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本項(xiàng)目現(xiàn)處于產(chǎn)業(yè)化階段。 我們研究并設(shè)計(jì)了一種新的能量互饋試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)能流循環(huán)，可大大提高能量利用率，無(wú)需損失滿(mǎn)功率的能量即可完成大功率的試驗(yàn)，如對(duì)機(jī)車(chē)逆變器系統(tǒng)的滿(mǎn)功率試驗(yàn)或者牽引電機(jī)的電機(jī)特性試驗(yàn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活，調(diào)試方便，系統(tǒng)易穩(wěn)定，能量利用率高，互為被試件，能更有效地對(duì)不同控制策略的特性進(jìn)行比較等優(yōu)點(diǎn)。 目前，國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的交流傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)主要有以下兩種： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)由變壓器向四象限變流器提供單相交流電，四象限變流器輸出直流電給逆變器供電，逆變器輸出三相交流電供給交流牽引電機(jī)。牽引電機(jī)輸出軸上對(duì)接一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，其輸出端接電阻性負(fù)載。這種試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)控制對(duì)象比較少，可方便調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不是很復(fù)雜。但是由直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能完全被電阻消耗掉，若長(zhǎng)期進(jìn)行大功率試驗(yàn)，電能浪費(fèi)驚人。另外，如果用于測(cè)試電機(jī)運(yùn)行特性，該系統(tǒng)不能模擬機(jī)車(chē)啟動(dòng)和高速運(yùn)行試驗(yàn)。 2）能量反饋型 該種試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖所示。異步牽引電機(jī)輸出軸上對(duì)接一個(gè)“直流發(fā)電機(jī)－直流電動(dòng)機(jī)－交流同步發(fā)電機(jī)”構(gòu)成的能量反饋系統(tǒng)，電能通過(guò)變壓器返回電網(wǎng)。這種方式將部分能量反饋回電網(wǎng)，大大節(jié)約了電能，但使用設(shè)備多，在建設(shè)試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)一次性投資大。另外由于控制對(duì)象多，控制方法復(fù)雜，難度大，容易出現(xiàn)超調(diào)，造成系統(tǒng)振蕩。由于試驗(yàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的是直流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速受到換向器限制，在試驗(yàn)對(duì)象為牽引電機(jī)時(shí)難以試驗(yàn)其高轉(zhuǎn)速區(qū)段。 “能量反饋型”交流傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái) 本項(xiàng)目確定的交流傳動(dòng)互饋試驗(yàn)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“互饋試驗(yàn)臺(tái)”）的方案如圖所示。能量互饋型試驗(yàn)系統(tǒng)（測(cè)試電機(jī)）圖中該試驗(yàn)臺(tái)由兩套“變流機(jī)組－電機(jī)”聯(lián)軸背靠背組成，當(dāng)變流機(jī)組I－異步牽引電機(jī)Ⅰ工作于電動(dòng)狀態(tài)，變流機(jī)組Ⅱ－異步牽引電機(jī)Ⅱ工作于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，能量流向如圖中實(shí)線(xiàn)所示；當(dāng)變流機(jī)組I－異步牽引電機(jī)Ⅰ工作于發(fā)電狀態(tài)，變流機(jī)組Ⅱ－異步牽引電機(jī)Ⅱ工作于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能量流向如圖中虛線(xiàn)所示。能量互饋型試驗(yàn)系統(tǒng)（測(cè)試逆變器）所示試驗(yàn)臺(tái)主要用于進(jìn)行逆變器的滿(mǎn)功率試驗(yàn)，但是原理和測(cè)試電機(jī)圖完全相同。實(shí)際上，測(cè)試電機(jī)圖中的電機(jī)也可以作為逆變器的負(fù)載，即將逆變器作為測(cè)試對(duì)象，實(shí)現(xiàn)測(cè)試逆變器的功能。由于能量通過(guò)直流側(cè)在變流器Ⅰ-負(fù)載-變流器Ⅱ之間循環(huán)流動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)能量的互饋，從電網(wǎng)吸收的功率只是變流器以及負(fù)載所損耗的能量。在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)平臺(tái)的損耗大約只占運(yùn)行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，實(shí)現(xiàn)用小功率的電源完成大功率變流器或者電機(jī)滿(mǎn)載試驗(yàn)。  