轨道交通牵引模式(燃料电池混合动力)

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城市轨道交通牵引供电模式概述

城市轨道交通牵引供电模式概述城市轨道交通用的牵引供电模式主要有三大类型：第三轨，架空柔性接触网和架空刚性接触网。

一、三种模式简介1、第三轨第三轨仅用于城市轨道交通中的地铁，全封闭的城市铁路和轻轨等线路，因其牵引供电线路中的导电轨沿线路在车辆的走行轨旁设置而被形象地称为“第三轨”。

第三轨距走行轨中心距离约为1.4米，距轨面高度约0.44米（具体数据要根据机车集电靴设置参数而定），由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成，并用绝缘子支撑。

与之相配合，车辆采用集电靴受流。

一般地，根据车辆集电靴与导电轨的接触受流方式的不同，车辆接触受流方式分为上接触式、侧接触式和下接触式，对应的第三轨也就称为“上接触式第三轨”、“下接触式第三轨”和“侧接触式第三轨”。

图1 常见的第三轨形式（一）上接触式上接触式接触轨直接放在支持绝缘子上，安装于走行轨的一侧，车辆的集电靴从接触轨上表面取流。

接触轨的上方和一侧有防护罩保护，对人员接近和冰雪侵扰有一定防护作用。

上接触式接触轨的结构简单，造价低廉，其导电轨直接放置于支持瓷绝缘子上，导电轨重量对结构的稳定有利，日常检查也一目了然，维护工作量小，机械故障的可能性也小。

上接触式的主要优点是结构稳定可靠、维护方便、造价低，但由于导电面几乎全部暴露在外，在人身安全防护、美观、耐候性等方面低于下接触和侧接触式。

正是由于这一缺点，英国的有关部门在60年代后期决定除既有线路外，在新建的城市轨道交通线路中不再使用这一方式，如1987年8月开通的英国伦敦港口住宅区轻轨（DLR）线路，就改用了侧接触式接触轨。

（二）下接触式下接触式接触轨向下安装在特殊的防护罩的内侧，防护罩集防护和支持功能为一体，安装在走行轨的一侧。

接触轨的上方和两侧都被防护罩屏蔽，车辆的集电靴从接触轨下表面取流。

其优点是相对安全、美观、耐候性较好。

在某些特殊的情况下（如乘客掉下站台、车辆在区间发生停车故障、需要紧急疏散乘客、车辆维修工作人员疏忽等），由于暴露在外的导电面相对隐蔽，对可能产生的人身安全问题有一定的防护效果。

超级电容在有轨电车中应用的关键技术

166总465期2018年第15期（5月下）0 引言城市轨道交通与其他交通方式相比具有运量大、运行耗能低、安全性高等优点。

对于大中型城市，现代有轨电车是地铁等大运量交通系统的有效补充，能有效解决城市环境污染、交通拥堵等各方面问题，是交通运输体系多层次体系的重点发展方向。

对于我国一些城市规模较小，人口密度较低，同时经济实力有限，难以承担建设地铁或轻轨带来较大财政压力的中小城市，有轨电车可以承担主要交通运输任务。

1 现代有轨电车供电方式国内外有轨电车典型的供电方式有三种：1.1 全线接触网全线使用接触网供电，不需要车载储能供电。

1.2 无触网无触网技术包括第三轨供电、储能式供电、磁感应式供电三种。

第三轨是指安装在城市轨道线路旁边的，单独用来供电的一条轨道。

优点是不影响城市景观，检修便捷、架设成本较低等。

缺点是由于安装在地面，相对较危险、对安检巡查要求较高，如有不慎可能造成人员伤亡。

储能式牵引供电系统利用车载储能代替地面与车辆的实时供电，是现代电动汽车技术在现代有轨电车系统的延伸与发展，充分利用了储能技术和现代电力电子控制技术的发展成果。

采用储能式牵引供电系统，彻底消除了架空接触网对城市景观的不利影响。

该系统适合城市内对景观要求比较高的现代有轨电车系统。

1.3 组合供电在景观要求不高，无特殊条件限制的路段使用接触网供电；在景观要求高，有特殊条件限制的路段使用储能电池供电。

在有网段运营时，接触网既给车辆提供正常用电，同时也给储能装置充电；储能装置容量足够时，还可为车辆供电提供双重保障，万一某有网区段或某些非相邻站点供电出现故障，不会影响车辆的正常运营，可通过车辆储能装置给车辆提供应急用电。

2 超级电容在有轨电车中的应用超级电容是一种适用于无轨和有轨电车、轻轨、高铁、采矿的高性能储能产品。

与传统有轨电车相比，采用超级电容作为储能元件的超级电容储能式有轨电车，能够无接触网运行，利用超级电容功率密度高、充放时间短、寿命长的特点，将电能快速存贮在大功率储能元件中，作为车辆正常牵引的动力源。

浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展

浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指在轨道交通系统中，通过控制车辆的牵引力和制动力来实现列车的运行控制和调度。

