Technologia kolejowa

Wyznaczamy kierunek na przyszłość

Link to: Batterie

Bateria

Link to: Brennstoffzelle

Ogniwo paliwowe

Link to: Erneuerbare Energien

Odnawialne
Energie

Link to: Automotive

Automotive

Link to: Bahntechnik

Technologia kolejowa

Link to: Luftfahrt

Lotnictwo

Link to: Marine & Offshore

Morskie &
Offshore

Link to: Testautomation

Automatyzacja testów

Link to: Fertigungs- und Prozessindustrie

Produkcja i
Przemysł przetwórczy

Pociągi elektryczne na baterie

Pociągi zmieniają kolor na zielony

Przez prawie cały wiek pociągi były napędzane energią elektryczną, a teraz możemy wreszcie podróżować na duże odległości pociągami zasilanymi energią elektryczną z akumulatorów. Nie tylko projekty demonstracyjne, ale coraz więcej firm przeznacza środki na badania i rozwój, aby nasz najważniejszy środek transportu masowego stał się bateryjno-elektryczny. Pociągi elektryczne z napędem akumulatorowym nie wymagają przewodów napowietrznych lub wymagają ich w ograniczonym zakresie, co minimalizuje inwestycje w infrastrukturę. Zapewniają one również znacznie cichszą pracę, co zapewnia bardziej komfortowe warunki dla podróżujących. Podobnie jak w przypadku pojazdów elektrycznych, potrzebujemy nowego schematu testowania wszystkich nowych elementów elektroniki mocy dla nowego pociągu elektrycznego z napędem akumulatorowym.

EA Elektro-Automatik, wiodący dostawca rozwiązań w zakresie zasilania prądem stałym w Europie, oferuje najnowocześniejsze rozwiązanie dla nadchodzącej nowej ery w transporcie kolejowym. Dwukierunkowe zasilanie PSB zapewnia elastyczność testowania konwerterów D2D bez użycia prawdziwej baterii. Programowalny zasilacz DC PSI jest odpowiedni do generowania bogatych przebiegów spełniających normę EN 50155-2017. Regeneracyjne obciążenie prądem stałym ELR zapewnia najlepszą gęstość mocy do testowania żywotności baterii, zarówno dla technologii Li-ion, jak i ogniw paliwowych.

Produkty stosowane w technice kolejowej

Rozwiązania aplikacyjne

Symulacja akumulatora

Symulacja baterii Li-ion i ogniw paliwowych

Ogniwo paliwowe zapewnia stabilne, wysokowydajne zasilanie podczas jazdy na długich dystansach. Dzięki zastosowaniu akumulatora litowo-jonowego, to hybrydowe rozwiązanie stanowi przyszłość dla pociągów elektrycznych z napędem akumulatorowym. Optymalizacja przepływu energii pomiędzy ogniwem paliwowym, ogniwem litowo-jonowym i przetwornicą DC-DC będzie trudnym zadaniem dla inżynierów. Programowalny i konfigurowalny symulator baterii, umożliwiający wykonywanie różnych scenariuszy testowych, mógłby uprościć czas testowania i skrócić czas wprowadzenia produktu na rynek.

Korzyści EA:
  • Modele symulacyjne dla akumulatorów Li i akumulatorów kwasowo-ołowiowych (w tym parametry użytkownika SOC i SOH)
  • Symulacja ogniwa paliwowego
  • Szeroki zakres napięcia, od 60-2000V
  • Największa gęstość mocy w branży, 30kW / 4U
  • Modułowa konstrukcja umożliwiająca elastyczne zwiększanie wydajności i łatwą konserwację
  • Regeneracja dla testów o wysokiej wydajności

Typowa konfiguracja testowa

Symulacja ogniwa paliwowego z EA Power Control

Symulator akumulatora w EA Symulator akumulatora

Przetwornica DC-DC i ładowanie dynamiczne

Automatyczne rozmieszczenie z funkcją dwukierunkową

Poniżej przedstawiono uproszczony schemat rozpływu prądu w pociągu. Zarysowaliśmy układy ładowania akumulatorów, przetwornicy DC-DC, przetwornicy DC-AC oraz układy odbiorników (np. oświetlenia i klimatyzacji). Aby sprostać testom sprawdzającym funkcjonalność modułów zasilania lokomotyw w ekstremalnych warunkach temperaturowych i mechanicznych, potrzebujemy szerokiej gamy zasilaczy programowalnych DC.

Korzyści EA:
  • Automatyczna zmiana mocy wyjściowej w celu zaoszczędzenia kosztów jednostkowych (autoranging)
  • Funkcja regeneracji oszczędza koszty podczas ciągłego testowania (redukcja kosztów energii elektrycznej)
  • Wbudowany generator funkcji dla zdefiniowanych przez użytkownika przebiegów jak EN 50155-2017

Studia przypadków

Testy o wysokiej wydajności i dużej dynamice

Rzeczywisty przykład regału testowego

Pociąg elektryczny z napędem akumulatorowym zawsze wymaga wysokowydajnego środowiska testowego z wysoce dynamiczną mocą wyjściową zasilaczy prądu stałego. Zgodnie z normą EN 50155-2017 przetworniki D2D w pociągach elektrycznych z napędem akumulatorowym muszą w stanie normalnym pracować z określoną amplitudą.

Ponadto podobne badania zmienności napięcia wymagane są również dla głównych modułów zasilania w pociągu. Dwukierunkowe zasilacze EA oferują nie tylko kompaktową półkę mocy (240kW/42U), ale również elastyczny generator funkcji dla użytkownika, który może przesyłać różne przebiegi napięcia testowego.

Przebieg fluktuacji napięcia (300V/2.5ms, bez obciążenia)

Fale o częstotliwości 60Hz przy 220Vdc (bez obciążenia)

Przykład regału o mocy 180kW:
  • Tryb źródłowy: (od góry za 3. urządzeniem)
    1000V/240A/90kW
  • Tryb zlewu (od 4. do najniższej jednostki)
    1000V/240A/90kW
  • Weryfikacja pełnego obciążenia
    Źródło i pochłaniacz połączone
    450V / 200A / 90k

Przykład Power Rack 180kW

Wynik