Tecnologia ferroviária

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Trens elétricos a bateria

Trens ficam verdes

Por quase um século, os trens foram operados com acionamentos elétricos, agora podemos finalmente realizar viagens de longa distância com trens eletrificados a bateria. Não apenas os projetos de demonstração, mas cada vez mais empresas estão usando recursos de P&D para operar nosso mais importante transporte de massa alimentado por bateria. Os trens elétricos a bateria não exigem nenhuma ou apenas quantidades limitadas de linhas de contato aéreas para minimizar os investimentos em infraestrutura. Além disso, eles oferecem uma operação muito mais silenciosa para um ambiente mais confortável para os viajantes. Assim como acontece com os veículos elétricos, também precisamos de um novo esquema de teste para todos os novos componentes eletrônicos de potência do novo trem elétrico a bateria.

EA Elektro-Automatik, o fornecedor líder de soluções de fonte de alimentação DC na Europa, oferece uma solução de última geração para a nova era que se aproxima no transporte ferroviário. A fonte de alimentação PSB bidirecional fornece a flexibilidade para testar conversores D2D sem o uso de uma bateria real. A fonte de alimentação DC programável PSI é adequada para geração rica de formas de onda para atender ao padrão EN 50155-2017. O ELR de carga CC regenerativa oferece a melhor densidade de energia para testes de vida útil da bateria, tanto para tecnologia de íon-lítio quanto para tecnologia de célula de combustível.

Produtos que são usados na tecnologia ferroviária

Soluções de aplicativos

Simulação de bateria

Simulação de baterias de íon-lítio e células de combustível

A célula de combustível oferece desempenho estável e de alta capacidade para viagens de longa distância. Com o suporte da bateria recarregável de íon-lítio, esta solução híbrida concretiza o futuro dos trens elétricos com bateria. Otimizar o fluxo de energia entre a célula de combustível, o conversor de íon de lítio e DC-DC seria uma tarefa exigente para os engenheiros. Para executar diferentes cenários de teste, um simulador de bateria programável e configurável pode simplificar o tempo de teste e encurtar o tempo para o mercado.

Vantagens da EA:
  • Modelos de simulação para baterias de Li e baterias de chumbo-ácido (incluindo parâmetros de usuário SOC e SOH)
  • Simulação de célula de combustível
  • Grande faixa de tensão, de 60-2000V
  • Maior densidade de potência da indústria, 30kW / 4U
  • Estrutura modular para expansão de desempenho flexível e fácil manutenção
  • Regenerativo para testes de alto desempenho

Configuração de teste típica

Simulação de célula de combustível com EA Power Control

Simulador de bateria no simulador de bateria EA

Conversor DC-DC e carregamento dinâmico

Arranjo automático com função bidirecional

Abaixo está um diagrama simplificado da distribuição de energia dentro de um trem. Nós esboçamos carregadores de bateria, conversores DC-DC, inversores DC-AC e circuitos de consumo (por exemplo, iluminação e ar condicionado). Para passar no teste de verificação da funcionalidade dos módulos de potência da locomotiva sob condições mecânicas e de temperatura extremas, precisamos de uma ampla gama de fontes de alimentação de programação CC.

Vantagens da EA:
  • Mudança automática da saída para economizar custos unitários (autoranging)
  • A função regenerativa economiza custos no teste de resistência (redução dos custos de eletricidade)
  • Gerador de função integrado para forma de onda definida pelo usuário, como EN 50155-2017

Estudos de caso

Testes de alto desempenho com alta dinâmica

Exemplo real de um rack de teste

Um trem elétrico de bateria sempre requer um ambiente de teste de alto desempenho com uma capacidade de saída altamente dinâmica de fontes de alimentação CC. Em relação à norma EN 50155-2017, os conversores D2D em trens elétricos a bateria devem funcionar sob uma certa amplitude no estado normal.

Além disso, testes semelhantes para flutuações de tensão também são necessários para os principais módulos de potência do trem. As fontes de alimentação bidirecionais da EA não oferecem apenas um rack de energia compacto (240kW / 42U), mas também um gerador de função flexível para o usuário transmitir diferentes formas de onda da tensão de teste.

Forma de onda de flutuação de tensão (300V / 2,5ms, sem condição de carga)

Uma ondulação de 60 Hz em deslocamento de 220 VCC (sem condição de carga)

Um exemplo de um rack de potência de 180kW:
  • Modo fonte: (do topo para a 3ª unidade)
    1000V / 240A / 90kW
  • Modo afundar (da 4ª à unidade mais baixa)
    1000V / 240A / 90kW
  • Verificação de carga total
    Fonte e coletor conectados
    450V / 200A / 90k

Um exemplo de um rack de energia de 180kW

Resultado

Nota

A tradução deste site é feita com inteligência artificial. Portanto, pedimos desculpas por quaisquer erros ou déficits lingüísticos. Os algoritmos de linguagem estão sendo constantemente aperfeiçoados.

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