目錄 前言第1章城市軌道交通新能源技術發展現狀11.1城市交通運輸對環境的影響11.1.1環境污染11.1.2全球變暖21.1.3石油資源31.1.4引發的思索 51.2城市交通運輸發展策略 61.2.1新能源對交通運輸的重要性 61.2.2新能源技術加快發展的國際背景 81.2.3中國發展新能源車輛的國內背景 151.3我國城市軌道交通行業新能源技術規劃及發展趨勢 181.3.1軌道交通行業十二五規劃 181.3.2軌道交通行業新能源技術發展規劃解讀 191.3.3幾種有軌電車供電方式對比分析 201.3.4幾種有軌電車經濟性對比分析 22第2章燃料電池基礎知識 282.1燃料電池的分類方式 282.1.1燃料電池的種類 282.1.2幾種典型的燃料電池 332.1.3燃料電池的優缺點 362.1.4燃料電池急需解決的關鍵問題 372.2燃料電池系統結構與工作原理 382.2.1燃料電池的工作原理 382.2.2質子交換膜燃料電池系統的組成 402.2.3氫氣系統概述 422.3燃料電池系統的失效分析 452.3.1燃料電池系統失效方式 452.3.2燃料電池系統控制器 462.4國內外燃料電池技術及應用現狀 462.4.1國外燃料電池技術及應用現狀 472.4.2國內燃料電池技術及應用現狀 502.4.3國內外氫能及配套基礎設施發展現狀 51第3章超級電容基礎知識及應用技術 563.1超級電容結構與工作原理 563.1.1超級電容的種類 563.1.2超級電容的結構原理 573.1.3超級電容的基本特征與技術指標 603.1.4超級電容的數學模型 613.1.5超級電容的應用特性 623.2超級電容器在新能源車輛上的應用 643.2.1超級電容器在純電動公交車/有軌電車上的應用 643.2.2超級電容器在油電混合動力車輛上的應用 643.2.3超級電容器使用的注意事項 653.3超級電容的發展 663.3.1超級電容技術的發展趨勢 663.3.2國外的超級電容產品 673.3.3國內的超級電容產品 68第4章動力電池基礎知識 734.1電池的基本構成及性能指標 734.1.1電池的類型 734.1.2電池的基本構成 744.1.3電池及電池組的相關概念 744.1.4電池的性能指標 754.1.5常用蓄電池 794.1.6電動車輛對動力電池的要求 824.2鋰電池結構與工作原理 864.2.1鋰離子電池的種類與特點 864.2.2鋰離子電池的結構與工作原理 884.2.3鋰離子電池的充放電特性 904.2.4鋰離子電池的充放電方法 914.2.5鋰離子電池的模型 964.2.6鋰離子電池的熱特性與冷卻方法 974.2.7鋰離子電池的失效機理 1014.2.8鋰離子電池使用安全性的影響因素 1024.2.9磷酸鐵鋰電池的外特性 1034.2.10動力電池使用壽命的影響因素 1054.3動力電池管理系統 1064.3.1動力電池管理系統的基本構成和功能 1074.3.2動力電池管理系統的設計 1104.3.3動力電池狀態監測的相關問題 1124.4動力電池的特性測試 1144.4.1動力電池特性測試的內容 1144.4.2動力電池特性測試的相關標準及主要測試項目 1184.4.3動力電池特性測試的相關儀器設備 1204.4.4動力電池特性仿真分析工具 1214.4.5動力電池特性測試平臺實例 1234.5動力電池soc的評估 1334.5.1動力電池soc評估的作用 1334.5.2動力電池soc的評估方法 1344.5.3動力電池soc評估的難點 1364.5.4提高動力電池一致性的措施 1384.6動力電池的均衡控制 1384.6.1動力電池均衡控制管理的意義 1394.6.2動力電池均衡控制管理的難點 1394.6.3動力電池均衡控制管理的方法 