能量互饋型試驗(yàn)系統(tǒng)（測(cè)試電機(jī)） 能量互饋型試驗(yàn)系統(tǒng)（測(cè)試逆變器） 交流傳動(dòng)互饋試驗(yàn)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 1）由于采用了能量互饋的方式，能量在兩個(gè)變流機(jī)組內(nèi)部流動(dòng)，因此整個(gè)系統(tǒng)的能量消耗僅僅是變流器及其負(fù)載的損耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交換在直流側(cè)進(jìn)行，因此采用這種方式可以利用小功率等級(jí)的供電電源來(lái)試驗(yàn)大功率等級(jí)的傳動(dòng)機(jī)組，而不需要對(duì)電源進(jìn)行擴(kuò)容改造。 3）由于系統(tǒng)中沒(méi)有直流電機(jī)，因此系統(tǒng)試驗(yàn)的高速度只與被試交流電機(jī)的參數(shù)有關(guān)，而不受直流電機(jī)換向器的影響，可以滿(mǎn)足機(jī)車(chē)牽引電機(jī)高轉(zhuǎn)速的要求。 4）兩套完全相同的變流器－負(fù)載組功能和角色可以互換，可以互為被試件，一次安裝可以完成兩套裝置的測(cè)試，提高了測(cè)試試驗(yàn)的工作效率。 5）采用高性能控制方式對(duì)兩套變流機(jī)組進(jìn)行聯(lián)合調(diào)節(jié)，能模擬實(shí)際負(fù)載的各種動(dòng)靜態(tài)特征和機(jī)車(chē)的調(diào)節(jié)特性以及變流器的功率試驗(yàn)，并對(duì)各種控制方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。 應(yīng)用范圍： 牽引變流器、牽引電機(jī)和牽引控制系統(tǒng)是軌道交通交流傳動(dòng)的三大核心技術(shù)，大功率交流傳動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)可以對(duì)以上三大核心技術(shù)開(kāi)展很好的研究，因而具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 該系統(tǒng)可以滿(mǎn)足生產(chǎn)部門(mén)和研究開(kāi)發(fā)部門(mén)對(duì)變流器、電機(jī)等部件的各種試驗(yàn)和控制方案的研究。該系統(tǒng)可以完成如下試驗(yàn)： 1）按照機(jī)車(chē)牽引特性進(jìn)行不同級(jí)位的牽引運(yùn)行試驗(yàn)； 2）按照機(jī)車(chē)制動(dòng)特性要求進(jìn)行再生制動(dòng)試驗(yàn)； 3）按照機(jī)車(chē)恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)的要求進(jìn)行機(jī)車(chē)啟動(dòng)加速試驗(yàn)； 4）逆變器容量足夠大時(shí)，能完成牽引電機(jī)的各種特性試驗(yàn)和有關(guān)參數(shù)測(cè)定； 5）電機(jī)容量許可時(shí)，能完成逆變器裝置的考核運(yùn)行試驗(yàn)。

在設(shè)計(jì)柔性鋰離子電池負(fù)極材料上取得了突破，以表面刻蝕剝離處理的碳布為基底(CC@EC)，水熱法生長(zhǎng)NiCo2O4(NCO)納米線(xiàn)陣列。當(dāng)其應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極時(shí)，表現(xiàn)出了優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能。作者通過(guò)DFT計(jì)算發(fā)現(xiàn)，NCO與CC@EC具有強(qiáng)的相互電子作用、在鋰離子傳輸過(guò)程中具有更低的反應(yīng)能壘。此外，作者進(jìn)一步通過(guò)原位拉曼光譜闡明了CC@EC基底對(duì)電極材料儲(chǔ)鋰性能提升的貢獻(xiàn)因素。在此基礎(chǔ)上，獲得了具有高載量下高能量密度 (314 Wh/kg) 的全柔性鋰離子電池(總重量為281 mg)，具有出色的柔韌性和良好的儲(chǔ)能性能，為未來(lái)的便攜能源開(kāi)啟了新的方向。

成果簡(jiǎn)介：該項(xiàng)研究成果將利于形成能量回饋式制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品可為配備氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的各類(lèi)純電動(dòng)車(chē)輛和混合動(dòng)力車(chē)輛提供能量回饋主動(dòng)控制式氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，保證制動(dòng)安全性的前提下，提高能量回收率，增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，進(jìn)而推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化。 項(xiàng)目來(lái)源：863項(xiàng)目 技術(shù)領(lǐng)域：先進(jìn)能源技術(shù) 應(yīng)用范圍：電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域 現(xiàn)狀特點(diǎn):一般應(yīng)用 技術(shù)創(chuàng)新：串聯(lián)能量回饋主動(dòng)控制式制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論；總體設(shè)計(jì)理論將綜合制動(dòng)平順性

