ITECH助力氢能源轨道列车产业布局

氢能源轨道交通

氢燃料电池广泛应用于客车、物流车及重卡等商用车。近年来，氢能源电池在轨道列车上也取得了不错的成绩，进入了高速发展时期。2022年12月底，全球第一列氢能源市域列车在成都中车长客基地下线；3月27日，国内氢燃料铰接轻轨车首次亮相北京，时速可达200公里，氢能源轨道列车进入高速时代；4月12日，西日本铁路公司宣布，将开发以氢燃料电池为主要电源的列车。

因本身优越的性能和节能环保的优势，燃料电池技术和产品导入轨道交通体系具有天然优势。全球越来越多的企业开始布局氢能源轨道交通领域。

 

作为氢能源轨道列车的核心——燃料电池堆的输出特性受到车辆加速，减速及启停工况的影响，当电驱从燃料电池堆消耗较大电流时，燃料电池堆的电压会减小甚至骤减，而非保持稳定的输出，电压和电流之间的关系称为燃料电池极化特性。正是由于以上特点，大多数电机难以适应其电压特性，所以必须和DC/DC升压模组配合使用，以保证电机驱动电压的稳定。

轨道交通用氢燃料电池电气系统架构

因此，在DC-DC升压变化器的研发阶段，需要充分考虑前端燃料电池的极化特性对DC-DC模块性能的影响。选用一般的直流电源只能提供恒压输出，而不能跟随电流的变化而变化；若使用真实的燃料电池，需要搭配储氢罐以及功率表等构成复杂的测试台架，操作复杂且测试成本较高。

为了提升工程师研发阶段的测试效率，ITECH推出了整套的燃料电池模拟器解决方案，该方案由高速的可编程直流电源IT6000B/C搭载专业的FCS3000燃料电池特性曲线仿真软件构成，可以提供高达2250V/2040A/1152kW输出，提升测试效率，降低成本。

FCS3000燃料电池仿真软件

FCS3000软件提供table模式，用户可以通过.csv文件导入待仿真的燃料电池极化曲线数据（max：1024点），以方便且快速验证不同功率等级不同特性曲线对DC-DC converter的性能影响。实验中，FCS3000软件将控制燃料电池模拟器按照极化曲线实时改变输出电压，并记录电压，电流及功率等参数，为工程师试验研究提供关键数据。