|
轨道车辆新能源供电技术 本书特色
新能源与节能技术是目前交通行业大力支持的新兴技术。现代车辆采用新能源技术以达到节能减排的目的，已成为当今世界城市公共交通车辆技术的发展趋势，纯电动汽车在国内外市场上已得到较为成熟的应用。目前混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力有轨电车、混合动力市域列车在欧洲、日本、中国已迅速发展为新兴产业。在国内，轨道车辆正逐渐采用动力电池、超级电容、燃料电池作为牵引动力、应急供电或是备用电源，在牵引动力、应急供电方面更是取得了不少应用业绩。
本书针对现代交通行业新能源技术，分别讲解了轨道交通行业新能源技术发展现状，混合动力列车和燃料电池有轨电车的研发情况和技术水平，面向轨道交通需求的锂电池、超级电容和燃料电池基础知识及应用技术，以及对新能源技术在轨道交通各方面应用的展望。本书从动力电池、超级电容、燃料电池产品基础知识和它们在轨道交通行业的应用状况出发，结合节能减排等国家政策规划，由浅入深地讲解新能源技术研究及应用现状，可为轨道交通及汽车、电动自行车、电动摩托车、电池、电容等行业的技术人员和维护人员提供参考。本书也可以作为相关科研院所研究人员、高校师生等学习新能源技术的入门教程或参考书。
轨道车辆新能源供电技术 目录
第1章现代交通新能源技术发展现状1
1?1现代交通运输对环境的影响1
1?1?1环境污染1
1?1?2全球变暖2
1?1?3能源现状3
1?2现代交通运输发展策略4
1?2?1新能源对交通运输的重要性4
1?2?2新能源技术加快发展的国际背景5
1?2?3中国发展新能源车辆的国内背景10
1?3轨道交通行业新能源技术发展现状与趋势11
1?3?1轨道交通行业发展现状11
1?3?2轨道车辆新能源供电技术的优势15
第2章轨道车辆用新能源种类及特点17
2?1超级电容基础知识及应用技术17
2?1?1超级电容结构与工作原理18
2?1?2超级电容在轨道车辆上的应用24
2?1?3国内外超级电容产品25
2?2动力电池基础知识及应用技术26
2?2?1电池的基本构成及性能指标27
2?2?2锂电池结构与工作原理32
2?2?3动力电池管理系统37
2?2?4动力电池相关关键技术47
2?2?5国内外产品51
2?3燃料电池基础知识及应用技术53
2?3?1燃料电池概述53
2?3?2质子交换膜燃料电池系统结构与工作原理56
2?3?3燃料电池控制系统61
2?3?4燃料电池在轨道车辆上的应用62
2?3?5中国氢能产业基础设施发展分析62
2?4太阳能供电技术基础知识及应用67
2?4?1太阳能供电技术的分类方式67
2?4?2太阳能技术在轨道车辆上的应用71
第3章储能式混合动力有轨电车技术73
3?1概述73
3?1?1国内外储能式混合动力轨道车辆73
3?1?2混合动力技术分析77
3?1?3混合动力轨道车辆应用前景分析79
3?2混合动力系统组成及技术参数80
3?2?1DC/DC变换器主要技术参数81
3?2?2混合动力电源箱主要技术参数82
3?2?3牵引逆变器82
3?2?4制动电阻83
3?2?5牵引电机83
3?3混合动力系统性能参数匹配设计83
3?3?1设计指标与设计要求83
3?3?2混合动力系统相关参数85
3?3?3车辆纵向动力学分析模型87
3?3?4系统参数匹配计算方法90
3?3?5储能设备能力计算93
3?3?6动力电池及超级电容数量的确定95
3?3?7制动能量回收99
3?4双向DC/DC变换器工作原理99
3?4?1双向DC/DC变换器的工作要求99
3?4?2双向DC/DC变换器拓扑结构的选择100
3?4?3双向DC/DC变换器模型101
3?5复合电源系统工作原理及仿真分析104
3?5?1超级电容与动力电池模型105
3?5?2复合电源系统控制方式108
3?5?3复合电源功率分配控制策略109
3?5?4功率流分配策略算法111
3?6充放电特性及装备113
3?6?1锂电池的充放电特性113
3?6?2锂电池的充放电方法114
3?6?3充电桩116
3?7混合动力有轨电车运行仿真研究120
3?7?1混合动力仿真软件120
3?7?2国内某线路的混合动力方案设计122
3?8实车测试数据分析131
3?8?1测试数据及测试工况说明131
3?8?2基于测试数据的动力性能分析132
3?8?3基于动力性能跟踪测试数据的功率分析137
3?8?4基于动力性能跟踪测试数据的能耗分析150
第4章燃料电池混合动力有轨电车技术172
4?1氢燃料电池轨道车辆应用情况172
4?1?1国内外燃料电池轨道车辆172
4?1?2应用前景分析176
4?2燃料电池混合动力系统组成及技术参数180
4?3混合动力系统详细设计方案182
4?3?1车辆设备布局优化设计182
4?3?2混合动力电源箱DC/DC主要技术参数183
4?3?3超级电容组技术参数184
4?3?4动力电池组技术参数185
4?3?5燃料电池系统技术参数186
4?3?6单向斩波器系统187
4?4混合动力系统匹配设计与牵引特性分析190
4?4?1计及全寿命周期成本的混合动力系统优化配置分析190
4?4?2能量控制器及控制策略198
4?5混合动力系统集成设计技术204
4?5?1气路接口204
4?5?2冷却接口206
4?5?3电气/机械接口207
4?5?4冷起动系统211
4?5?5防冻保护212
4?5?6氢气系统213
4?6能量综合利用技术216
4?6?1锂电池的热特性与冷却方法216
4?6?2动力电池箱引空调风冷却220
4?6?3余热利用227
4?7型式试验229
4?7?1起动加速度试验230
4?7?2线路制动试验231
4?7?3运行模式试验232
4?8实车测试数据分析236
4?8?1测试项目情况说明236
4?8?2实车测试数据237
4?8?3实车测试数据分析242
4?8?4整车运行能耗估计249
第5章新一代有轨电车用燃料电池系统开发251
5?1系统功率选型252
5?2系统组成及技术参数253
5?2?1空气子系统255
5?2?2氢气子系统256
5?2?3冷却子系统257
5?2?4低压子系统257
5?2?5高压子系统258
5?2?6优化设计要点258
5?3系统性能测试260
5?3?1额定功率运行：200kW总功率(每个模块100kW)260
5?3?2低功耗运行能力261
5?3?3功率快速下降响应时间261
5?3?4功率快速提升响应时间262
5?3?5动态测试262
5?4能量策略及能量控制器263
5?4?1能量管理控制器网络拓扑263
5?4?2能量管理控制器开发264
5?4?3能量管理控制器验证269
5?4?4基于能耗、成本综合*低要求的供电策略269
5?4?5基于燃料电池 超级电容/动力电池（无DC/DC）模式的能量控制策略272
5?570MPa储氢供氢系统设计开发274
5?5?1设计原则275
5?5?2系统的基本组成275
5?5?3主要安全保证措施276
5
|
