城市轨道交通牵引供电系统无触网趋势的探讨 第3页


  1)超级电容的主要特点 论文范文http://www.chuibin.com/

  充电速度较快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;

  深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”;

  大电流放电能力超强,能量转换效率高,大电流能量循环效率≥90%;

  功率密度高,可达300W/kg~5000W/kg,相当于电池的5~10倍;

  产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源。以目前应用情况看,更多的用于电动汽车、电网系统,少量的用于公交电车。

  2)应用实例

  德国莱茵内卡RNV公司生产的低地板电车即将投入使用,配置了超级电容储能装置。在受电弓放下后,充满电能的超级电容储能系统为车辆提供牵引电能。在432V最大电压下,每个超级电容可储存0.49kw·h的电能[3]。

  2003年,德国曼海姆轻轨线路做了车载储能系统的测试,超级电容储能系统安装于车顶。为了对比,设定了列车的测试运行曲线:加速至50km/h,接着惰性,然后制动。经测试,几乎全部的制动能量被储存到储能系统中[4]。

  2006年,上海公交11路环线电车配置了超级电容。车进站后在乘客上下车的间隙,车载超级电容开始充电(30秒钟即完成充电),一次充电能平稳行驶3~8km,最高速度可达每小时44公里。

  2009年,上海公交26路电车;2010年,世博会期间运营的公交专线“浦明线”,均采用了超级电容车。理论上,26路超级电容车平均每公里耗电仅0.88度,比普通电车节能60%,比最初设计的标准节能20%。

  2.2 动力型蓄电池储能装置

  按用途划分,动力型蓄电池是蓄电池种类的一种。动力型蓄电池一般指具有超大容量和输出功率,可用作电动车辆驱动电源的电池。国内外总体技术趋势是不断致力于新技术、新材料、新工艺的研发与应用,持续提高电池寿命、比能量、安全性,使其在新能源领域中占据日趋重要的地位。

  目前,在市场上应用最为广泛的有三类电池:铅酸蓄电池、锂离子电池及镍氢电池。由于动力型蓄电池的成本高,回收并拆解处理难度大,动力型蓄电池储能技术在日本有小规模的应用。

  1)铅酸蓄电池

  铅酸蓄电池的技术特点适合于后备及储能系统的应用。铅酸蓄电池相对其他的二次电池,单位电容量的成本要低,且能够大电流放电,但铅酸蓄电池的设置空间(大容量)要求高,重量较重,耐低温性能差。

  2)锂离子电池 论文范文http://www.chuibin.com/

  目前用于新能源汽车上的锂离子蓄电池主要有锰酸锂锂离子蓄电池和磷酸铁锂锂离子蓄电池,其能量密度、功率密度、循环次数均未达到成熟商业化电动车需要。

  不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。

  3)镍氢电池

  随着镍氢电池的新材料、新技术的更深一步的研发,可以在特殊技术条件下做成大容量电池,与铅酸蓄电池、锂离子蓄电池相比,分别有以下特点。

  能量密度高,重量比能量最大已达84.5Wh/Kg,体积比能量目前最高研究水平达到250Wh/L。

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