1394.7電池組的匹配設計 1434.7.1電動車輛能耗經濟性評價參數 1434.7.2電池組的功能要求 1454.8動力電池的梯次利用與回收 1464.8.1動力電池梯次利用 1464.8.2動力電池回收 1464.9國內外動力鋰電池產品發展現狀及主要生產廠家 1474.9.1國外主要動力鋰電池產品生產廠家 1474.9.2國內主要動力鋰電池產品生產廠家 148第5章超級電容/動力電池混合動力有軌電車 1515.1發展混合動力軌道交通車輛的背景及意義 1515.1.1背景及意義 1515.1.2國內外混合動力軌道車輛 1515.1.3混合動力軌道車輛技術分析 1555.1.4混合動力軌道車輛應用前景分析 1585.2混合動力系統的組成及技術參數 1585.2.1dc/dc變流器主要技術參數 1605.2.2混合動力電源箱主要技術參數 1605.2.3牽引逆變器 1615.2.4制動電阻 1615.2.5牽引電機 1625.2.6控制系統 1625.3混合動力系統性能參數估算 1625.3.1混合動力系統相關參數 1625.3.2車輛縱向動力學分析模型 1645.3.3系統參數匹配計算方法 1675.3.4儲能設備能力計算 1695.3.5動力電池及超級電容數量的確定 1725.3.6混合動力有軌電車的制動能量回收 1745.4雙向dc/dc變流器工作原理 1755.4.1混合動力有軌電車雙向dc/dc變流器的工作要求 1755.4.2混合動力有軌電車雙向dc/dc變流器拓撲結構的選擇 1755.4.3混合動力有軌電車雙向dc/dc變流器模型 1775.5復合電源系統工作原理及仿真研究 1805.5.1超級電容與動力電池模型 1815.5.2復合電源系統控制方式 1835.5.3復合電源功率分配控制策略 1855.5.4功率流分配策略算法 1875.5.5復合電源供電能力仿真分析 1885.6混合動力有軌電車運行仿真研究 1955.6.1混合動力仿真軟件 1955.6.2國內某線路的混合動力方案設計 1975.6.3結論 2145.7儲能式有軌電車應用展望 214第6章燃料電池/超級電容/動力電池混合動力有軌電車開發 2156.1氫燃料電池軌道車輛效益分析 2156.2混合動力系統組成及技術參數 2176.3混合動力系統詳細設計方案 2196.3.1車輛設備布局優化設計 2196.3.2混合動力電源箱dc/dc主要技術參數 2206.3.3超級電容主要技術參數 2216.3.4動力電池組技術參數 2226.3.5燃料電池系統技術參數 2226.4混合動力系統匹配設計與牽引特性分析 2246.4.1牽引特性分析 2246.4.2能量控制策略 2276.5混合動力系統集成設計技術 2306.5.1氣路接口 2306.5.2冷卻接口 2326.5.3電氣/機械接口 2336.5.4冷起動系統 2376.5.5防凍保護 2386.5.6氫氣泄漏檢測 2396.6能量綜合利用及節能減排技術 2396.6.1燃料電池有軌電車運行能耗影響因素權重分析 2396.6.2系統功耗優化分配與節能分析 2546.6.3動力電池箱綜合冷卻方案設計/引空調風冷卻技術 2576.6.4燃料電池系統冷卻裝置減振降噪技術 2656.6.5余熱利用技術 2706.7燃料電池混合動力有軌電車高壓氫氣加注方案 2726.7.1加注系統方案 2726.7.2加注方案說明 2736.7.3加注說明 2766.7.4緊急事故處理預案 2786.8燃料電池混合動力有軌電車應用展望 2806.8.1氫燃料有軌電車*佳解決方案需求分析 2806.8.2頂層設計指標分析 2806.8.3下一代燃料電池系統技術需求分析 2826.8.4模塊化設計 283參考文獻285