Page 178 - 捷運技術 第50期

174 林文進、彭柏志 臺北捷運板南線機電系統節能儲能方案之研究

表 2.4 儲能系統實際回收的再生煞車電能
尖峰回收的再生電能 離峰回收的再生電能
路線
(kWh) (kWh)
板南線 3.97 11.49
文湖線 1.3 3.91

若考慮可以同時吸收兩列車的再生煞車電能，設計容量較大，建置成本太高，同時大部
分再生煞車能量會被鄰車吸收使用，儲能設備不會達到有效利用，而且在離峰時刻儲能系統

可以回收較多的再生電能，所以儲能設計容量以離峰為主要依據，板南線和文湖線分別為
11.49 kwh (41.36 MJ) 和 3.91 kwh (14.08 MJ) [29]。
由前述的分析，我們選用超級電容做為儲能裝置，台北捷運板南線的設計容量為11.49
kwh (41.36 MJ)；文湖線為3.91 kwh (14.08 MJ)，選用美國Maxwell公司生產的型號PC2500C超
級電容單體，詳細參數在表3-3，設定超級電容工作電壓2.3 V；放電終止電壓為0.7 V，由公

式(4-3) 計算可得板南線及文湖線達到設計儲能容量所需的超級電容單體總數分別為6382個
及2173個。

C 0：電容容量，取 2700 F
W total：電能能量大小，單位 J
V max：最高(額定)工作電壓，取 2.3 V
V min：最低工作電壓，取 0.7 V
M：並聯支路總數
N：單條並聯支路上串聯的電容個數
對於台北捷運DC 750 V供電網，牽引電網可允許的電壓波動範圍500 V～900 V DC，在供
電網與儲能系統之間設有DC/DC Converter 調整系統電壓對儲能系統進行充放電。設定板南
線之超級電容儲能系統的最高工作電壓為500 V，已知超級電容單體工作電壓為2.3 V，則可算

出每一條支路由218個電容串聯，再將這樣的支路並聯30組，使用這樣的串並聯組合方式的超
級電容儲能系統，充滿電的最高電壓為501.4 V，最低電壓152.6 V，最大工作電流為12 kA，
滿足設定要求，即儲能系統設定電壓範圍在160 V～500 V DC。

根據超級電容串並聯的特性，可以計算得到板南線和文湖線的超級電容儲能系統的最大
儲能、總容量等基本性能參數如表2.5和表2.6所示。