随着城市化进程的加快和交通需求的增加，轨道交通系统成为了城市重要的交通方式之一。

在过去的几十年里，轨道交通车辆牵引控制技术已经取得了长足的进步，但在发展过程中也面临着一些挑战和问题。

本文将从技术现状和发展趋势两方面对轨道交通车辆牵引控制进行探讨。

一、技术现状1.传统牵引控制技术传统的轨道交通车辆牵引控制技术采用的是直流电动机和交流电动机，通过控制电动机的电流来实现对车辆的牵引力和制动力的调节。

这种技术在功率密度和调速范围上都有一定的局限性，同时由于电动机本身的复杂性，系统的可靠性和维护成本也较高。

随着功率半导体技术的不断发展，变频技术已经成为了轨道交通车辆牵引控制的主流技术之一。

变频技术通过对电动机的电压和频率进行控制，可以实现对车辆牵引力和制动力的精准调节，同时也能够满足不同运行工况下的需求。

相比传统技术，变频技术具有体积小、重量轻、响应速度快等优势，为轨道交通车辆的运行效率和可靠性提供了有力支持。

随着环保意识的提升和新能源技术的不断成熟，新能源牵引控制技术也逐渐受到关注。

电动车辆、氢燃料电池车辆、超级电容快充车辆等新能源技术的应用，为轨道交通车辆的牵引控制提供了更多的选择空间。

这些新技术不仅能够降低列车的运行噪音和排放，而且还可以大大提高能源利用率，为城市轨道交通的可持续发展贡献力量。

二、发展趋势1.智能化随着信息技术的飞速发展，轨道交通车辆牵引控制系统正朝着智能化的方向不断演进。

智能化技术可以通过数据分析、运算模型等手段，实现对列车运行状态的实时监测和预测，为列车的牵引控制提供更精准的支持。

智能化技术还可以实现列车间的通信和协同，提高列车的运行效率和安全性。

2.集成化随着轨道交通系统规模的扩大和运营的复杂性增加，对车辆牵引控制系统的要求也在不断提高。

为了应对这一挑战，集成化技术已经成为了未来发展的重要方向之一。

城市轨道交通车辆电池应急牵引功能的实现

城市轨道交通车辆电池应急牵引功能的实现沈涛;周巧莲【摘要】列车通过车载电池实现应急自牵引,将追停于区间的列车自行牵引至就近车站,能有效解决因列车不能受电引起的应急处置问题,提高处置效率.分析了锂离子电池作为电池载体实现城市轨道交通车辆在AW3(超载)载荷条件下,在30‰坡道上爬坡500 m,再在平直道上运行1 000m的电池系统的能量和功率需求,给出了既有列车实现车载电池自牵引功能的改造方案和相关改造要点.介绍了对既有列车(试验列车)的改造,以及为验证自牵引功能进行的试验.试验结果显示,列车应急牵引电池满足设计需求,并有一定的余量,改造方案可行.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2016(019)007【总页数】6页(P110-115)【关键词】城市轨道交通车辆;车载电池;应急自牵引【作者】沈涛;周巧莲【作者单位】上海地铁维护保障有限公司,200232,上海;上海申通地铁集团有限公司技术中心,201103,上海【正文语种】中文【中图分类】U231.8First-author′s address Shanghai Metro MaintenanceCo.,Ltd.,200232,Shanghai,China城市轨道交通(以下简为“城轨”)车辆以电能为动力能源。

城轨在建设和运营阶段,虽然牵引供电的安全性和可靠性得到了足够重视,但仍不可避免地因供电系统故障、弓网故障、人为(恐怖)破坏、偶发因素、自然灾害等引起城轨车辆供电短时中断或长时间瘫痪。

这将造成整条线路的停运,导致区间疏散。

特别是对于隧道运行的城轨线路,易引起恐慌,诱发次生灾害。

若列车能通过车载电池实现应急自牵引,将迫停于区间的列车自行牵引至就近车站,将能有效解决因列车不能有效受电引起的应急处置问题,提高处置效率,避免乘客恐慌、无序疏散等引起的踩踏事故。

为验证自牵引功能方案及能力,特别是既有车辆改造的可行性,上海申通地铁集团有限公司通过改造张江高科952试验车进行验证。

锂电池轨道牵引车参数

锂电池轨道牵引车参数
锂电池轨道牵引车是一种使用锂电池作为动力源的轨道运输工具。

它通常用于地铁、有轨电车、火车等轨道交通系统中，以下是
一些可能相关的参数：
1. 电池容量，锂电池轨道牵引车通常使用大容量的锂电池作为
动力源，以支持长时间的运行。

电池容量的大小直接影响着牵引车
的续航能力和运行里程。

2. 驱动电机功率，牵引车所搭载的驱动电机功率会影响其牵引
力和运行速度。

通常牵引车会配备多个驱动电机以满足牵引力和速
度的需求。

3. 充电方式，锂电池轨道牵引车的充电方式通常有快充和慢充
两种方式，快充可以缩短充电时间，但需要更高功率的充电设备。

4. 负载能力，牵引车的负载能力是指其能够承载的最大载重量，这个参数直接关系到牵引车的实际使用效果。

5. 控制系统，牵引车的控制系统包括牵引控制、制动系统、转
向系统等，这些系统的稳定性和精准度对牵引车的安全性和运行效率有着重要影响。

6. 能量回收系统，一些先进的牵引车会配备能量回收系统，能够将制动时产生的能量进行回收再利用，提高能源利用效率。

以上是一些可能涉及的参数，这些参数会根据具体的牵引车型号和制造商有所不同。

希望这些信息能够对你有所帮助。

燃料电池系统在城市轨道交通系统运营中的应用研究

燃料电池系统在城市轨道交通系统运营中的应用研究一直是能源领域的热门话题。

随着城市轨道交通的快速发展和气候变化问题的日益加剧，燃料电池系统作为一种清洁、高效的能源解决方案，逐渐受到人们的关注和重视。

本文旨在深入探讨燃料电池系统在城市轨道交通系统运营中的应用现状和未来发展趋势，为我国城市轨道交通系统的可持续发展提供参考和借鉴。

一、燃料电池系统在城市轨道交通系统中的应用现状目前，城市轨道交通系统主要采用电力、柴油等传统能源作为动力源，但这些能源存在环境污染、资源浪费等问题，难以适应城市轨道交通系统可持续发展的需求。