提出了細(xì)菌代謝狀態(tài)決定細(xì)菌耐藥性，建立了通過(guò)關(guān)鍵代謝物逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性以控制耐藥菌的新策略（Peng et al., Cell Metabolism, 2015）。在尋找新的逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性的代謝物質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)谷氨酸（glutamate）可以逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性。其在進(jìn)入細(xì)菌后，不是遵循已知的TCA循環(huán)進(jìn)行代謝（檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋(píng)果酸-草酰乙酸-檸檬酸），而是在草酰乙酸的基礎(chǔ)上逐步生成磷酸烯醇丙酮酸、丙酮酸、乙酰輔酶A再?gòu)臋幟仕徇M(jìn)入三羧酸循環(huán)，即檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋(píng)果酸-草酰乙酸-磷酸烯醇丙酮酸-丙酮酸-乙酰輔酶A-檸檬酸，形成一個(gè)全新的循環(huán)，故命名為丙酮酸循環(huán)（P循環(huán)）。進(jìn)一步的試驗(yàn)證明，P循環(huán)是一條正常的生物有氧氧化的最終代謝途徑。P循環(huán)消耗草酰乙酸, 而TCA循環(huán)消耗乙酰輔酶A。糖類(lèi)、脂類(lèi)和氨基酸可以直接進(jìn)入P循環(huán)，而糖類(lèi)和脂類(lèi)進(jìn)入TCA循環(huán)需要先轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴］o酶A，說(shuō)明P循環(huán)才利于糖的利用。更重要的是，將P循環(huán)多于TCA循環(huán)的基因或酶進(jìn)行相應(yīng)的缺失或抑制，其對(duì)TCA循環(huán)的影響與缺失或抑制TCA循環(huán)中的基因或酶的影響一致，說(shuō)明TCA循環(huán)耦合在P循環(huán)中。綜上所述，該研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括：1）P循環(huán)對(duì)于調(diào)控生物體內(nèi)能量平衡發(fā)揮著重要的作用；2）TCA循環(huán)為P循環(huán)提供草酰乙酸，是P循環(huán)的一條重要旁路；3）P循環(huán)調(diào)控TCA循環(huán)；4）P循環(huán)在代謝物逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性起到關(guān)鍵作用。

　　全鋼型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)一智能、安全　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)1、嵌入式系統(tǒng)　　嵌入式系統(tǒng)“試劑柜管理系統(tǒng)V2.0”，液晶顯示，觸摸屏操作，可監(jiān)測(cè)柜內(nèi)溫濕度，空氣質(zhì)量等信息。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)2、外接控制軟件　　雙模式-可外接控制軟件“試劑柜控制軟件V2.0”，實(shí)現(xiàn)多柜連接管控，試劑出入庫(kù)管理，查詢(xún)?cè)噭┬畔ⅰ！　∪撛噭┕竦奶攸c(diǎn)3、智能定位層板　　產(chǎn)品需連接外接軟件，通過(guò)射頻技術(shù)精準(zhǔn)定位到每層、每個(gè)孔位，主動(dòng)識(shí)別試劑信息，無(wú)需掃碼操作，多種孔位可選。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)4、多柜并聯(lián)、系統(tǒng)交互　　嵌入式系統(tǒng)和控制軟件可以通過(guò)WIFI功能進(jìn)行遠(yuǎn)程交互、多柜并聯(lián)，存儲(chǔ)空間無(wú)限擴(kuò)大，試劑信息統(tǒng)計(jì)更為便利、準(zhǔn)確，導(dǎo)出、打印各式樣報(bào)表，數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)，長(zhǎng)久保存。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)5、空氣過(guò)濾系統(tǒng)　　內(nèi)置活性炭空氣過(guò)濾系統(tǒng)，有效解決化學(xué)品氣味影響實(shí)驗(yàn)員身體健康的問(wèn)題。可更換的過(guò)濾材料，大風(fēng)量風(fēng)扇、保證內(nèi)部空氣每分鐘循環(huán)三次。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)6、雙人雙鎖　　有效解決試劑的安全管理，符合管理要求。對(duì)于常規(guī)試劑也可方便的實(shí)現(xiàn)單人單鎖控制。　　