大功率雙向DCDC在軌道交通系統(tǒng)項目中的應用

來源：發(fā)布時間：2024-10-31

能量回饋與再生制動應用在軌道交通車輛（如地鐵、輕軌等）制動過程中，電機從驅動狀態(tài)轉變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)。大功率雙向 DCDC 變換器能夠將電機產(chǎn)生的再生電能進行有效的回收和轉換。例如，列車在進站制動時，電機產(chǎn)生的電能是高壓交流電，通過牽引變流器等設備整流后變?yōu)楦邏褐绷麟?，再?jīng)過大功率雙向 DCDC 變換器將其電壓轉換到適合儲能裝置（如超級電容或電池）的充電電壓，將電能存儲起來。這種再生制動能量回收系統(tǒng)可以***降低軌道交通系統(tǒng)的能耗。以地鐵為例，地鐵列車頻繁制動，如果能有效回收制動能量，可節(jié)省大量的電能。據(jù)統(tǒng)計，采用高效的再生制動能量回收系統(tǒng)后，地鐵系統(tǒng)的能耗可降低 15% - 30% 左右。儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的能量管理軌道交通系統(tǒng)中的儲能裝置（如電池儲能系統(tǒng)、超級電容儲能系統(tǒng)）可以通過大功率雙向 DCDC 變換器與電網(wǎng)進行能量交互。在電網(wǎng)供電低谷期，雙向 DCDC 變換器可以將電網(wǎng)的電能以合適的電壓和電流特性為儲能裝置充電。而在電網(wǎng)供電高峰期或者列車啟動、加速等需要大功率供電的情況下，儲能裝置通過雙向 DCDC 變換器將存儲的能量釋放到電網(wǎng)或者直接供給列車牽引系統(tǒng)。例如，在一些配備了儲能系統(tǒng)的輕軌線路中，通過雙向 DCDC 變換器的精確控制，儲能系統(tǒng)可以在白天高峰時段為列車提供額外的動力支持，緩解電網(wǎng)的供電壓力；在夜間低谷時段則利用低價電進行充電，降低運營成本。多電壓等級適配軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部存在多種電壓等級的設備。大功率雙向 DCDC 變換器可以實現(xiàn)不同電壓等級之間的轉換。比如，列車上的輔助供電系統(tǒng)可能需要較低的直流電壓（如 24V、110V 等）來為照明、空調、通信等設備供電，而牽引系統(tǒng)通常使用較高的直流電壓（如 750V、1500V 等）。雙向 DCDC 變換器能夠將儲能裝置或者電網(wǎng)輸入的高電壓轉換為輔助供電系統(tǒng)所需的低電壓，確保各個子系統(tǒng)的正常運行。同時，在不同軌道交通線路之間的互聯(lián)互通或者車輛段內(nèi)設備的供電中，也會涉及到電壓適配的問題。大功率雙向 DCDC 變換器可以作為接口設備，實現(xiàn)不同電壓等級的兼容，提高系統(tǒng)的通用性和兼容性。提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性在軌道交通系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓可能會出現(xiàn)波動。大功率雙向 DCDC 變換器可以通過其控制策略對輸入電壓進行調節(jié)，輸出穩(wěn)定的電壓給列車牽引系統(tǒng)和輔助供電系統(tǒng)。例如，當電網(wǎng)出現(xiàn)瞬間的電壓跌落或者浪涌時，雙向 DCDC 變換器可以通過自身的儲能元件（如內(nèi)部的電容等）和控制算法，維持輸出電壓的穩(wěn)定，防止列車設備因電壓異常而損壞。而且，在儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)之間的雙路供電模式下，雙向 DCDC 變換器可以快速切換供電路徑。如果電網(wǎng)出現(xiàn)故障，它能夠迅速將供電模式切換到儲能系統(tǒng)供電，保障列車的緊急運行和關鍵設備的供電，提高整個軌道交通系統(tǒng)的可靠性。

標簽：軌道交通節(jié)能降耗軌道交通設備節(jié)能軌道節(jié)能

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