現(xiàn)代有軌電車混合動力技術

前言
第1章城市軌道交通新能源技術發(fā)展現(xiàn)狀1
1.1城市交通運輸對環(huán)境的影響1
1.1.1環(huán)境污染1
1.1.2全球變暖2
1.1.3石油資源3
1.1.4引發(fā)的思索\t5
1.2城市交通運輸發(fā)展策略\t6
1.2.1新能源對交通運輸?shù)闹匾診t6
1.2.2新能源技術加快發(fā)展的國際背景\t8
1.2.3中國發(fā)展新能源車輛的國內背景\t15
1.3我國城市軌道交通行業(yè)新能源技術規(guī)劃及發(fā)展趨勢\t18
1.3.1軌道交通行業(yè)十二五規(guī)劃\t18
1.3.2軌道交通行業(yè)新能源技術發(fā)展規(guī)劃解讀\t19
1.3.3幾種有軌電車供電方式對比分析\t20
1.3.4幾種有軌電車經(jīng)濟性對比分析\t22
第2章燃料電池基礎知識\t28
2.1燃料電池的分類方式\t28
2.1.1燃料電池的種類\t28
2.1.2幾種典型的燃料電池\t33
2.1.3燃料電池的優(yōu)缺點\t36
2.1.4燃料電池急需解決的關鍵問題\t37
2.2燃料電池系統(tǒng)結構與工作原理\t38
2.2.1燃料電池的工作原理\t38
2.2.2質子交換膜燃料電池系統(tǒng)的組成\t40
2.2.3氫氣系統(tǒng)概述\t42
2.3燃料電池系統(tǒng)的失效分析\t45
2.3.1燃料電池系統(tǒng)失效方式\t45
2.3.2燃料電池系統(tǒng)控制器\t46
2.4國內外燃料電池技術及應用現(xiàn)狀\t46
2.4.1國外燃料電池技術及應用現(xiàn)狀\t47
2.4.2國內燃料電池技術及應用現(xiàn)狀\t50
2.4.3國內外氫能及配套基礎設施發(fā)展現(xiàn)狀\t51
第3章超級電容基礎知識及應用技術\t56
3.1超級電容結構與工作原理\t56
3.1.1超級電容的種類\t56
3.1.2超級電容的結構原理\t57
3.1.3超級電容的基本特征與技術指標\t60
3.1.4超級電容的數(shù)學模型\t61
3.1.5超級電容的應用特性\t62
3.2超級電容器在新能源車輛上的應用\t64
3.2.1超級電容器在純電動公交車/有軌電車上的應用\t64
3.2.2超級電容器在油電混合動力車輛上的應用\t64
3.2.3超級電容器使用的注意事項\t65
3.3超級電容的發(fā)展\t66
3.3.1超級電容技術的發(fā)展趨勢\t66
3.3.2國外的超級電容產品\t67
3.3.3國內的超級電容產品\t68
第4章動力電池基礎知識\t73
4.1電池的基本構成及性能指標\t73
4.1.1電池的類型\t73
4.1.2電池的基本構成\t74
4.1.3電池及電池組的相關概念\t74
4.1.4電池的性能指標\t75
4.1.5常用蓄電池\t79
4.1.6電動車輛對動力電池的要求\t82
4.2鋰電池結構與工作原理\t86
4.2.1鋰離子電池的種類與特點\t86
4.2.2鋰離子電池的結構與工作原理\t88
4.2.3鋰離子電池的充放電特性\t90
4.2.4鋰離子電池的充放電方法\t91
4.2.5鋰離子電池的模型\t96
4.2.6鋰離子電池的熱特性與冷卻方法\t97
4.2.7鋰離子電池的失效機理\t101
4.2.8鋰離子電池使用安全性的影響因素\t102
4.2.9磷酸鐵鋰電池的外特性\t103
4.2.10動力電池使用壽命的影響因素\t105
4.3動力電池管理系統(tǒng)\t106
4.3.1動力電池管理系統(tǒng)的基本構成和功能\t107
4.3.2動力電池管理系統(tǒng)的設計\t110
4.3.3動力電池狀態(tài)監(jiān)測的相關問題\t112
4.4動力電池的特性測試\t114
4.4.1動力電池特性測試的內容\t114
4.4.2動力電池特性測試的相關標準及主要測試項目\t118
4.4.3動力電池特性測試的相關儀器設備\t120
4.4.4動力電池特性仿真分析工具\t121
4.4.5動力電池特性測試平臺實例\t123
4.5動力電池SOC的評估\t133
4.5.1動力電池SOC評估的作用\t133
4.5.2動力電池SOC的評估方法\t134
4.5.3動力電池SOC評估的難點\t136
4.5.4提高動力電池一致性的措施\t138
4.6動力電池的均衡控制\t138
4.6.1動力電池均衡控制管理的意義\t139
4.6.2動力電池均衡控制管理的難點\t139
4.6.3動力電池均衡控制管理的方法\t139