全鋼型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)二經(jīng)濟(jì)、方便　　1、超大的存儲(chǔ)容量　　JPG-2000試劑柜的單柜存儲(chǔ)容量達(dá)到了920L，并可多柜并聯(lián)。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)2、可調(diào)節(jié)層板　　靈活存儲(chǔ)，層高調(diào)節(jié)極為方便，每層可根據(jù)需求放置不同規(guī)格的試劑瓶。　　全鋼試劑柜的特點(diǎn)3、RFID刷卡模塊　　通過(guò)刷卡及輸入密碼可方便的開(kāi)關(guān)柜門(mén)，IC卡片具有多種樣式供用戶(hù)選擇，在斷電的情況下具有柜門(mén)自動(dòng)鎖止功能，可通過(guò)鑰匙手動(dòng)開(kāi)關(guān)柜門(mén)。　　4、全模具化設(shè)計(jì)　　模具化設(shè)計(jì)降低了客戶(hù)采購(gòu)成本，并提高了產(chǎn)品一致性及制造精度，使工件的質(zhì)量有所改善和提高，加強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)互換性，現(xiàn)場(chǎng)組裝方便快捷。　　全鋼型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)三靈活、擴(kuò)展　　1、智能攝像系統(tǒng)　　無(wú)人值守，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候視頻監(jiān)控，360°無(wú)死角，硬盤(pán)存儲(chǔ)可達(dá)30天，并可無(wú)限擴(kuò)充。　　2、UPS電源　　具有斷電續(xù)航能力，并可根據(jù)用戶(hù)需求定制。　　全鋼型智能試劑柜產(chǎn)品展示

　　可視型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)一智能、安全 　　1、嵌入式系統(tǒng) 　　嵌入式系統(tǒng)“試劑柜管理系統(tǒng)V2.0”，液晶顯示，觸摸屏操作，可監(jiān)測(cè)柜內(nèi)溫濕度，空氣質(zhì)量等信息。 　　2、外接控制軟件 　　雙模式-可外接控制軟件“試劑柜控制軟件V2.0”，實(shí)現(xiàn)多柜連接管控，試劑出入庫(kù)管理，查詢(xún)?cè)噭┬畔ⅰ?　　3、智能定位層板 　　產(chǎn)品需連接外接軟件，通過(guò)射頻技術(shù)精準(zhǔn)定位到每層、每個(gè)孔位，主動(dòng)識(shí)別試劑信息，無(wú)需掃碼操作，多種孔位可選。 　　4、多柜并聯(lián)、系統(tǒng)交互 　　嵌入式系統(tǒng)和控制軟件可以通過(guò)WIFI功能進(jìn)行遠(yuǎn)程交互、多柜并聯(lián)，存儲(chǔ)空間無(wú)限擴(kuò)大，試劑信息統(tǒng)計(jì)更為便利、準(zhǔn)確，導(dǎo)出、打印各式樣報(bào)表，數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)，長(zhǎng)久保存。 　　5、空氣過(guò)濾系統(tǒng) 　　內(nèi)置活性炭空氣過(guò)濾系統(tǒng)，有效解決化學(xué)品氣味影響實(shí)驗(yàn)員身體健康的問(wèn)題。可更換的過(guò)濾材料，大風(fēng)量風(fēng)扇、保證內(nèi)部空氣每分鐘循環(huán)三次。 　　6、雙人雙鎖 　　有效解決試劑的安全管理，符合《公安部第154號(hào)令》對(duì)于易制毒、易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品的管理要求。對(duì)于常規(guī)試劑也可方便的實(shí)現(xiàn)單人單鎖控制。 　　可視型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)二經(jīng)濟(jì)、方便 　　1、超大的存儲(chǔ)容量 　　JPG-2000試劑柜的單柜存儲(chǔ)容量達(dá)到了920L，并可多柜并聯(lián)。 　　2、可調(diào)節(jié)層板 　　靈活存儲(chǔ)，層高調(diào)節(jié)極為方便，每層可根據(jù)需求放置不同規(guī)格的試劑瓶。 　　3、RFID刷卡模塊 　　通過(guò)刷卡及輸入密碼可方便的開(kāi)關(guān)柜門(mén)，IC卡片具有多種樣式供用戶(hù)選擇，在斷電的情況下具有柜門(mén)自動(dòng)鎖止功能，可通過(guò)鑰匙手動(dòng)開(kāi)關(guān)柜門(mén)。 　　4、全模具化設(shè)計(jì) 　　模具化設(shè)計(jì)降低了客戶(hù)采購(gòu)成本，并提高了產(chǎn)品一致性及制造精度，使工件的質(zhì)量有所改善和提高，加強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)互換性，現(xiàn)場(chǎng)組裝方便快捷。 　　可視型智能試劑柜優(yōu)勢(shì)三靈活、擴(kuò)展 　　1、智能攝像系統(tǒng) 　　無(wú)人值守，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候視頻監(jiān)控，360°無(wú)死角，硬盤(pán)存儲(chǔ)可達(dá)30天，并可無(wú)限擴(kuò)充。 　　2、UPS電源 　　具有斷電續(xù)航能力，符合公安部《易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存場(chǎng)所治安防范要求》，并可根據(jù)用戶(hù)需求定制。

