沪蓉铁路线上,6个锂电池新能源冷藏集装箱每天载着肉制品飞驰。4天的运输过程中,在不需要充电等人工介入的情况下,箱体内温度仍保持在零下20多度。
由中车长江集团研制的这种新能源冷藏箱,在沪蓉铁路试运行两年之后,即将大规模投用。
中车长江冷链装备主任设计师高建华介绍,这种冷藏箱使用的新能源技术系全球首创,“无论外界温度如何变化,冷藏箱内置的智能机组都可以将温度控制在设定温度,续航可达6天以上,运输成本仅有普通柴油制冷的五分之一”。
“锂电池最怕颠簸和撞击,所以这个项目的测试时间比一般项目要长一倍。目前这一产品已平稳试运行两年多,达到成熟推广应用阶段。”高建华说。
长期以来,铁路冷藏车一直以柴油作为动力,噪声和污染大,途经寒冷地带时还要更换柴油。在沪蓉铁路的这趟列车上,单次运输要用掉约130升柴油。
作为全国唯一的铁路冷藏车生产基地,2019年,中车长江集团着手研发自行搭载锂电池持续供电降温的冷藏集装箱。
铁路冷链运输需满足长时间稳定供电需求,研发团队为冷藏箱设计搭载了282度容量的锂电池,这比普通家用新能源汽车电池大了近5倍,也让电池仓的设计成了难题。
“火车承载轮对运行时给箱体带来的振动频率比公路大得多,这么大的锂电池,稍有大的撞击就易引发危险。尽管汽车行业有很多成熟的锂电池或者混合动力技术,但都不能直接用在铁路上。”高建华说。
长约2米、深约半米的巨大电池仓里,研发人员将电池分成若干个小包相互连接,形成像蜂窝一样的缓冲结构。这个巨大的“蜂窝”再与箱体进行连接,如同给电池装了两层减震器。“经过多次测试,这样的设计最多能‘化解’两倍于电池自身重量的压力,让电池如履平地。”高建华介绍。
电池仓内,温度、烟雾及各类传感器也在实时采集电池健康数据。车体内外部共布置有60多个各种型号的传感器,可以实时“感知”运输货物及运输装备自身及各关键零部件的状态,并将采集的实时数据上传至长江集团智能监控运维服务平台。随着箱内温度的变化,电池释放电流变频电动压缩机可实时自动调节工作频率,维持箱内温度场的均衡,保持在最佳功耗状态,平均单次使用电力仅为140度。
这种新能源冷藏箱还可实现铁运、陆运、空运、海运无缝对接,可用于冻货、新鲜果蔬冷藏货物的多式联运。
编辑:聂杨
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