混合动力动车组需求分析及关键技术研究

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1、混合动力动车组需求分析及关键技术研究尹华（长春轨道客车股份有限公司技术中心，长春130062）摘要：混介动力动车组突破传统的内燃动力动车组和电动动力动车组模式，采用混合动力的模式，是一种新型的动车组产品，在我国支线铁路筲朮点IX域仃看广阔的应用前景，本文结合我国混合动力动车组的市场需求分析，提出混合动力动车组的概念，重点分析混合动力动车组需要解决的关业技术；对我国谱系化动车组技术发展方向具有垂要的指导总义。关键词：混介动力动车组；混合动力；关键技术1引言泯合动力动乍组是一种满足市域中短距离铁路运输需要而提出的新型动4组•对f弥补当前铁路运输的不足，充分发挥铁路运^^俞

2、节能、环保、高效等特点具有非常重要的意义”2混合动力动车组需求分析2.1混合动力动车组可实现电气化与非电气化铁路间跨线运行，具有大密度、小运■、灵活编组等特点，有广阔市场前景截止2012年底，我国电气化铁路占全国铁路线路的53%；根据《中长期饮路网规划》，预计2020年，电气化铁路将占全国铁路线路的60%・井电T化铁路仍将长期占有很大比例，例如我国东北地区-•直存在电气化线路与非电气化线路共存的现状（如图1所示）。此外，由j：我a«n辽阔，东西、南北跨度大，而主要城市人□密度大，轨道交通的发展主要针对两种出行人群的需求，即中长距离的较大跨度出行?用求和垢距离的城市内部

3、出行需求。而我国人□的频繁流动尤其是卩假日人□的大规模迁移，也带来客流的巨大反差。当炖的铁路列车具有仅适用单线模式、运量大、密度较小等特点，面临上述问遡•无法给出合适的解决方法。如何实现电气化与电气化铁路之间跨线运行，解决屮短跨度间的城镇化市域小运最运和客流反差问题•仍是一个亟待解决的问题。图I东北地区电气化铁路与非电气化铁路共存现状混合动力动乍组可以实现跨线运行，运屋较小，但可根据客流变化満求进行交涵编组，提高运输效率，缩短旅行时间，对于弥补当前铁路运输的不足，充分发挥铁路运输节能、环保、高效等特点具有非常巫要的•帝义•具有广阔的市场前景。2.2混合动力动车组技术完

4、全自主创新，对打破国外相关核心技术垄断，开拓新技术领域具有重要意义近年來•我国的轨道交通取得了令人瞩目的成绩。通过不断的引进、消化•吸收，我国已经具备了生产和制造多种动车组的能力，诸多屯要部件也逐渐实现了国产化。然而，对于动车组中最矣键的牵引系统'网络系统、制动系统尚未完全掌握核心技术；在轨道交通大发展的潘求I'•通过企业、高校、研究院所的科研攻矢，我国在轨道交通核心技术上L2经取得突破，积累了非常宝贵的技术经骏•为独立开展混合动力动车组研制奠定了坚实基础。混合动力动车组采用多种动力模式，其矢键核心技术与其他轨道交通模式具有共性和待殊性，研制具有完全自主知识产权的混合

5、动力动车组，重点攻克牵引'动力电池组、网络、制动系统等矢键核心技术，既开拓了一个全新的前沿技术领域，仓HJ造了动车组新的技术体系，又对原有动车组技术体系提供支撑，打破了国外对相矢核心技术垄断。2.3混合动力动车组具有节能、应急救援等优点，为绿色、经济岀行提供了一种全新的运输模式随着国家大力倡导节能降耗理念，绿色、节能、环保的轨道客车将拥有广阔的市场。无接触网时可通过动力电池组吸收利用制动能最，实现节能、环保，与《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中“高速轨道交通系统、低能耗与新能源汽车”优先主题的规划相吻合。还可实现在电气化线路故障时自救和救援其它:动车组，也可以作为

6、移动电源进行供电。3混合动力动车组矢键技术研究3.1混合动力动车组系统集成技术研究混合动力动车组系统集成技术是确保整车性能的重要因素，主要技术难点是系统集成和系统匹配，包括电力供电与需电池供电的牵引系统集成、电力供电和油电混合动力的牵引系统集成、动车组的能呈管理'动力包和蓄电池混合动力的系统集成、列车牵引系统与制动系统的集成'实现列车功能的网络系统与其它各子系统间的接口矢系'控制逻辑的集成等。3.2混合动力动车组牵引系统技术研究混合动力动车组包含2套相对独立又相互矣联的动力系统，分别为EEMU和DDMU「对于EEMU混合动力动车组动力系统，如图2所示，在无接触网条件下

7、，牵引系统采用动力电池供电，此时牵引变流器停止工作，动力电池通过DC/DC控制器连接在牵引变流器的中间直流环节上，为动车组捉供能最，迓过牵引逆变器驰动牵引电机，动力电池组采用能量密度较高的磷酸铁锂电池。图2“电力+动力电池”混合动力动车组动力系统结构示意图对于DEMU混合动力动车组动力系统，如图3所示，在无接触网条件下，牵引系统采用内燃动力包和动力蓄电池混合供电方案，（下转第86贝）4试验结论i亥矿石在磨旷细度达到92%时，采取边硫化边浮选是可以选出来的>因为懒矿细度较细，加入水玻璃后使矿浆中的固体颗粒得到很好的分散，达到有用矿物很好的活化和上浮的目