In European countries, electrified routes amount for 40% to 65% of the total railway networks length. Some of those routes are only partially electrified, and construction of a catenary network might not be viable on all routes. Consequently, operators run diesel trains under catenary or require both an electric and diesel vehicle, increasing costs of operation. Dual-mode vehicles exist, but they are mostly equipped with diesel generators, adding to the pollution and resulting in reduced movement dynamics. In this article, the authors present a hydrogen-hybrid electric multiple unit (HEMU), as an environmentally friendly vehicle for partially electrified railway lines. Insight into technologies utilized by both hybrid and hydrogen rail vehicles based on the literature review allowed for the formulation of requirements for such a vehicle. Furthermore, an approach to a modelling hybrid vehicle is described, including an energy management algorithm. A series of simulations were conducted, showing an operation of an HEMU on a partially electrified suburban/regional route. The presented simulation results show potential for the future introduction of hydrogen hybrid electric multiple units as a viable solution for partially electrified local and regional routes.
W pracy przedstawiono metodę diagnostyczną silnika elektrycznego indukcyjnego w pojeździe hybrydowym. Może ona być zintegrowana z obowiązującym na świecie systemem diagnostyki pokładowej OBD. Obejmuje ona tutaj wykrywanie błędu asymetrii wirnika, pojawiającego się w wyniku uszkodzonych w nim prętów. Metoda ta jest stosowana podczas zatrzymania silnika, przez co sygnał diagnostyczny jest czytelniejszy i występuje wyższa odporność na drgania w całym napędzie. Nie ma też tu potrzeby używania czujników elektromechanicznych, co także przyczynia się do tego, że może to być dość stabilny i opłacalny ekonomicznie sposób na diagnostykę silnika. Może on być w przyszłości rozszerzony na pozostałe rodzaje uszkodzeń i wdrażany dla pojazdów hybrydowych na rynku.
EN
In this articles there is presented a diagnostic method of electric induction motor in hybrid vehicle. It may be integrated with onboard diagnostic system (OBD) – required all around the world. It comprises detection of rotor asymmetry fault, resulting from broken rotor bars. This method is implemented with zero-speed, thus the diagnostic signal is clearer and there is higher resistance to vibration in all the drive. There is no need to use electromechanical sensors, what also contributes to the fact, that it is solid and cost-effective method for motor diagnostics. It may be expanded onto another types of faults and implemented in hybrid vehicles on the market.
The paper deals with a simplified configuration of series HEV hybrid vehicles. Simplification consists of the downsizing of auxiliary 4QC converter needed for hybrid operational modes. Besides, operation in autonomous traction accu-battery modes uses direct 0x5 configuration of traction 3x5 McX matrix converter. Such a configuration can be derived from that main traction converter. Major advantages of simplified connection are beside smaller 4QC converter size – possible little bit better efficiency of the HEV powertrain. Chosen operational modes of modelling and simulation of traction powertrain configuration are focused on start-up and traction drive of HEV powered by ICE, start-up of ICE powered by AB accu-battery using SG as a starter, and traction drive powered by AB accu-battery and braking of traction motor moving energy into accu-battery AB. The results of all simulation experiments are given in the paper.
PL
Artykuł dotyczy uproszczonej konfiguracji pojazdów hybrydowych HEV. Uproszczenie polega na zmniejszeniu konwertera 4QC wymaganego w trybach hybrydowych. Poza tym tryb pracy w trybie autonomicznej trakcji w trybie akumulatorowym wykorzystuje bezpośrednią konfigurację 0x5 trakcyjnego konwertera macierzy 3x5 McX. Taka konfiguracja może być uzyskana z tego głównego konwertera trakcyjnego. Głównymi zaletami uproszczonego połączenia jest mniejsza wielkość konwertera 4QC - możliwa nieco lepsza wydajność układu napędowego HEV. Dostępne są tryby pracy, modelowanie i układ napędowy układu napędowego skoncentrowany na rozruchu i napędzie trakcyjnym HEV napędzanego przez ICE, rozruch ICE zasilany akumulatorem AB z wykorzystaniem SG jako rozrusznika i napęd trakcyjny zasilany przez AB accu - bateria i hamowanie silnika trakcyjnego, które przenosi energię do akumulatora AB. Wyniki wszystkich eksperymentów symulacyjnych podano w pracy.
Hybrid vehicles are a good solution for a smooth transition towards electromobility. The aim of this paper is to examine the relationship between route parameters and fuel consumption and emissions of harmful exhaust components of vehicles with a conventional and hybrid drive system. As a result of simulation tests, values for fuel consumption and CO2 emissions for HEV and ICEV vehicles were obtained in 28 trips in urban conditions. The average fuel consumption achieved by the hybrid was 53% lower than that of a conventional vehicle. When analysing the average value of CO2 emissions, the hybrid showed a 54% lower value than a conventional vehicle. Using statistical methods, the relationship between the route parameters and the operational parameters of the vehicle was determined. It has been shown that the route parameters strongly correlate with the fuel consumption and CO2 emissions of a conventional vehicle. In the case of hybrid vehicles, there was a weaker relationship between these parameters.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.