4.7電池組的匹配設計\t143
4.7.1電動車輛能耗經(jīng)濟性評價參數(shù)\t143
4.7.2電池組的功能要求\t145
4.8動力電池的梯次利用與回收\t146
4.8.1動力電池梯次利用\t146
4.8.2動力電池回收\t146
4.9國內外動力鋰電池產品發(fā)展現(xiàn)狀及主要生產廠家\t147
4.9.1國外主要動力鋰電池產品生產廠家\t147
4.9.2國內主要動力鋰電池產品生產廠家\t148
第5章超級電容/動力電池混合動力有軌電車\t151
5.1發(fā)展混合動力軌道交通車輛的背景及意義\t151
5.1.1背景及意義\t151
5.1.2國內外混合動力軌道車輛\t151
5.1.3混合動力軌道車輛技術分析\t155
5.1.4混合動力軌道車輛應用前景分析\t158
5.2混合動力系統(tǒng)的組成及技術參數(shù)\t158
5.2.1DC/DC變流器主要技術參數(shù)\t160
5.2.2混合動力電源箱主要技術參數(shù)\t160
5.2.3牽引逆變器\t161
5.2.4制動電阻\t161
5.2.5牽引電機\t162
5.2.6控制系統(tǒng)\t162
5.3混合動力系統(tǒng)性能參數(shù)估算\t162
5.3.1混合動力系統(tǒng)相關參數(shù)\t162
5.3.2車輛縱向動力學分析模型\t164
5.3.3系統(tǒng)參數(shù)匹配計算方法\t167
5.3.4儲能設備能力計算\t169
5.3.5動力電池及超級電容數(shù)量的確定\t172
5.3.6混合動力有軌電車的制動能量回收\t174
5.4雙向DC/DC變流器工作原理\t175
5.4.1混合動力有軌電車雙向DC/DC變流器的工作要求\t175
5.4.2混合動力有軌電車雙向DC/DC變流器拓撲結構的選擇\t175
5.4.3混合動力有軌電車雙向DC/DC變流器模型\t177
5.5復合電源系統(tǒng)工作原理及仿真研究\t180
5.5.1超級電容與動力電池模型\t181
5.5.2復合電源系統(tǒng)控制方式\t183
5.5.3復合電源功率分配控制策略\t185
5.5.4功率流分配策略算法\t187
5.5.5復合電源供電能力仿真分析\t188
5.6混合動力有軌電車運行仿真研究\t195
5.6.1混合動力仿真軟件\t195
5.6.2國內某線路的混合動力方案設計\t197
5.6.3結論\t214
5.7儲能式有軌電車應用展望\t214
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(fā)\t215
6.1氫燃料電池軌道車輛效益分析\t215
6.2混合動力系統(tǒng)組成及技術參數(shù)\t217
6.3混合動力系統(tǒng)詳細設計方案\t219
6.3.1車輛設備布局優(yōu)化設計\t219
6.3.2混合動力電源箱DC/DC主要技術參數(shù)\t220
6.3.3超級電容主要技術參數(shù)\t221
6.3.4動力電池組技術參數(shù)\t222
6.3.5燃料電池系統(tǒng)技術參數(shù)\t222
6.4混合動力系統(tǒng)匹配設計與牽引特性分析\t224
6.4.1牽引特性分析\t224
6.4.2能量控制策略\t227
6.5混合動力系統(tǒng)集成設計技術\t230
6.5.1氣路接口\t230
6.5.2冷卻接口\t232
6.5.3電氣/機械接口\t233
6.5.4冷起動系統(tǒng)\t237
6.5.5防凍保護\t238
6.5.6氫氣泄漏檢測\t239
6.6能量綜合利用及節(jié)能減排技術\t239
6.6.1燃料電池有軌電車運行能耗影響因素權重分析\t239
6.6.2系統(tǒng)功耗優(yōu)化分配與節(jié)能分析\t254
6.6.3動力電池箱綜合冷卻方案設計/引空調風冷卻技術\t257
6.6.4燃料電池系統(tǒng)冷卻裝置減振降噪技術\t265
6.6.5余熱利用技術\t270
6.7燃料電池混合動力有軌電車高壓氫氣加注方案\t272
6.7.1加注系統(tǒng)方案\t272
6.7.2加注方案說明\t273
6.7.3加注說明\t276
6.7.4緊急事故處理預案\t278
6.8燃料電池混合動力有軌電車應用展望\t280
6.8.1氫燃料有軌電車佳解決方案需求分析\t280
6.8.2頂層設計指標分析\t280
6.8.3下一代燃料電池系統(tǒng)技術需求分析\t282
6.8.4模塊化設計\t283
參考文獻285