短脈沖激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事等領(lǐng)域，但是隨著使用次數(shù)、時(shí)間的變化以及激光器本身性能的波動(dòng)，造成輸出性能下降，更多地體現(xiàn)在能量的變化。這樣，就會(huì)造成與其配套設(shè)備性能的下降，甚至無(wú)法工作。如遠(yuǎn)距離激光測(cè)距機(jī)因激光能量的下降，造成測(cè)量距離變短等。傳統(tǒng)的激光能量計(jì)，測(cè)量口徑小、速度慢，無(wú)法滿(mǎn)足特定環(huán)境、設(shè)備的需求。

小陣列核脈沖能量與時(shí)間譜分析系統(tǒng)是國(guó)家自然科學(xué)基金和NSAF聯(lián)合基金 項(xiàng)目的創(chuàng)新成果，采用先進(jìn)的低噪聲陣列讀出電路和基于FPGA的多通道能量與 時(shí)間譜分析系統(tǒng)，能夠同時(shí)測(cè)量小陣列像素探測(cè)器的能譜和時(shí)間譜，并繪制出一 維能量譜、一維時(shí)間譜、能量與時(shí)間的二維譜以及光子作用位置分布圖。 該系統(tǒng)相對(duì)于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)能夠同時(shí)測(cè)量核脈沖的 能量和時(shí)間譜，并給出二維譜分布；(2)能夠?qū)π￡嚵刑綔y(cè)器進(jìn)行高速并行讀 出，并具有較高的靈敏度；(3)可以實(shí)現(xiàn)初步的能譜成像，并具有亞像元空間 分辨能力。 系統(tǒng)指探測(cè)器、模擬讀出電路、FPGA譜分析系統(tǒng)以及電源四個(gè)模塊組成， 低壓電源采用±3. 7V可充電鋰電池，高壓電源采用IkV高壓模塊，探測(cè)器采用基 于CZT晶體的像素陣列探測(cè)器，探測(cè)器與模擬讀出電路體積為 4. 5cmx4. 5cmx2. 7cm, FPGA 譜分析系統(tǒng)體積為 6. 5cmx8. Icmx2. 5cm,基本系統(tǒng)的 像素陣列為2x2,高分辨系統(tǒng)的陣列數(shù)可達(dá)8x8,系統(tǒng)的時(shí)間分辨可達(dá)5ns,能 量測(cè)量下限可達(dá)5keV,對(duì)59. 5keV伽馬射線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)能量分辨率5. 5%。

本研究成果研究出一種先進(jìn)的能量管理和能量動(dòng)態(tài)平衡新技術(shù)、使電池組使 用壽命（續(xù)航能力）成倍增長(zhǎng)。 由于鋰離子電池具有單節(jié)電壓低的特點(diǎn)，通常將多節(jié)電池串聯(lián)，構(gòu)成電池組 使用。而由于制造工藝的原因，單體電池的特性總存在差異，在充（放）電過(guò)程 中容易出現(xiàn)部分電池過(guò)充或過(guò)放的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電池的使用壽命，從而導(dǎo) 致電池組使用壽命縮短幾倍甚至十幾倍。為了延長(zhǎng)電池組的使用壽命，必須 使所有的電池均保持在同樣的電池荷電狀態(tài)（SOC, State of Charge）□因此， 需要建立鋰離子電池組能量均衡系統(tǒng)，平衡電池組中各個(gè)單體電池的SOC,充 分發(fā)揮各單體電池性能，提高電池組使用容量，延長(zhǎng)其使用壽命。該項(xiàng)技術(shù)已 有大量研究成果，包括有損均衡（被動(dòng)均衡）和無(wú)損均衡（主動(dòng)均衡）兩種方式。 有損均衡是能量耗散型方式，技術(shù)趨成熟，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用（豐田普銳斯混動(dòng) 汽車(chē)）。但其能量全部損耗在電阻上，效率低。無(wú)損均衡通過(guò)電路對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn) 移來(lái)實(shí)現(xiàn)能量均衡，效率高。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制難度大，目前還在研究過(guò)程中。 主要問(wèn)題是均衡速度慢、效率低。本研究成果提出了一種先進(jìn)的電池組能量均衡 技術(shù)一一總線(xiàn)式均衡技術(shù)，與其它均衡技術(shù)相比，具有電路簡(jiǎn)單、易于模塊化、 均衡速度快、效率高、電路成本不顯著增加的特點(diǎn)。特別適用于大功率儲(chǔ)能系統(tǒng)。 市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 該項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的儲(chǔ)能系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)、可再生能源接 入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)，不但可以有 效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降 低供電成本，而且還可以調(diào)整頻率和補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。例如, 風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電互補(bǔ)系統(tǒng)組成的局域網(wǎng)；偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、工廠(chǎng)及辦公樓供電; 通信系統(tǒng)中不間斷電源和應(yīng)急電能系統(tǒng)；大規(guī)模電力存儲(chǔ)和負(fù)荷調(diào)峰系統(tǒng)；電動(dòng) 汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)；國(guó)家重要部門(mén)的大型后備電源；軍事領(lǐng)域中可移動(dòng)大型供電設(shè) 備等。因此，該項(xiàng)技術(shù)具有巨大的產(chǎn)業(yè)化效益。

