轨道交通锂电池都有哪些

目前可用于城市轨道交通的储能形式主要有锂离子电池储能、超级电容器储能和飞轮储能。其中，锂离子电池作为近年来发展迅速的储能元件，能够满足轨道交通再生制动中能量吸收和释放的要求。此外，与超级电容器和铅酸电池相比，锂离子电池具有能量密度高的优点，可以实现器件的小型化和轻量化。因此，选择充放电快、寿命长的锂电池可以满足电气化轨道交通的使用要求。

轨道交通用锂电池主要由双向DC/DC变换器、控制器、锂电池组等部件组成。其中，锂电池单体以一组串并联的方式连接形成锂电池组；锂电池组通过双向DC/DC变换器连接到牵引网的两端；控制器处理传感器返回的牵引电网和锂电池组的状态监测信号，通过控制双向DC/DC变换器IGBT1和IGBT2的导通率来控制牵引电网和锂电池组之间的电能流动，从而实现锂电池组充放电的自动控制。

储能装置可以安装在车辆上，称为车载式；也可安装在地面或隧道专用机房，称为地面式。本次试验采用地面型。储能装置的额定电压为DC  1400 ~ 1800伏，额定容量为160 Ah，额定功率为240 kw。牵引电网额定电压为DC  1500伏

车辆在运行过程中有牵引启动、空转、制动三种模式，引起牵引网降压、恒、升的动态变化，对应储能系统的三种模式，即释放能量、待机、吸收能量。因此，选择牵引网的电压值作为控制变量。车辆加速起动过程中，电机处于牵引状态，电能通过VVVF变频器从牵引网获得。当储能系统监测到Ut低于控制器设定的下限电压时。双向DC/DC变换器的关断和IGBT2接通(即锂电池组在一个方向上接通牵引网)，锂电池组的功率转换为牵引网所需的电压范围，作为辅助电源向牵引网供电，以维持牵引网电压在电压下限值以上。

车辆怠速期间，车辆与牵引网之间没有能量交换，牵引网电压不变，储能系统不启动，处于待机状态。在再生制动过程中，车辆电机处于发电机状态，将车辆的动能转化为电能，获得的再生电能经VVVF整流后反馈给牵引网。当储能系统监测到U大于控制器设定的上限电压时，开启双向DC/DC变换器IGBT1，IGBT  2为关断(牵引网向锂电池组单向导通)，将牵引网的电能转化为锂电池组充电所需的电压和电流范围，对锂电池组进行充电。即储能系统吸收再生电能，维持牵引网电压低于电压上限值。