燃料电池系统作为一种新型清洁能源技术，具有零排放、高效能等优势，被广泛应用于城市轨道交通系统中。

目前，我国部分城市已经开始尝试在地铁、有轨电车等轨道交通工具中引入燃料电池系统，取得了一定的成效。

1. 地铁燃料电池系统的应用地铁是城市交通系统中最为重要的一部分，对城市的交通运输起着至关重要的作用。

传统地铁系统往往采用电力作为动力源，但电力系统存在一定的局限性，如线路覆盖面狭窄、设备投资大等问题。

燃料电池系统作为一种新型动力源，具有零排放、绿色环保等优势，逐渐在地铁系统中得到应用。

广州地铁是我国最早引入燃料电池系统的地铁之一。

广州地铁10号线于2018年引入了燃料电池动车组列车，该列车采用氢燃料电池作为动力源，不仅可以实现零排放、低噪音的运行，还可以有效提升列车的运行效率。

此举不仅为广州地铁的可持续发展注入了新的动力，也为其他城市的地铁系统提供了宝贵的经验。

2. 有轨电车燃料电池系统的应用有轨电车作为城市轨道交通系统中的重要组成部分，对缓解城市交通压力、改善空气质量等具有重要意义。

传统有轨电车一般采用电力或柴油作为动力源，但这些能源存在一定的局限性，如电力来源不稳定、柴油排放污染等问题。

燃料电池系统作为一种新型动力源，逐渐在有轨电车系统中得到应用。

北京有轨电车T5线是我国首条引入燃料电池系统的有轨电车线路。

动力电池技术在轨道交通中的应用研究

动力电池技术在轨道交通中的应用研究近年来，随着环境保护意识的增强和可再生能源的快速发展，动力电池技术逐渐走入人们的视线。

而在轨道交通领域，动力电池技术的应用也成为当今的研究热点。

本文将就动力电池技术在轨道交通中的应用进行探讨。

一、动力电池技术概述动力电池技术是指将电能存储在电池中，通过电池的放电和充电过程来控制和传递能量的技术。

其基本原理是利用正负极之间的化学反应，通过电子流动来转化为电能。

不同种类的动力电池技术包括锂电池、镍氢电池和钠硫电池等。

二、动力电池技术在轨道交通中的应用1. 电动乘车动力电池技术的应用最为直接的就是在电动乘车上。

以电动汽车为例，动力电池储存的电能可以驱动电动机运行，实现车辆的动力源。

在轨道交通领域，一些城市已开始使用动力电池技术来开发电动轨道交通工具，如电动列车和有轨电车等。

动力电池技术有效提升了轨道交通的运行效率和环保性能。

2. 智能充电系统动力电池技术在轨道交通中的应用还包括智能充电系统的搭建。

智能充电系统通过高效的电池充电与管理，提升了电池的使用寿命和充电效率。

合理的充电策略和充电桩布局不仅满足了轨道交通对能源的需求，还减少了能源浪费，降低了能源的消耗。

3. 替代传统能源传统轨道交通在能源使用方面主要依赖燃油，而动力电池技术的应用可以实现对传统能源的替代。

通过将传统轨道交通工具的动力系统换为动力电池系统，可以大幅度减少尾气排放和噪音污染，提高运输效率和环境友好性。

4. 能量回收动力电池技术在轨道交通中的另一个应用是能量回收。

在电动乘车过程中，车辆的制动过程会产生大量能量浪费，而动力电池技术可以通过能量回收技术，将制动时产生的能量转化为电能再次利用，提高了能量的利用效率。

三、动力电池技术在轨道交通中的前景展望动力电池技术在轨道交通中的应用前景十分广阔。

首先，动力电池技术的发展趋势使得电池能量密度逐渐提高，充电速度加快，使用寿命延长，这将为轨道交通的发展提供更加可靠和高效的能源供应。

地铁车辆牵引系统介绍

地铁车辆牵引系统介绍地铁车辆牵引系统是指地铁列车在运行过程中，通过电力或者其他方式对车辆进行牵引的系统。

地铁车辆牵引系统是地铁运行的核心组成部分，对地铁运输的安全性、可靠性和效率起到至关重要的作用。

下面将对地铁车辆牵引系统进行详细介绍。

地铁车辆牵引系统通常由牵引电机、控制系统和供电系统组成。

牵引电机是地铁车辆的动力源，负责将电能转化为机械能，推动车辆运行。

常见的牵引电机有直流电机、异步电机和同步电机。

控制系统负责对牵引电机进行控制和调节，确保车辆牵引的平稳和安全。

供电系统则提供电能给牵引电机，通常采用第三轨供电或者集电装置供电。

地铁车辆牵引系统的特点之一是高效节能。

地铁车辆通常需要大量的动力来推动，而地铁运输的大规模需求使得节能成为一项重要的考虑因素。

现代地铁车辆牵引系统采用先进的变频调速技术和能量回馈技术，可以实现对牵引电机的精确控制和能量的回收再利用，显著提高了系统的效率和能源利用率。

地铁车辆牵引系统的另一个重要特点是安全可靠。

