Вибір ємнісного накопичування енергії для забезпечення збільшення числа експлуатованих на горизонті електровозів шахтного транспорту з індукційною передачею енергії

Abstract

Аналіз світового ринку суперконденсаторів дозволив визначити виробників, що мають в асортименті продукцію, орієнтовану для застосування на транспорті. Серед всіх виробників тільки Maxwell Technologies Inc. (MXWL), Nesscap, і IOXUS мають повністю комерціалізовані рішення та надають всю технічну інформацію, необхідну для обґрунтованого вибору. Запропоновано обмежити вибір ємнісного накопичувача готовими модульними рішеннями з причини того, що вони пройшли увесь цикл інженерного опрацювання. Розроблено методику вибору ємнісного накопичувача заданої енергоємності для заданих умов шахтного безконтактного транспорту. Розраховано параметри необхідних блоків модулів для можливих випадків комбінацій швидкісних станів рухомих складів на лінії. Для установки на безконтактний шахтний електровоз (В14-900) обрано блок суперконденсаторів, що складається з 8 модулів iMOD064V125A23 виробника Ioxus. Врахування таких специфічних критеріїв, як мінімальна температура блоку, мінімальний еквівалентний послідовний опір блоку призвело до того, що отримане значення фактичної енергоємності блоку модулів виявилося таким, що перевищує необхідне. Це розширює межі використання накопичувального блоку (евакуація, маневрування за відсутності живлення від мережі й ін.) і компенсує погіршення основних показників блоку з часом.

Анализ мирового рынка суперконденсаторов позволил определить производителей, имеющих в ассортименте продукцию, ориентированную на применение на транспорте. Среди всех производителей только Maxwell Technologies Inc. (MXWL), Nesscap, и IOXUS имеют полностью коммерциализированные решения и предоставляют всю техническую информацию, необходимую для обоснованного выбора. Предложено ограничить выбор емкостного накопителя готовыми модульными решениями по причине того, что они прошли весь цикл инженерной обработки. Разработана методика выбора емкостного накопителя заданной энергоемкости для заданных условий шахтного бесконтактного транспорта. Рассчитаны параметры необходимых блоков модулей для возможных случаев комбинаций скоростных состояний подвижных составов на линии. Для установки на бесконтактный шахтный электровоз (В14-900) выбран блок суперконденсаторов, состоящий из 8 модулей iMOD064V125A23 производителя Ioxus. Учет таких специфических критериев, как минимальная температура блока, минимальный эквивалентное последовательное сопротивление блока привел к тому, что полученное значение фактической энергоемкости блока модулей оказалось превышающим необходимое. Это расширяет границы использования накопительного блока (эвакуация, маневрирование при отсутствии питания от сети и др.) и компенсирует ухудшение основных показателей блока со временем.

Analysis of the world market of supercapacitors allowed us to determine the manufacturer with range of products that focuses on the use of transport. Among all the producers only Maxwell Technologies Inc. (MXWL), Nesscap, and IOXUS have a fully commercialized solutions and provide all technical information necessary for informed choice. It is proposed to limit the choice of capacitive storage by ready-made modular solutions due to the fact that they have passed the entire cycle of engineering processing. The method of choice of the capacitive storage device of the set energy intensity for the given conditions of mine non-contact transport is developed. Parameters of necessary units of modules for possible cases of combinations of speed states of rolling stock on the line are calculated. For installation on the non-contact mine electric locomotive (B14-900), a supercapacitor unit consisting of 8 Ioxus iMOD064V125A23 modules is needed. Taking into account such specific criteria as the minimum temperature of the block, the minimum equivalent series resistance of the block led to the fact that the resulting value of the actual energy intensity of the module block was higher than necessary. This expands the boundaries of the use of the storage unit (evacuation, maneuvering in the absence of power from the network, etc.) and compensates for the deterioration of the basic indicators of the unit over time.