现代有轨电车混合动力技术
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作者孙帮成 等 编著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111533238
出版时间2016-05
装帧平装
开本16开
定价79元
货号1201297341
上书时间2024-09-05
商品详情
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目录
前言
第1章城市轨道交通新能源技术发展现状1
1.1城市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石油资源3
1.1.4引发的思索5
1.2城市交通运输发展策略6
1.2.1新能源对交通运输的重要性6
1.2.2新能源技术加快发展的国际背景8
1.2.3中国发展新能源车辆的国内背景15
1.3我国城市轨道交通行业新能源技术规划及发展趋势18
1.3.1轨道交通行业十二五规划18
1.3.2轨道交通行业新能源技术发展规划解读19
1.3.3几种有轨电车供电方式对比分析20
1.3.4几种有轨电车经济性对比分析22
第2章燃料电池基础知识28
2.1燃料电池的分类方式28
2.1.1燃料电池的种类28
2.1.2几种典型的燃料电池33
2.1.3燃料电池的优缺点36
2.1.4燃料电池急需解决的关键问题37
2.2燃料电池系统结构与工作原理38
2.2.1燃料电池的工作原理38
2.2.2质子交换膜燃料电池系统的组成40
2.2.3氢气系统概述42
2.3燃料电池系统的失效分析45
2.3.1燃料电池系统失效方式45
2.3.2燃料电池系统控制器46
2.4国内外燃料电池技术及应用现状46
2.4.1国外燃料电池技术及应用现状47
2.4.2国内燃料电池技术及应用现状50
2.4.3国内外氢能及配套基础设施发展现状51
第3章超级电容基础知识及应用技术56
3.1超级电容结构与工作原理56
3.1.1超级电容的种类56
3.1.2超级电容的结构原理57
3.1.3超级电容的基本特征与技术指标60
3.1.4超级电容的数学模型61
3.1.5超级电容的应用特性62
3.2超级电容器在新能源车辆上的应用64
3.2.1超级电容器在纯电动公交车/有轨电车上的应用64
3.2.2超级电容器在油电混合动力车辆上的应用64
3.2.3超级电容器使用的注意事项65
3.3超级电容的发展66
3.3.1超级电容技术的发展趋势66
3.3.2国外的超级电容产品67
3.3.3国内的超级电容产品68
第4章动力电池基础知识73
4.1电池的基本构成及性能指标73
4.1.1电池的类型73
4.1.2电池的基本构成74
4.1.3电池及电池组的相关概念74
4.1.4电池的性能指标75
4.1.5常用蓄电池79
4.1.6电动车辆对动力电池的要求82
4.2锂电池结构与工作原理86
4.2.1锂离子电池的种类与特点86
4.2.2锂离子电池的结构与工作原理88
4.2.3锂离子电池的充放电特性90
4.2.4锂离子电池的充放电方法91
4.2.5锂离子电池的模型96
4.2.6锂离子电池的热特性与冷却方法97
4.2.7锂离子电池的失效机理101
4.2.8锂离子电池使用安全性的影响因素102
4.2.9磷酸铁锂电池的外特性103
4.2.10动力电池使用寿命的影响因素105
4.3动力电池管理系统106
4.3.1动力电池管理系统的基本构成和功能107
4.3.2动力电池管理系统的设计110
4.3.3动力电池状态监测的相关问题112
4.4动力电池的特性测试114
4.4.1动力电池特性测试的内容114
4.4.2动力电池特性测试的相关标准及主要测试项目118
4.4.3动力电池特性测试的相关仪器设备120
4.4.4动力电池特性仿真分析工具121
4.4.5动力电池特性测试平台实例123
4.5动力电池SOC的评估133
4.5.1动力电池SOC评估的作用133
4.5.2动力电池SOC的评估方法134
4.5.3动力电池SOC评估的难点136
4.5.4提高动力电池一致性的措施138
4.6动力电池的均衡控制138
4.6.1动力电池均衡控制管理的意义139
4.6.2动力电池均衡控制管理的难点139
4.6.3动力电池均衡控制管理的方法139
4.7电池组的匹配设计143
4.7.1电动车辆能耗经济性评价参数143
4.7.2电池组的功能要求145
4.8动力电池的梯次利用与回收146
4.8.1动力电池梯次利用146
4.8.2动力电池回收146
4.9国内外动力锂电池产品发展现状及主要生产厂家147
4.9.1国外主要动力锂电池产品生产厂家147
4.9.2国内主要动力锂电池产品生产厂家148
第5章超级电容/动力电池混合动力有轨电车151
5.1发展混合动力轨道交通车辆的背景及意义151
5.1.1背景及意义151
5.1.2国内外混合动力轨道车辆151
5.1.3混合动力轨道车辆技术分析155
5.1.4混合动力轨道车辆应用前景分析158
5.2混合动力系统的组成及技术参数158
5.2.1DC/DC变流器主要技术参数160
5.2.2混合动力电源箱主要技术参数160
