ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДИАГНОСТИКИ
АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ
ТРАНСПОРТЕ............................................................................................................ 11
1.1. Применение литий-ионных аккумуляторных батарей и иных
накопителей электрической энергии на железной дороге. Типы,
устройство аккумуляторных батарей....................................................................... 11
1.1.1. Применение аккумуляторных батарей на тяговом
подвижном составе ................................................................................................. 11
1.1.2. Типы и устройство аккумуляторных батарей
применяемых на ТПС............................................................................................. 17
1.1.3. Устройство тяговой литий-ионной аккумуляторной батареи.............. 18
1.2. Причины деградации тяговых литий-ионных аккумуляторных
батарей......................................................................................................................... 23
1.3. Виды диагностики аккумуляторных батарей, методы и
существующие приборы диагностики аккумуляторных батарей на
железнодорожном транспорте .................................................................................. 31
Выводы по первой главе: .......................................................................................... 42
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ТПС .................................................................. 43
2.1. Составление цепи замещения литий-ионной аккумуляторной
батареи на ТПС........................................................................................................... 43
2.2. Связь измерения внутреннего импеданса от ресурса работы
аккумуляторной батареи ........................................................................................... 48
2.3. Методы синтеза схемы замещения аккумуляторной
батареи по реакции на внешнее воздействие .......................................................... 49
Выводы по второй главе:........................................................................................... 62
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ
БАТАРЕЙ ТПС........................................................................................................... 63
3.1. Методика проведения исследования статистических
характеристик аккумуляторных батарей на ТПС................................................... 63
3.2. Расчет параметров схемы замещения аккумуляторной батареи,
создание цифрового двойника накопителя ............................................................. 66
3.3. Проверка адекватности полученной модели.................................................. 67
Выводы по третьей главе: ......................................................................................... 71
3
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ГОДНОСТИ К ЭКСПЛУАТАЦИИ АККУМУЛЯТОРНОЙ
БАТАРЕИ ТПС........................................................................................................... 72
4.1. Разработка методики определения годности к эксплуатации
аккумуляторной батареи ........................................................................................... 72
4.2. Разработка ПО и прибора (устройства) для реализации
предлагаемой методики для ТПС............................................................................. 75
Выводы по четвертой главе: ..................................................................................... 80
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ ДИАГНОСТИКИ ТЯГОВОЙ
ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ТПС................................. 81
5.1. Тяговый расчет опытного подвижного состава для
локомотива с тяговой аккумуляторной батареей ................................................... 81
5.1.1. Выбор номинальной мощности тягового
двигателя локомотива............................................................................................. 81
5.1.2. Построение тяговой тормозной и токовой
характеристики локомотива................................................................................... 82
5.1.3. Расчет реальной кривой движения поезда ............................................. 86
5.2. Выбор тягового литий-ионного аккумуляторного
накопителя для заданного режима работы локомотива......................................... 88
Выводы по пятой главе:............................................................................................. 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................. 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ......................................................... 95
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ........................................................................................................ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ........................................................................................................ 115
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ........................................................................................................ 119
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ........................................................................................................ 120