由于地铁运输是一项大众交通工具，对安全性要求极高。

牵引系统的安全可靠性直接关系到地铁运营的安全。

地铁车辆牵引系统通常采用双重备份的设计，即使一个电机或者控制器发生故障，系统依然能够正常运行。

同时，系统还具备多重保护功能，可以及时发现并处理系统异常，确保运行的安全性。

此外，地铁车辆牵引系统还具备良好的运行平稳性和舒适性。

地铁车辆通常在高速运行中，要求系统能够提供平稳的牵引力和运行速度，以保证乘客的乘坐舒适度。

现代地铁车辆牵引系统通过先进的控制算法和精密的传感器，可以实现对车辆运行状态的精确控制和调节，保证运行的平稳性和舒适性。

总的来说，地铁车辆牵引系统是地铁运行的核心组成部分，对地铁运输的安全性、可靠性和效率起到至关重要的作用。

现代地铁车辆牵引系统通过高效节能、安全可靠、运行平稳性和舒适性等方面的设计和技术，不断提升地铁运输的质量和水平。

随着科技的不断发展和创新，地铁车辆牵引系统将会越来越先进和智能化，为人们提供更加安全、高效和便捷的地铁出行体验。

储能式有轨电车牵引系统介绍

图1高压主回路充电电压为E1，即储能装置放电电压，电抗器储存能量为El*I1*Ton；当IGBT2断开（Toff），储能装置和电抗器均往外放电，电抗器释放能量为（U1-E1）*I1*Toff，其中U1为中间电路电压。

当电路稳定时，一个周期内电抗器吸收能量与释放能量相等，所以E1*I1*Ton=（U1-E1）*I1*Toff，可推出，（1）由公式（1）可知，通过调节晶体管IGBT2的导通与断开时间可提高储能装置的电压，并将中间电压维持在DC750V或者更高。

3.2储能装置充电电路储能装置充电由降压斩波电路完成。

本牵引系统降压斩波电路有两个桥臂，其一由图1中储能装置与电抗器L1，绝缘栅晶体管IGBT1、IGBT2组成。

在接触网供电时，它可以调节储能装置的充电电压，实现储能装置以先恒流后恒压的方式进行充电示。

其二由图1中制动电阻与绝缘栅晶体管IGBT3、二极管D1组成。

在牵引电机制动反馈抬高中间电压至超过限定值或受电弓网压超过限定值时,通过此电路将能量消耗在制动电阻上，从而使中间电压稳定在合理的范围。

储能装置充电时，晶体管IGBT1导通（Ton），IGBT2断开时，储能装置电压E1等于中间电压U1；当晶体管IGBT2导通，IGBT1断开时（Toff），由于电抗器L1的存在，仍有一部分电流为储能装置充电，但储能装置电压E1约等于0。

储能装置的充电电压平均值：（2）由公式（2）可知，通过调节晶体管IGBT1及IGBT2的通断可调节储能装置的充电电压，通过对充电电流的检测，进行反馈调节，实现储能装置的恒流充电及储能装置充电后期恒压充的功能。

4总结本文以储能式有轨电车牵引系统为研究对象。

详细描述了储能式有轨电车牵引系统通过升降压斩波电路完成了对储能装置的充放电电压调节的功能。

提供了一种储能式有轨电车储能装置充放电的方法。

参考文献:[1]杨耀德.电机学[M].北京：机械工业出版社.[2]战成一，王晓峰.脚轮导轨有轨电车的组成、性能及特点[J].城市轨道交通研究[J].2014（8）：29-30.[3]丁荣军，陈文光.地铁车辆用交流传动系统的设计[J].机车电传动，2001（5）.。

我国城市轨道交通车辆技术现状和发展趋势

我国城市轨道交通车辆技术现状和发展趋势摘要：本文旨在探讨我国城市轨道交通车辆技术的现状和发展趋势。

通过对现有技术进行梳理和分析，本文中介绍城市轨道交通车辆的定义和重要性，探讨我国城市轨道交通车辆技术的现状，包括车辆类型、动力系统、车辆控制和通信系统等方面。

深入分析我国城市轨道交通车辆技术的发展趋势，包括新能源车辆、智能化技术、高速磁浮等方面，并展望未来城市轨道交通车辆技术的发展方向。

关键词：城市轨道交通；车辆技术；新能源前言：城市轨道交通作为一种重要的公共交通方式，具有高效、快速、环保的特点，对于缓解交通拥堵、改善城市空气质量、提高居民生活质量具有重要意义。

随着城市轨道交通的快速发展，车辆技术作为其中的关键环节，也面临着不断的创新和改进。

本文旨在深入探讨我国城市轨道交通车辆技术的现状和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。

1.城市轨道交通车辆的定义和重要性城市轨道交通作为一种现代化的公共交通方式，是在城市地下、地上或高架轨道上行驶的特种车辆系统，主要包括地铁列车、轻轨列车和有轨电车等。

