Innovative Traktionsantriebe mit Supercap-Energiespeicher für LRVs

摘要

Within the scope of this work, an innovative propulsion solution for "Light Rail Vehicles" (LRVs) with on-board supercap energy storage systems, developed by Voith Turbo, is presented. First, a brief introduction into the technology of supercaps summarizes the electrical characteristics, the aging mechanisms, and the operational requirements for application in LRVs. The major part of this paper describes the concept of "Voith Smart Solutions" for propulsion systems with energy storage, where the chopper for the energy storage device is implemented as an integrated part of the traction inverter, and thus allows an accurate control and universal applicability of the energy management operation. Finally, the practical evaluation of the presented solution is demonstrated by a Voith equipped tram that is already in regular passenger service.%In der folgenden Arbeit soll eine von Voith Turbo entwickelte innovative Antriebslösung mit Supercap-Energiespeichersystemen für Schienenfahrzeuge im städtischen Personennahverkehr -sogenannten „Light Rail Vehicles" (LRVs) - vorgestellt werden. Dazu wird einleitend kurz auf die Technologie, die daraus resultierenden Eigenschaften und Alterungsmechanismen, sowie auf die Anforderungen für den betrieblichen Einsatz von Supercaps eingegangen. Den Hauptteil bildet eine Präsentation der unter dem Begriff „Voith Smart Solutions" realisierten Systemlösung, wobei insbesondere die regelungstechnischen Vorteile eines direkt im Antriebsstromrichter integrierten Energiespeicher-Stellers und die daraus resultierende universelle Anwendbarkeit des Energie-Management Verfahrens hervorzuheben sind. Abschließend wird die praktische Umsetzung anhand einer von Voith ausgerüsteten, bereits im regulären Fahrgastbetrieb eingesetzten Straßenbahn demonstriert.