1。4 本章小结

本章主要介绍了课题研究的目的与意义、国内外研究现状以及本文的主要工作及各章的主要内容，为接下来的设计内容铺设好了主要框架，为本文的设计提供了充分的准备。

其中，国内外研究现状主要是阐述了对查阅的一些国内外有关铁路货车车载供电技术的文献进行了一番总结，为下文的铁路货车车载供电方式的对比总结起到了极其重要的作用。

2 铁路货车车载供电方式

大约在20 世纪70 至80 年代太阳能就已经在铁路行业上崭露头角了，大约有几十年的历史。最初太阳能只用于热水和取暖，后来太阳能光伏发电技术的发明，使太阳能开始也开始为铁路车站和沿线设备供电。总的来说，太阳能在铁路行业的应用还是较为广泛的。但是，太阳能在铁路货车车载供电上的实际应用并没有，可行性也比较低，因为太阳能发电受环境制约、转化率比较低等，但太阳能发电在铁路其他行业中的潜力随着铁路行业整体发展迅速中也随之提高，或许某一天，太阳能发电技术能够有质的突破，能够不受环境影响，并且有用极高的转换率，这样在铁路货车车载供电方面，太阳能发电技术肯定也会受到重视。文献综述

风能是人们很早就在利用的一种能源，而风力发电技术早在20世纪初就有人尝试了。发展到现在风力发电技术已经是很成熟的一种利用大自然无污染发电的技术了，因此在铁路货车车载上利用风能供电的研究目前也已经有了不少。总的来说，风力发电技术在铁路货车车载供电上的前景还是非常广阔的。

振动发电技术也已经有些历史了，在铁路货车车载上运用振动发电供电的研究也已经有了不少。目前较多的研究是通过永磁直线电机利用垂直振动发电来为铁路货车供电，而振动发电不止可以利用永磁直线电机，还有轴盘式发电与往复式发电，所以铁路货车车载振动发电的供电技术的研究还有待进一步挖掘。

2。1 铁路货车车载供电方式简介

目前来说，铁路货车车载供电方案主要有太阳能发电、风力发电、振动发电、轴驱发电等车载供电方式。

太阳能发电是使用太阳能模块将太阳能直接转换成电能的一种装置。太阳能发电系统主要包括：太阳能电池模块（阵列）、控制器、电池、逆变器、负载等零部件[9]。在这些零部件之中，太阳能电池组件和电池为电力来源系统，控制器、变频器和逆变器是为了保护系统的控制，负载为系统的终端。

太阳能发电的优势是安全可靠、用之不竭、随处可得并且无污染安装容易，维护简单，但也有成本高，转化效率低的不足之处，并且发电量容易受昼夜交替、四季变化、地理分布等环境影响，这一点对于铁路货运尤为重要。

风能发电的原理主要是将风的动能转为机械能，在通过电机将机械能转变为电能。风能是一种洁净的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其储存量丰富，全球的全部风能总量约为2。74×109MW，在这些风能中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍[13]。

在铁路货车上，风力发电主要是小型或者是微型风力发电机，小型风力发电机是指发电功率小于的风力发电机组。

风力发电的优点是可再生永不枯竭，装机规模也灵活，相对于太阳能发电技术较为成熟，但是风力发电也有不稳定不可控的缺点，对于铁路货车来说成本也仍然很高。

而振动发电则是利用电磁感应原理，把振动机械能转变为电能。振动发电技术也已经有些历史了。振动发电机从能量转化角度来说，可以分为压电式、电磁式和静电式3类。