它以固定轨道为基础，采用电力或其他动力源驱动，为城市居民提供高效、快速、安全和环保的出行方式。

城市轨道交通车辆技术的发展和应用对于城市的可持续发展和交通运输的现代化具有重要意义。

首先，城市轨道交通车辆的重要性在于它能够有效缓解城市交通拥堵问题。

随着城市人口的增加和车辆保有量的快速增长，传统的道路交通无法满足日益增长的出行需求。

而城市轨道交通作为一种大容量、高效率的交通系统，可以通过提供大量的座位和快速的运输速度，分流并减少道路交通的压力，改善城市交通拥堵状况，提高居民的出行效率。

其次，城市轨道交通车辆技术的发展也对改善城市环境质量起到积极作用。

与传统的燃油车辆相比，轨道交通车辆采用电力或其他清洁能源驱动，减少了尾气排放和噪音污染，有助于改善城市空气质量和居民的生活环境。

此外，由于轨道交通车辆运行在固定的轨道上，相较于道路交通，其对城市土地的占用也较小，有利于节约土地资源，提高城市空间利用效率。

城市轨道交通车辆电气牵引系统基础课件

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1 城市轨道交通车辆电气牵引系统概述
车辆电气牵引系统按其功能及电压的不同，可分为牵引
高压电路（主电路）、辅助供电电路和控制电路3部分；
设计时，又可根据功能的不同细分为主电路、牵引/制动
电路、辅助电路、监控信息电路、照明电路、空调电路、
附属设备电路、车门控制电路和车钩电路等。
电气牵引系统是列车各系统中的关键部分，在该系统中，
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2 城市轨道交通车辆电气部件与设备
车辆采用 DC 750 V 受流器供电方式，每列车分为 2 个动力单元，每个单元由1个动车和1个拖车构成。如
图1-2所示，对于每个单元，在中间的动车（M车）上
设置4个受流器，在Tc车上设置2个受流器，将电网
提供的额定 DC 750 V 高压电源提供给车辆高压设备
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2 城市轨道交通车辆电气部件与设备
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2 城市轨道交通车辆电气部件与设备
如图1-4所示，BQS有“运行”“车间”“切除”三个位置。当BQS处于“运行”位时，通过第三轨受流器受流的 750 V 电源接入牵引主电路及辅助高压电路。当 BQS 处于 “ 车间 ” 位时，车间电源输入的 750 V 电源由BQS的“车间”位接入；“运行”位无高压输入，牵引主电路被隔离，此时辅助电源由车间电源供电。 BQS带有低压辅助触点，该辅助触点将被引出作为联锁信号。当BQS处于“切除”位时，牵引主电路及辅助电源电路都被隔离。高压牵引母线电路说明：BHB、BF作为单元内两个动车之间牵引母线的短路或接地保护。牵引母线电路的 BLB、BHB、BF将车辆（Tc车、M车、M车、Tc车）间的所有高压输入贯通连接，以保证牵引系统在过无电区时，可通过大的无电区且没有动力损失。
牵引逆变器作为整个交流传动系统的重要组成部分，其基本功能是把从直流电源中获得的直流电压变换成频率和幅值都可调的三相交流电，并给牵引电动机供电。根据中间储能元件的不同来分类，牵引逆变器可分为电压型逆变器和电流型逆变器。

氢燃料电池轻轨的智慧交通运营研究——以佛山高明世界首条商业运营氢能有轨电车为例

76Research papers研究论文氢燃料电池轻轨的智慧交通运营研究——以佛山高明世界首条商业运营氢能有轨电车为例文｜中车青岛四方机车车辆股份有限公司巩巧琴万年坊,中国城市科学研究会/智慧城市联合实验室/中城智慧（北京）城市规划设研究院有限公司杜青峰李玲玲陈慧文王菁通讯作者：智慧城市（合肥）标准化研究院有限公司/佛山南海区中城数字城市促进中心马蓉,中国城市科学研究会/智慧城市联合实验室/中城智慧（北京）城市规划设研究院有限公司姜栋【摘要】氢燃料电池轻轨的创新从根本上改变了城市居民交通生活的形态，也是绿色智慧交通的核心要素。

城市公共交通不再只是交通功能的体现，而将逐渐成为城市居民生活的移动交互空间，氢燃料电池轻轨把通勤过程中人与环境按照自然逻辑和社会逻辑紧密联系起来，创新“智慧出行”。

本文以燃料电池的发展和城市空间的视角从功能组织，产业链条分析等方面明确了技术对城市空间的作用机制，并提出发展策略，引入用户参与的信息管理思维，提供更加全面的智能化绿色低碳服务新策略。

【本文所属基金项目】1.国家科技部战略新兴产业重要国际标准研究，项目编号：2018YFF0214100；2.项目编号：SF/KF-曹字-2019-257《燃料电池轻轨智慧交通》国际标准验证研究项目。

在环境友好等能源技术作用下，城市功能组织的集聚—扩散，交通出行需求的变化增加了城市空间结构的复杂性，城市意象的数字媒介传递则促进了现实空间与虚拟空间的交融。

而智慧城市则是一种具有美好愿景的规划范式，依托信息技术关注空间效率的提升，发展和组织城市空间，使得各层次空间适应性提高，回归到以人为中心的基本价值观，通过减少本地化的碳排放，最终实现地区发展的可持续性。

