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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2

1.2 新能源汽车发展现状与趋势4

1.2.1 新能源汽车的种类4

1.2.2 国内新能源汽车发展现状13

1.2.3 汽车行业节能减排技术研究现状15

1.3 轨道交通行业新能源技术发展现状与趋势24

1.3.1 轨道交通行业发展现状24

1.3.2 有轨电车新能源技术的技术优势24

第2章 混合动力汽车技术26

2.1 混合动力汽车的类型与特点26

2.1.1 混合动力汽车的定义与分类26

2.1.2 混合动力汽车的特点28

2.1.3 插电式混合动力汽车29

2.1.4 混合动力汽车的关键技术30

2.2 混合动力汽车的结构原理32

2.2.1 串联式混合动力汽车32

2.2.2 并联式混合动力汽车34

2.2.3 混联式混合动力汽车36

2.3 混合动力汽车能量管理38

2.3.1 混合动力汽车的能量传递路线38

2.3.2 混合动力汽车的能量控制策略38

2.3.3 混合动力汽车的制动能量回收系统41

第3章 纯电动汽车技术43

3.1 纯电动汽车技术发展与产业化面临的问题43

3.2 纯电动汽车的特点与结构原理45

3.2.1 纯电动汽车的类型与特点45

3.2.2 纯电动汽车的结构原理46

3.2.3 纯电动汽车驱动系统布置形式48

3.2.4 纯电动汽车驱动系统设计49

3.3 纯电动汽车的核心技术51

3.3.1 动力电池技术51

3.3.2 电机驱动及控制技术52

3.3.3 能量管理技术53

3.3.4 整车轻量化技术54

3.4 纯电动汽车能量管理与利用54

3.4.1 纯电动汽车的能量管理系统54

3.4.2 纯电动汽车充电装置55

3.4.3 纯电动汽车的再生制动能量回收57

第4章 燃料电池汽车60

4.1 燃料电池汽车的类型与结构原理60

4.1.1 燃料电池汽车的类型60

4.1.2 燃料电池汽车的结构原理63

4.2 燃料电池汽车电驱动系统及控制策略67

第5章 混合动力有轨电车技术69

5.1 概述69

5.1.1 国内外混合动力轨道车辆69

5.1.2 混合动力轨道车辆技术分析73

5.1.3 混合动力轨道车辆应用前景分析75

5.2 混合动力系统组成及技术参数76

5.2.1 DC／DC变换器主要技术参数76

5.2.2 混合动力电源箱主要技术参数77

5.2.3 牵引逆变器77

5.2.4 制动电阻78

5.2.5 牵引电机78

5.3 混合动力系统性能参数估算78

5.3.1 混合动力系统相关参数78

5.3.2 车辆纵向动力学分析模型81

5.3.3 系统参数匹配计算方法84

5.3.4 储能设备能力计算86

5.3.5 动力电池及超级电容数量的确定89

5.3.6 制动能量回收91

5.4 双向DC／DC变换器工作原理91

5.4.1 双向DC／DC变换器的工作要求92

5.4.2 双向DC／DC变换器拓扑结构的选择92

5.4.3 双向DC／DC变换器模型93

5.5 复合电源系统工作原理及仿真分析97

5.5.1 超级电容与蓄电池模型98

5.5.2 复合电源系统控制方式100

5.5.3 复合电源功率分配控制策略101

5.5.4 功率流分配策略算法104

5.6 混合动力有轨电车运行仿真研究105

5.6.1 混合动力仿真软件105

5.6.2 国内某线路的混合动力方案设计108

第6章 燃料电池有轨电车技术118

6.1 氢燃料电池轨道车辆效益分析118

6.1.1 社会经济效益118

6.1.2 节能减排效益118

6.2 混合动力系统组成及技术参数119

6.3 混合动力系统详细设计方案120

6.3.1 车辆设备布局优化设计120

6.3.2 混合动力电源箱DC／DC主要技术参数121

6.3.3 超级电容组技术参数122

6.3.4 动力电池组技术参数123

6.3.5 燃料电池系统技术参数123

6.4 混合动力系统匹配设计与牵引特性分析125

6.4.1 牵引特性分析125

6.4.2 能量控制策略126

6.5 混合动力系统集成设计技术130

6.5.1 气路接口130

6.5.2 冷却接口131

6.5.3 电气／机械接口132

6.5.4 冷启动系统137

6.5.5 防冻保护138

6.5.6 氢气泄漏检测138

6.6 能量综合利用技术138

6.6.1 动力电池箱引空调风冷却138

6.6.2 余热利用145

第7章 动力电池基础知识及应用技术148

7.1 动力电池的基本构成及性能指标148

7.1.1 动力电池的类型148

7.1.2 动力电池的基本构成149

7.1.3 动力电池及电池组的相关概念151

7.1.4 动力电池的性能指标151

7.1.5 电动车辆对动力电池的要求156

7.2 锂电池结构与工作原理159

7.2.1 锂电池的种类与特点160

7.2.2 锂电池的结构与工作原理161

7.2.3 锂电池的充放电特性163

7.2.4 锂电池的充放电方法164

7.2.5 锂电池的模型168

7.2.6 锂电池的热特性与冷却方法170

7.2.7 锂电池的失效机理及失效模式174

7.2.8 锂电池使用安全性的影响因素177

7.2.9 磷酸铁锂电池的外特性178

7.2.10 动力电池使用寿命的影响因素180

7.3 动力电池管理系统182

7.3.1 动力电池管理系统的基本构成和功能182

7.3.2 动力电池管理系统的设计186

7.3.3 动力电池状态监测的相关问题187

7.3.4 动力电池均衡控制管理189

7.4 动力电池的特性测试193

7.4.1 动力电池特性测试的内容193

7.4.2 动力电池特性测试的相关标准及主要测试项目197

7.4.3 动力电池特性测试的相关仪器设备200

7.4.4 动力电池特性仿真分析工具201

7.5 动力电池SOC的评估203

7.5.1 动力电池SOC评估的作用203

7.5.2 动力电池SOC的评估方法203

7.5.3 动力电池SOC评估的难点206

7.5.4 提高动力电池一致性的措施208

7.6 动力电池组的匹配设计208

7.6.1 电动车辆能耗经济性评价参数208

7.6.2 动力电池组的功能要求211

7.6.3 动力电池梯次利用与回收211

7.7 国内外产品及主要厂家212

7.7.1 国外产品及厂家213

7.7.2 国内产品及厂家215

第8章 超级电容基础知识及应用技术217

8.1 超级电容结构与工作原理217

8.1.1 超级电容的种类217

8.1.2 超级电容的结构原理218

8.1.3 超级电容的技术指标220

8.1.4 超级电容的数学模型221

8.1.5 超级电容的应用特性222

8.2 超级电容在新能源车辆上的应用224

8.2.1 超级电容在纯电动车辆上的应用224

8.2.2 超级电容在混合动力汽车上的应用224

8.2.3 超级电容使用注意事项225

第9章 燃料电池基础知识及应用技术227

9.1 燃料电池概述227

9.1.1 燃料电池的种类227

9.1.2 几种典型的燃料电池230

9.1.3 燃料电池的优缺点233

9.1.4 有轨电车用燃料电池急需解决的问题234

9.2 燃料电池系统结构与工作原理234

9.2.1 燃料电池的工作原理234

9.2.2 质子交换膜燃料电池系统的组成236

9.2.3 氢气系统概述238

9.3 燃料电池系统的失效分析241

9.3.1 燃料电池系统失效方式241

9.3.2 燃料电池系统的控制系统242

参考文献244