5.2.3牵引逆变器161
5.2.4制动电阻161
5.2.5牵引电机162
5.2.6控制系统162
5.3混合动力系统性能参数估算162
5.3.1混合动力系统相关参数162
5.3.2车辆纵向动力学分析模型164
5.3.3系统参数匹配计算方法167
5.3.4储能设备能力计算169
5.3.5动力电池及超级电容数量的确定172
5.3.6混合动力有轨电车的制动能量回收174
5.4双向DC/DC变流器工作原理175
5.4.1混合动力有轨电车双向DC/DC变流器的工作要求175
5.4.2混合动力有轨电车双向DC/DC变流器拓扑结构的选择175
5.4.3混合动力有轨电车双向DC/DC变流器模型177
5.5复合电源系统工作原理及仿真研究180
5.5.1超级电容与动力电池模型181
5.5.2复合电源系统控制方式183
5.5.3复合电源功率分配控制策略185
5.5.4功率流分配策略算法187
5.5.5复合电源供电能力仿真分析188
5.6混合动力有轨电车运行仿真研究195
5.6.1混合动力仿真软件195
5.6.2国内某线路的混合动力方案设计197
5.6.3结论214
5.7储能式有轨电车应用展望214
第6章燃料电池/超级电容/动力电池混合动力有轨电车开发215
6.1氢燃料电池轨道车辆效益分析215
6.2混合动力系统组成及技术参数217
6.3混合动力系统详细设计方案219
6.3.1车辆设备布局优化设计219
6.3.2混合动力电源箱DC/DC主要技术参数220
6.3.3超级电容主要技术参数221
6.3.4动力电池组技术参数222
6.3.5燃料电池系统技术参数222
6.4混合动力系统匹配设计与牵引特性分析224
6.4.1牵引特性分析224
6.4.2能量控制策略227
6.5混合动力系统集成设计技术230
6.5.1气路接口230
6.5.2冷却接口232
6.5.3电气/机械接口233
6.5.4冷起动系统237
6.5.5防冻保护238
6.5.6氢气泄漏检测239
6.6能量综合利用及节能减排技术239
6.6.1燃料电池有轨电车运行能耗影响因素权重分析239
6.6.2系统功耗优化分配与节能分析254
6.6.3动力电池箱综合冷却方案设计/引空调风冷却技术257
6.6.4燃料电池系统冷却装置减振降噪技术265
6.6.5余热利用技术270
6.7燃料电池混合动力有轨电车高压氢气加注方案272
6.7.1加注系统方案272
6.7.2加注方案说明273
6.7.3加注说明276
6.7.4紧急事故处理预案278
6.8燃料电池混合动力有轨电车应用展望280
6.8.1氢燃料有轨电车最佳解决方案需求分析280
6.8.2顶层设计指标分析280
6.8.3下一代燃料电池系统技术需求分析282
6.8.4模块化设计283
参考文献285
内容摘要
《现代有轨电车混合动力技术》针对现代有轨电车新能源混合动力技术，分七章分别讲解了新能源技术发展现状、轨道交通行业节能减排技术、锂电池基础知识、不错电容基础知识以及不错电容/蓄电池混合动力有轨电车、燃料电池有轨电车相关的技术知识。本书从轨道交通行业及动力电池、不错电容行业基础知识和应用状况出发，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、混合动力技术研究现状，为相关研究人员、技术人员提供参考。本书也可以作为新能源技术的入门教程或参考书。
精彩内容
现代交通运输工具如汽车、城市轨道车辆为现代社会的发展和人类生活流动性需求做出了重大贡献。目前城市轨道车辆多采用电力驱动，对环境影响不大，但汽车的大量使用则对环境造成了巨大的影响。全世界大量汽车的应用，已经产生并正在继续引发严重的环境问题。大气污染、全球变暖以及地球石油资源储量的迅速减少，已经成为当前人们关注的重点问题。
新能源与节能减排技术是目前国内外交通行业大力支持的新兴技术。随着燃料电池、超级电容、蓄电池等新能源供电部件功率密度、能量密度及充放电效率等技术水平的提升，现代车辆已开始逐渐采用燃料电池、超级电容、蓄电池等新能源材料作为车辆起动、加速、长距离运行、能量回收的替代能源。混合动力汽车、纯电动汽车、混合动力轻轨车的生产制造在欧洲、日本、中国已迅速发展为重点扶持的新兴产业。
本书针对现代交通行业新能源技术，共6章分别讲解了城市轨道交通新能源技术发展现状、燃料电池基础知识、锂电池基础知识、超级电容基础知识以及超级电容/蓄电池混合动力有轨电车、燃料电池有轨电车相关的技术知识。本书从轨道交通行业及动力电池、超级电容行业基础知识和应用状况出发，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和混合动力技术，为相关研究人员、技术人员提供参考。本书也可以作为新能源技术的入门教程或参考书。
本书主要由孙帮成、李明高、李明编著。此外，参与编写的还有高峰、付稳超、石俊杰、 黄烈威、邵楠、刘斌、孔繁冰、于淼、李国清、韩璐、刘楠、臧晓艳、张秋敏、汪星华、唐晨、姚峰、周德来、陈倩倩、邵蓉、李欣伟、张继业、裴春兴等。由于编者水平有限，书中难免有不妥、疏漏之处，欢迎广大读者对本书提出批评和建议，以便做进一步的修改和补充。
编者
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