一、研究背景和意义国内交通运输业占全国能耗和碳排放比近几年来略高，能耗和碳排放分别占社会总能耗和总排放的36%和20%以上。

建设资源节约型、环境友好型交通运输行业，需要突破产业化，推进成熟适用的智能交通技术的规模化应用，至少实现轻量化部署。

现代轨道交通车辆电气牵引技术分析

现代轨道交通车辆电气牵引技术分析随着城市化进程的不断加速，轨道交通作为城市交通系统的重要组成部分，受到了越来越多的关注和重视。

而现代轨道交通车辆的电气牵引技术作为其核心技术之一，扮演着至关重要的角色。

本文将对现代轨道交通车辆电气牵引技术进行一次深入的分析。

一、电气牵引技术的发展历程电气牵引技术是指利用电力传动系统来驱动轨道交通车辆运行的技术。

随着电气技术的不断发展和进步，电动机、变频器等设备的性能和可靠性得到了巨大的提升，为电气牵引技术的应用提供了有力的支持。

在20世纪初，电气牵引技术首次应用于轨道交通领域，但当时的技术水平有限，电动机效率低下，设备体积庞大，对于车辆的运行稳定性和能效性都存在一定的问题。

随着科技的不断进步，电气牵引技术逐渐成熟，电动机的效率得到了显著提高，逆变器的性能也得到了大幅度的提升，电气牵引技术也进入了一个全新的发展阶段。

1. 高效节能：采用电气牵引技术的轨道交通车辆可以实现能源的高效利用，电动机的效率高，能够将电能充分转化为动力，大大提高了车辆的能效性。

2. 调速性能好：通过电气传动系统，可以实现对车辆运行速度的精确控制，满足不同的运行需求，提高了车辆的运行稳定性。

3. 低噪音：相较于传统的内燃机传动车辆，电气牵引技术可以显著降低车辆的噪音水平，提高了乘客的行车舒适度。

4. 环保节能：电气牵引技术可以降低车辆的尾气排放，减少对环境的污染，符合现代城市对于环保交通的要求。

5. 维护成本低：相较于传统的内燃机传动车辆，电气牵引技术的维护成本更低，设备更加稳定可靠，减少了车辆的故障率，延长了车辆的使用寿命。

目前，电气牵引技术已经广泛应用于地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通领域，成为了现代城市轨道交通的主要动力来源。

电气牵引技术也逐渐在城际高铁、动车组等领域得到应用，逐渐成为现代铁路交通的重要组成部分。

而随着电动汽车的不断发展和普及，电气牵引技术也在道路交通领域得到了广泛的关注，成为了未来交通发展的重要方向之一。

城市轨道交通牵引供电系统

城市轨道交通牵引供电系统简介城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通运行的重要组成部分，负责向轨道交通车辆提供电力供应。

它不仅直接影响着轨道交通的运营效率和电力消耗情况，还与乘客的乘坐舒适度和安全性息息相关。

本文将介绍城市轨道交通牵引供电系统的基本原理、组成结构以及未来发展趋势。

基本原理城市轨道交通牵引供电系统的基本原理是将电源通过接触网供应给轨道交通车辆。

具体来说，电源会通过接触网上的触网集电装置传送给牵引系统。

牵引系统由主变压器、牵引变流器和牵引电动机组成，负责将电能转换为机械能，驱动轨道交通车辆运行。

组成结构城市轨道交通牵引供电系统由多个组成部分构成，包括接触网、辅助设备和车辆终端设备。

接触网接触网是城市轨道交通牵引供电系统的核心部分，通常安装在轨道上方。

它由导线、吊杆、挂装件等组成，用于提供电力给牵引系统。

接触网一般采用带电架空式供电，即以高架的方式悬挂在轨道上方，通过接触网上的触网集电装置与车辆终端设备连接。

辅助设备城市轨道交通牵引供电系统还包括一系列辅助设备，用于确保供电系统的正常运行。

辅助设备主要包括配电变压器、开关设备、保护和监控装置等。

配电变压器用于将高压电源转换为适合牵引系统使用的低压电源；开关设备用于控制电能的分配和传输；保护和监控装置则用于监测供电系统的运行状态，及时处理故障和异常情况。

车辆终端设备车辆终端设备是城市轨道交通车辆上的设备，用于接收来自接触网的电能，并将其转换为机械能，驱动车辆行驶。

未来发展趋势随着城市轨道交通的不断发展，牵引供电系统也在不断创新和改进。

以下是一些未来发展趋势：高效能源利用未来的城市轨道交通牵引供电系统将更加注重能源的高效利用。

通过采用先进的能量回收技术，如再生制动系统、能量储存装置等，将能源回收再利用，减少能源的浪费。

无线供电技术无线供电技术有望成为未来城市轨道交通牵引供电系统的重要发展方向。

通过利用无线传输技术，可以不再依赖接触网，实现轨道交通车辆的无线供电，提高供电系统的稳定性和可靠性。

轨道交通新能源动力技术的研究与发展

轨道交通新能源动力技术的研究与发展随着我国城市化的进程逐渐深入，城市交通堵塞问题日益严重，而轨道交通因为其便捷快速，低碳环保的特性，成为了人们选择出行的重要方式，也逐渐成为了城市交通建设中不可或缺的一部分。

然而随着轨道交通的不断发展，其能源消耗和对环境的影响也随之增大。

新能源动力技术的研究和发展，成为了轨道交通发展中的重要问题之一。

一、新能源动力技术的现状目前，轨道交通新能源动力技术主要包括纯电动、混合动力和氢燃料电池等几种类型。

其中，纯电动技术是应用最为广泛的一种，主要应用于城市轨道交通，如地铁、轻轨等，其主要特点是无污染、低噪音、节能环保，但其续航里程问题一直是制约其应用范围的一大难题。

