上海穩(wěn)利達(dá)電力電子有限公司的大功率雙向 DCDC 在軌道交通節(jié)能中的應(yīng)用
上海穩(wěn)利達(dá)電力電子有限公司在電力電子領(lǐng)域深耕多年，其研發(fā)的大功率雙向 DCDC 在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越性能，尤其是在軌道交通節(jié)能方面發(fā)揮著重要作用。
大功率雙向 DCDC 技術(shù)特點(diǎn)
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高效能轉(zhuǎn)換：穩(wěn)利達(dá)的大功率雙向 DCDC 具備極高的轉(zhuǎn)換效率，部分型號(hào)滿載效率可高達(dá) 98%。例如其 800V 系列雙向 DC/DC（風(fēng)冷）產(chǎn)品，通過全數(shù)字化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高效的電能轉(zhuǎn)換，減少了能量在轉(zhuǎn)換過程中的損耗，為軌道交通節(jié)能奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在軌道交通中，電能的高效轉(zhuǎn)換意味著更多的電能可被有效利用，降低了整體能耗。
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靈活的功率配置：該公司的雙向 DCDC 支持多機(jī)并聯(lián)使用，能夠滿足大功率和大電流的需求。在軌道交通系統(tǒng)中，不同線路、不同運(yùn)行工況下對(duì)功率的需求差異較大。通過多機(jī)并聯(lián)，可根據(jù)實(shí)際需求靈活配置功率，無論是繁忙的干線還是相對(duì)客流量較小的支線，都能確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定且高效運(yùn)行。
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快速響應(yīng)與精準(zhǔn)控制：產(chǎn)品采用先進(jìn)的控制算法，具備快速的響應(yīng)速度，能夠瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)，及時(shí)停止對(duì)儲(chǔ)能單元的充放電動(dòng)作，保護(hù)設(shè)備安全。同時(shí)，電壓、電流多環(huán)控制技術(shù)使得輸出更加穩(wěn)定。在軌道交通運(yùn)行過程中，列車的啟動(dòng)、加速、制動(dòng)等瞬間工況變化頻繁，穩(wěn)利達(dá)雙向 DCDC 能夠迅速精準(zhǔn)地調(diào)整輸出，保障供電質(zhì)量。
在軌道交通節(jié)能中的應(yīng)用原理
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再生制動(dòng)能量回收：城市軌道交通列車運(yùn)行具有站間距小、起停頻繁的特點(diǎn)，制動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的再生電能。穩(wěn)利達(dá)大功率雙向 DCDC 可將列車制動(dòng)產(chǎn)生的高壓電能，通過特定的變換技術(shù)，轉(zhuǎn)化為適合儲(chǔ)能設(shè)備存儲(chǔ)的電能形式。例如，在寧波軌道交通的部分線路應(yīng)用中，雙向變流器成功將列車制動(dòng)再生電能進(jìn)行回收利用。通過大功率雙向 DCDC，將電能存儲(chǔ)到超級(jí)電容或蓄電池等儲(chǔ)能裝置中，當(dāng)列車再次需要電能時(shí)，這些存儲(chǔ)的能量可被釋放出來供列車使用，實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用，有效降低了列車牽引系統(tǒng)單位時(shí)間消耗的電能。
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優(yōu)化供電系統(tǒng)穩(wěn)定性：在軌道交通供電系統(tǒng)中，電壓波動(dòng)等問題可能影響設(shè)備正常運(yùn)行及能耗。穩(wěn)利達(dá)雙向 DCDC 可對(duì)供電電壓進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)節(jié)，當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，其能迅速做出響應(yīng)，通過雙向功率流動(dòng)，維持直流母線電壓的穩(wěn)定。這不僅保障了列車及沿線設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，還避免了因電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的額外能耗，進(jìn)一步提升了節(jié)能效果。
應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
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顯著節(jié)能效果：以重慶軌道交通環(huán)線和 1、3 號(hào)線等多條線路應(yīng)用能量回饋裝置（部分采用類似穩(wěn)利達(dá)雙向 DCDC 技術(shù)原理）為例，近三年共回饋電量約 5000 萬千瓦時(shí)，約占總牽引電量的 4%。穩(wěn)利達(dá)大功率雙向 DCDC 在軌道交通中的應(yīng)用，能夠有效回收再生制動(dòng)能量，減少列車對(duì)外部電網(wǎng)的電能需求，從而降低整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的能耗，在節(jié)能減排方面成效顯著。
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提升系統(tǒng)可靠性：產(chǎn)品具備完善的保護(hù)功能，如欠壓、過壓、過流和短路保護(hù)等。在軌道交通復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境中，這些保護(hù)功能可確保雙向 DCDC 及整個(gè)供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。一旦出現(xiàn)異常情況，保護(hù)機(jī)制迅速啟動(dòng)，避免設(shè)備損壞及故障擴(kuò)大，保障了軌道交通的正常運(yùn)營，減少了因設(shè)備故障導(dǎo)致的運(yùn)營中斷及額外能耗。
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適應(yīng)多種儲(chǔ)能設(shè)備：穩(wěn)利達(dá)大功率雙向 DCDC 可適配燃料電池、液流電池、鋰電池等多種儲(chǔ)能設(shè)備。在軌道交通中，不同的線路或車站可根據(jù)自身實(shí)際情況選擇合適的儲(chǔ)能設(shè)備與雙向 DCDC 搭配使用。例如，在一些對(duì)空間要求較高的車站，可選用能量密度較高的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與雙向 DCDC 配合，實(shí)現(xiàn)高效的能量存儲(chǔ)與釋放。
實(shí)際應(yīng)用案例
上海穩(wěn)利達(dá)電力電子有限公司的大功率雙向 DCDC 在多個(gè)軌道交通項(xiàng)目中得到應(yīng)用。在某城市的地鐵新線路建設(shè)中，采用了穩(wěn)利達(dá)的大功率雙向 DCDC 與超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合的方案。在列車制動(dòng)時(shí)，雙向 DCDC 將再生電能高效地存儲(chǔ)到超級(jí)電容中，而在列車啟動(dòng)和加速階段，超級(jí)電容中的電能又通過雙向 DCDC 快速釋放給列車。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)監(jiān)測，該線路列車的能耗相比未采用該技術(shù)的線路降低了約 8%，節(jié)能效果顯著。同時(shí)，由于供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升，列車運(yùn)行的準(zhǔn)點(diǎn)率也有所提高，為乘客提供了更加優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)。
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