张玉龙，俞建军，朱品昌，陈 宁（张玉龙/浙江机电职业技术学院，杭州，310053）

超级电容城市轨道列车能量管理系统研究

张玉龙，俞建军，朱品昌，陈 宁
（张玉龙/浙江机电职业技术学院，杭州，310053）

结合超级电容特性与城市轨道交通列车以其站间距离短频繁加速、启动、制动高负荷大功率运行的特点，给出超级电容等效电路及SOC测量方法，提出超级电容城市轨道列车能量管理方法。利用DC/DC逆变器buck模式与boost模式转换实现车辆总线电压在加速、制动时趋于稳定，能量转移控制过程加入系统通讯故障自处理部分，消弱了高压强电磁环境干扰影响。

超级电容；轨道交通； DC/DC逆变器；能量回收；故障处理

0 引言

城市人口比例不断增加，路面交通拥堵愈演愈烈，大运量高密度的城市轨道交通工具地位凸显。数据显示，提供城市轨道交通的能量，仅有大约十分之一的能量消耗于辅助列车运行，剩下的城市轨道交通耗能主要集中在启动和制动阶段，其中制动消耗的能量过半。合理的设计列车运行方法，妥善处理制动能量消耗，是实现城市轨道交通节能减排重要途径。传统城市轨道列车使用的电力驱动系统采用的变频调速系统，既变频电机电流与电压不同相时器件储存能反充电源可以实现制动能回收，这种变频技术极大促进轨道列车制动能回收再利用的发展。这种仅仅依靠电网供电系统应对列车动态工况变化存在一些缺陷，列车在启动、加速、上坡时需要较大电能支撑消耗较大，城市轨道列车高峰期这种影响直接增加了城市电网负担。……