混合动力技术则是将电池与燃油发动机相结合，既可利用电池实现无污染、低噪音的优点，又可利用燃油发动机提供更长的续航里程，从而解决了纯电动技术的续航里程问题，但其成本较高，还存在着一些技术难题，如储能装置的体积、重量等方面的问题。

氢燃料电池技术则是一种新兴技术，其采用氢气和氧气反应产生电能，其主要优势是二氧化碳排放量极低，而且制氢过程可以使用再生能源，是真正的绿色能源，但现阶段其技术成熟度还相对较低，成本还比较高。

二、新能源动力技术的前景随着新能源技术的发展和应用，轨道交通新能源动力技术的前景也日益广阔。

可以预见，在未来的几年内，新能源动力技术将不断改进和完善，可以更好地满足城市轨道交通运营的需要。

近年来，不少国内外轨道交通企业已经在持续加大新能源技术研究和应用的力度，轨道交通新能源动力技术的应用已经成为轨道交通产业的热门话题。

三、新能源动力技术的应用案例目前，国内一些城市已经在轨道交通领域中开始采用新能源动力技术，实现了新能源技术在轨道交通领域中的应用。

比如，深圳地铁7号线在建设时就采用了混合动力技术，使得列车可以自动根据不同区段的电网和电池进行切换，实现了低能耗、低噪音的运营效果，成为了国内首条采用混合动力技术的轨道交通线路。

轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势

轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势轨道交通车辆牵引控制技术与发展趋势随着城市化进程的加快和人口的增长，城市交通压力急剧增大，轨道交通成为缓解交通拥堵的重要方式。

而轨道交通车辆作为城市内主要的交通工具，其牵引控制技术的发展对于提高交通运营效率、改善乘车体验以及节能降耗具有重要意义。

本文将对轨道交通车辆牵引控制技术及其发展趋势进行详细探讨。

一、轨道交通车辆牵引控制技术的基本原理轨道交通车辆牵引控制技术是指通过适当的方法控制车辆的牵引力和制动力，以确保车辆在运行中能够保持稳定的速度和行车安全。

牵引控制技术主要包括对牵引力的调节、对制动力的控制以及对车辆行为的监控等方面。

1. 牵引力的调节。

通过控制牵引系统的电力输出，实现对车辆牵引力的调节。

牵引力的大小应根据行驶速度、载重情况、线路条件等多种因素来确定，以保证车辆的行驶效率和牵引力的稳定性。

2. 制动力的控制。

通过控制牵引系统的电力回收和制动系统的操作，实现对车辆制动力的控制。

制动力的大小应根据列车速度、行驶路段的坡度以及停站距离等因素来确定，以保证车辆的制动效果和乘车安全。

3. 车辆行为的监控。

通过安装传感器和监测装置，实时监测车辆的速度、牵引力、制动力、轨道状况等参数，以便对车辆行为进行监控和调整，保障列车的正常运行。

二、轨道交通车辆牵引控制技术的发展方向1. 自动驾驶技术的应用。

随着人工智能和自动驾驶技术的不断发展，自动驾驶列车成为了轨道交通发展的新方向。

自动驾驶技术可以实现对车辆的自主运行、自动导航和自动刹车等功能，提高运营效率和安全性。

2. 能源管理技术的创新。

随着能源问题日益突出，轨道交通车辆牵引控制技术也在不断创新和改进。

新一代轨道交通车辆将会采用更加高效的能源管理系统，如电池回收技术和能量储存技术，以提高能源利用效率和延长车辆运行时间。

3. 数据分析与优化管理。

随着物联网技术的应用，轨道交通车辆牵引控制技术也将实现对大量数据的快速采集和分析。

地铁列车牵引系统

2023-11-09•地铁列车牵引系统概述•地铁列车牵引系统的组成•地铁列车牵引系统的技术特点•地铁列车牵引系统的维护与保养•地铁列车牵引系统的未来发展趋势目•地铁列车牵引系统的发展案例录01地铁列车牵引系统概述定义地铁列车牵引系统是指通过电力或其他能源驱动地铁列车行驶的核心系统。