01. 成果簡(jiǎn)介 質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)具有污染低，排放少，高比功率等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)上有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。燃料電池汽車(chē)一般包含兩個(gè)動(dòng)力源，即燃料電池和動(dòng)力電池，如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)力源間最優(yōu)的功率分配，提高能量利用率和使燃料電池大部分工作在穩(wěn)態(tài)工況下，提高燃料電池的使用壽命，是動(dòng)力系統(tǒng)控制和能量管理的重點(diǎn)。 針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)控制，提出了一種燃料電池混合動(dòng)力整車(chē)控制方法和基于多信息融合的整車(chē)控制方法等。整車(chē)控制器通過(guò)實(shí)施讀取車(chē)輛狀態(tài)參數(shù)，預(yù)測(cè)整車(chē)需求功率，根據(jù)動(dòng)力電池SOC狀態(tài)，計(jì)算預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)力電池的目標(biāo)最優(yōu)SOC軌跡，同時(shí)計(jì)算整車(chē)的輔助功率等，實(shí)現(xiàn)整車(chē)目標(biāo)功率在動(dòng)力電池和燃料電池之間的優(yōu)化分配。 針對(duì)能量管理，提出了一種燃料電池汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)和基于地理位置信息的能量管理方法等。新型熱管理系統(tǒng)采用水冷方式控制燃料電池工作在合適的溫度，利用燃料電池工作時(shí)產(chǎn)生的熱量以及輔助電加熱器產(chǎn)生的熱量，用于車(chē)輛冬季取暖，同時(shí)用于鋰離子電池在冬季的保溫。基于地理位置信息的能量管理方法將車(chē)輛的地理位置信息與車(chē)輛的功率需求結(jié)合起來(lái)，通過(guò)多時(shí)間尺度的通訊，融合馬爾可夫模型和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)了工況預(yù)測(cè)和最優(yōu)的能量管理。 同時(shí)還針對(duì)燃料電池等混合動(dòng)力汽車(chē)，提出了多種網(wǎng)絡(luò)通訊方法和通訊網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。提出了基于有限狀態(tài)機(jī)的分布式控制系統(tǒng)、基于時(shí)間出發(fā)的分布式控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊方法和基于TTCAN的整車(chē)通訊網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)等。簡(jiǎn)化了控制流程設(shè)計(jì)，通過(guò)確立系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間信息交互模式可方便的規(guī)劃各節(jié)點(diǎn)間的協(xié)同工作，避免網(wǎng)絡(luò)仲裁和沖突，提高網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)時(shí)性和安全性。02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 本成果涉及10項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主要研究方向新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)成員包括歐陽(yáng)明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負(fù)責(zé)人為李建秋，獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、中國(guó)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，論文發(fā)表200余篇。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深度參與了中國(guó)新能源汽車(chē)的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國(guó)際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的全過(guò)程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國(guó)新能源汽車(chē)躋身世界先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn