The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Development of a Series Hybrid Propulsion System for Bimodal Tram

바이모달 트램용 직렬형 하이브리드 추진시스템 개발

  • Received : 2010.07.28
  • Accepted : 2011.09.19
  • Published : 2011.10.20
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Bimodal tram is designed to run on a dedicated path in automatic mode using a magnetic track system in order to realize a combination of the accessibility of a bus and the constant regularity of a railroad. This paper presents design and test results of the series hybrid propulsion system of the bimodal tram on both test track and public road, which uses CNG (Compressed Natural Gas) engine and Lithium polymer battery pack. This paper describes the real-time data measuring equipment for the series hybrid propulsion system of the bimodal tram. Using this measurement equipment, the performance of the prototype vehicle's driving on test track and public road was verified and the fuel consumption and the efficiency of CNG engine have been investigated.

바이모달 저상굴절 트램은 자동운전으로 일반도로와 전용구간을 주행할 수 있는 고무차륜방식의 저상굴절 차량으로서, 철도의 정시성과 버스의 접근성을 동시에 구현할 수 있는 신교통수단이다. 바이모달 트램은 전자기 궤도를 사용한 자동운전, 전차륜 조향과 함께 CNG 엔진과 리튬 폴리머 배터리 팩을 사용한 친환경 직렬형 하이브리드 추진시스템을 사용한다. 본 논문에서는 바이모달 트램의 직렬형 하이브리드 추진시스템 개발에 대해 기술하고 시험선및 일반도로에서 수행된 시험 결과를 분석한다. 또한 바이모달 트램 추진장치의 튜닝 및 시험데이터 취득을 위해 개발된 계측장비의 구성 및 동작방식에 대해 설명한다. 시작차량에 설치된 계측장비의 데이터를 기초로 전용 시험 선과 일반도로에서 주행시 직렬형 하이브리드 추진시스템의 동작을 확인하며, 차량의 연비 및 엔진 효율을 계산한다.

Keywords

References

  1. 국토해양부, "신에너지 바이모달 저상굴절차량 개발", 6차년도 연차보고서, 2009.
  2. Barsali S, Miulli C, Posseniti A, "A control strategy to minimize fuel consumption of series hybrid electric vehiles", Energy conversion IEEE Trans. on, Vol. 19, No.1, pp. 187-195, 2004. https://doi.org/10.1109/TEC.2003.821862
  3. K. T. Chau and Y.S. Wong, "Overview of power management in hybrid electric vehicles," Energy Conversion and Management, Vol. 43, Issue 15, pp. 1953-1968, 2002. https://doi.org/10.1016/S0196-8904(01)00148-0
  4. G. W. John, "Propulsion system for hybrid electric vehicles", Electric Machine Design for All-Electric Hybrid-Electric vehicles(Ref. No. 1996/196), IEE Colloquium on 1999.
  5. W. C. Donald, "High power battery systems for hybrid vehicles", Journal of Power Sources, Vol. 105, No. 2, pp. 110-113, 2002, March. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(01)00927-2
  6. M. Ceraolo, P. Capozzella and F. Baronti, "CAN-LabView based Development Platform for fine-tuning Hybrid Vehicle Management Systems," IEEE Conference Vehicle Power and Propulsion, pp. 433-438, 2005.
  7. IEC 61375-1, "Electric railway equipment-train bus", 2007.
  8. 배창한 외 3, "바이모달 트램의 추진장치 성능 모의," 한국철도학회 논문집, 제12권, 제1호, pp. 122-128, 2009.
  9. ISO 23274, "Hybrid-electric road vehicles-exhaust emissions and fuel consumption measurementsnon- externally chargeable vehicles", 2007
  10. W. W. Xiong and C.L. Yin, "Design of series-parallel hybrid electric propulsion systems and application in city transit bus", WSEAS Transactions on systems, Vol. 8, Issue 5, pp. 578-590, 2009.
  11. P. Bubna, D. Brunner, J.J. Gangloff, S.G. Advani, A. K. Prasad, "Analysis, operation and maintenance of a fuel cell/battery series-hybrid bus for urban transit applications", Journal of Power Sources, pp. 3939-3949, 2010.

Cited by

  1. A Study on the Thermal Characteristics of the 210 kW-class IPMSM for Urban Railway Vehicles with the Water-Cooling Jacket Shape vol.14, pp.2, 2019, https://doi.org/10.1007/s42835-018-00067-9