组成地铁列车牵引系统主要由牵引电机、传动装置、控制设备、辅助设备等组成。

定义与组成功能地铁列车牵引系统的主要功能是提供动力，使地铁列车能够正常运行，同时还需要具备控制、监测和维护等功能。

作用牵引系统是地铁列车运行的关键部分，其作用是确保列车安全、稳定和高效地行驶，满足城市交通的需求。

分类根据能源供应方式，地铁列车牵引系统可分为电力牵引和燃气牵引等；根据传动方式，可分为直接传动和间接传动等。

比较电力牵引具有能源效率高、环保性好、维护简便等优点，是目前主流的牵引方式。

燃气牵引具有较高的灵活性和适应性，但环保性能较差。

直接传动具有较高的效率和稳定性，间接传动则具有较好的调速性能和负载能力。

02地铁列车牵引系统的组成为地铁列车提供动力，推动列车前进。

作用直流电动机、交流电动机。

类型高效、可靠、低维护。

特点牵引电动机类型齿轮传动、链条传动等。

特点高传动效率、结构紧凑、可靠性高。

作用将牵引电动机的动力传递到列车轮对。

控制牵引电动机的启动、加速、恒速、制动等动作。

作用类型特点DCU（分布式控制系统）、P L C （可编程逻辑控制器）。

高可靠性、安全性、智能化。

03020103特点高可靠性、高效性、低维护性。

辅助系统01作用为列车其他设备提供电力，如照明、空调、通信等。

02类型辅助电源、辅助电机等。

03地铁列车牵引系统的技术特点采用直流供电方式驱动，结构简单、维护方便，但效率较低、噪音较大，常见于早期的地铁列车。

直流牵引电机采用交流供电方式驱动，效率高、噪音小、加速性能好，是现代地铁列车的主要选择。

交流牵引电机直流牵引电机与交流牵引电机不同制式的牵引供电系统单轨制式适用于单轨线路，牵引供电设备设置在轨道一侧，优点是结构简单、维护方便，但供电能力有限。

轨道交通列车能量消耗分析

轨道交通列车能量消耗分析在现代城市中，轨道交通系统扮演着至关重要的角色。

无论是地铁、有轨电车还是高铁，轨道交通列车为人们提供了快速、安全和环境友好的出行方式。

然而，我们可能很少思考这些列车背后的能量消耗问题。

本文将对轨道交通列车的能量消耗进行分析。

首先，我们需要了解轨道交通列车的能源来源。

一般来说，轨道交通列车使用电能作为驱动力。

这些电能可以通过多种方式供应，例如传统的煤炭发电、核能发电、风能发电以及太阳能发电等。

不同的能源来源对环境影响和能源效率有着不同的影响。

接下来，我们来看一下轨道交通列车的能量消耗过程。

轨道交通列车的能量消耗主要可以分为两个方面：牵引能量和辅助能量。

首先是牵引能量，即列车运行时所需要的能量。

当列车启动、加速和保持速度时，需要将电能转化为机械能，驱动列车前进。

其中，加速过程是能量消耗最大的时刻，因为需要克服惯性和摩擦力。

牵引能量的消耗与列车的负载、速度、行驶距离以及线路的坡度等因素密切相关。

一般来说，高负载、高速度、长距离以及陡峭的坡度都会增加列车的能量消耗。

其次是辅助能量，在列车运行过程中需要消耗的电能。

辅助能量主要用于照明、空调、通风、制动能量回收等功能。

这些辅助设备虽然不会耗费大量的能量，但在整个系统的能量消耗中也不可忽视。

除了考虑能量消耗的过程，我们还需要研究轨道交通系统的能效问题。

提高能效可以减少能量消耗，进而降低对能源的依赖，降低对环境的影响。

有许多方法可以提高轨道交通系统的能效。

首先，改进列车设计和制造技术。

采用轻量化材料可以降低列车的重量，减少能量消耗。

同时，优化列车的空气动力学性能，减少风阻，也可以提高能效。

其次，改进能源供给和储存系统。

选择更加清洁和高效的能源供应方式，如使用可再生能源，可以减少对化石燃料的依赖，并降低对环境的污染。

此外，可以研究利用储能技术，如超级电容器或电池系统，将制动过程中产生的电能储存起来，以备列车再次启动时使用。

此外，优化列车运行管理也是提高能效的关键。

“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径和策略研究

“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径和策略研究摘要:轨道交通是能源消耗和碳排放的重要行业，推进轨道交通能源结构变革和以能源自洽为特征的新型轨道交通能源系统发展是助力实现碳达峰、碳中和目标的重要手段。

本文主要就“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径和策略进行了分析。

关键词：“双碳”目标；轨道交通；能源；融合引言轨道交通能源融合的目标是通过轨道交通能源自洽，实现轨道交通系统能源结构的改变，提高轨道交通系统弹性，支撑国家能源安全和“双碳”战略。

推动轨道交通与能源融合发展，有助于优化交通运输系统能源结构，促进绿色低碳、环境友好型交通运输系统的发展，为我国履行应对气候变化责任、确保国家能源安全和推动交通强国建设提供支撑保障。

1轨道交通能源概述通过轨道交通供用能系统的转型升级，分别构建面向电气化铁路的新型牵引供电系统、面向非电气化铁路的新型动力系统，共同实现轨道交通能源系统清洁化、再电气化的发展目标。

在清洁化发展方面，充分利用轨道交通空间资源，将分布式发电设施接入电气化轨道交通系统，推动非电气化轨道交通区域内的自然资源禀赋开发与利用；将能源电力生产设备纳入轨道交通交通系统基础设施，形成兼具能源、交通属性的新型基础设施，实现非电气化轨道交通交通系统的能源生产、转换、补给功能一体化（可视为互联电力网的具体形式）。

在再电气化方面，非电气化轨道交通牵引动力由化石燃料驱动转向清洁电力驱动，促进非电气化轨道交通交通系统载运用能实现再电气化，分为以电能作为动力源、以氢能作为机车动力源再由燃料电池转化为电能两种方式；完成轨道交通载运装备的电能替代，以电动机作为驱动机构来获得优于内燃机的能量转换效率，实现交通载运装备的节能与增效（可视为电动化交通的直接表现）。

在此基础上，促成以能源生产为主的互联电力网、以能源消费为主的电动化相结合，充分利用轨道交通沿线自然禀赋资源，以新能源发电为轨道交通提供清洁电力，形成电力“远方来”“周边取”共存的能源电力供给新模式；基于清洁电力制备交通零碳燃料，加速清洁原料燃料替代交通终端化石能源的进程，形成清洁能源发电‒零碳原料燃料‒电动化驱动的新型交通能源系统（可视为能源交通融合的关键所在）。