随着社会经济和城市化进程的快速发展,煤炭、石油和天然气等传统能源日益匮缺,城市拥堵、环境污染、生态恶化等问题也逐渐加剧,使得低碳环保、节能减排,促进经济社会可持续发展成为引领社会发展的重要理念,新能源的开发和利用成为缓解能源紧缺的重要途径。缓解城市交通压力的有效途径在于优先发展以轨道交通为主干的公共交通体系。城轨车辆频繁的起动和制动造成电能利用率低、浪费大量能源。为了减少制动能量的浪费,需要进一步研究适用于燃料电池混合动力有轨电车电制动能量回收的方法,符合城轨交通技术的研究方向,对社会发展和环境保护具有重要意义,同时有轨电车的推广普及具有潜在的经济效益。本文以燃料电池混合动力有轨电车为研究对象,主要研究有轨电车制动控制策略及其能量回收优化方法,以提高制动能量回收率,主要工作如下:为研究燃料电池混合动力有轨电车制动控制策略及其能量回收,设计了燃料电池混合动力有轨电车的动力系统拓扑结构,根据不同运行工况下,有轨电车的功率需求以及对有轨电车牵引与制动的分析计算,结合燃料电池响应特性、超级电容充放电特性等各自特点,确定动力系统的参数配置。并搭建了有轨电车用燃料电池混合动力系统的仿真模型;在对有轨电车动力学模型分析计算的基础上,研究了基于转子磁场定向矢量控制的方法。基于搭建的燃料电池混合动力系统模型,根据燃料电池混合动力有轨电车在不同运行状态下,对牵引力/制动力的需求,结合有轨电车用牵引电机的制动特性曲线,研究了有轨电车再生制动力与空气制动力的分配策略。基于搭建的燃料电池混合动力系统仿真模型,以制动能量回收率为优化目标,通过优化燃料电池混合动力系统的能量管理策略,控制制动前后储能装置的SOC水平,为有轨电车制动能量的回收提供可靠的存储容量,实现制动能量回收率的提升。借鉴经济驾驶模式的思想,根据牵引电机制动特性曲线、最大减速度限制、制动距离、超级电容吸收制动功率的能力等优化得到一条车辆制动速度曲线,在保证车辆制动性能的前提下,最大可能地回收制动能量,提高制动能量回收率,降低运营成本,并通过仿真实验验证所研究方法的正确性和有效性。