型來說,如果能有一種能回收制動能量的制動方式,就再好不過了,這就是下面要介紹到的再生制動技術低壓電器。再生制動的基本原理是將車輛驅動電機的工作狀態變成一臺發電機,然后將車輛減速或者下坡的動能轉變成其他能量,在儲能裝置(電池、大型電容或者飛輪)中儲存起來,供車輛行駛之用的方式。

西交利物浦大學“再生制動”技術 減少列車能量損耗

研究想要回答的另一個問題是:列車怎么跑。伍朝顯舉例說,地鐵在兩站之間運行的時候,會進行一個“加速-勻速-滑行-減速-停站”的過程。“現在市面上的列車更多是依靠駕駛員的經驗。但如果過早減速,列車還沒到站就停了,就需要再加速行駛一段,而反復地加速減速會大大增加耗能。”

 

于是伍朝顯和其他團隊成員提供了一個算法,這個算法從兩方面對未來列車運行進行優化:一方面規定了列車怎么跑,怎么駕駛列車才能節能,具體什么時候開始加速或減速;另一方面規定了車載儲能設備怎么充放電低壓電器。

 

“我們的算法提供了列車運行速度曲線以及儲能設備的充放電規則,不論是有駕駛員還是無人駕駛,只要能按照這個規則來運行列車,有車載儲能裝置的列車會比沒有的列車節能10%。”伍朝顯指出,雖然這個研究項目的基礎模型是地鐵,但是算法可以拓展到其他各種交通工具上低壓電器。

 
 
 
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