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本項目擬進(jìn)一步技術(shù)升級轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)科技成果“基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優(yōu)化能量管理策略”來源于“十二五”863計劃《燃料電池轎車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺研究與開發(fā)》（2011AA11A265）項目。圍繞該核心技術(shù)，項目申請人已申請發(fā)明專利7項，其中4項已授權(quán)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作。1 技術(shù)簡介  針對燃料電池電動汽車具有多個車載能量源這一特點，申請人從綜合考慮動力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調(diào)工作的角度出發(fā)，提出了一種源于ECMS策略（等效燃料最小策略）的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm，MLPA)的瞬時優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗得到的各關(guān)鍵部件效率特性圖，構(gòu)造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關(guān)鍵部件在每一時間步長內(nèi)的損失功率函數(shù)，這些部件損失功率函數(shù)在每一時間步長內(nèi)的線性疊加構(gòu)成了多能量源動力系統(tǒng)損失功率指標(biāo)函數(shù)，通過使該指標(biāo)函數(shù)在每一時間步長取值最小（系統(tǒng)效率最高）來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導(dǎo)出的燃料電池實時功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過仿真及實車轉(zhuǎn)轂試驗臺驗證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時優(yōu)化能量策略對工況適應(yīng)性強(qiáng)，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實現(xiàn)了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護(hù)。

本發(fā)明提供了一種考慮不確定性的結(jié)構(gòu)瞬態(tài)統(tǒng)計能量響應(yīng)預(yù)示方法，相比于傳統(tǒng)瞬態(tài)統(tǒng)計能量方法僅能針對確定性結(jié)構(gòu)進(jìn)行動響應(yīng)預(yù)示，未考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)隨機(jī)性、測量誤差等不確定性因素的問題，本發(fā)明通過區(qū)間方法對結(jié)構(gòu)的不確定性進(jìn)行表征，考慮了不確定性對結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)間的能量傳遞和耗散的影響，基于能量控制方程建立了更為精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)各子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式，基于泰勒展開技術(shù)將其子系統(tǒng)瞬態(tài)能量的表達(dá)式轉(zhuǎn)化為適合區(qū)間計算的多項式形式，從而將瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法推廣應(yīng)用到了不確定性結(jié)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)分析，拓展了目前瞬態(tài)統(tǒng)計能量分析方法的研究范圍，具有重要的工程應(yīng)用價值。

超級電容器是一種新型綠色儲能器件，擁有比功率大、充放電效率高， 壽命長等優(yōu)點，在低碳經(jīng)濟(jì)時代展現(xiàn)出巨大應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電 子產(chǎn)品、電動汽車、混合電動汽車、無線通訊設(shè)施、信號監(jiān)控、太陽能及風(fēng) 力發(fā)電等領(lǐng)域。開發(fā)具有高能量、高循環(huán)性和低成本的超級電容器是該領(lǐng)域 未來重要研究之一。電極材料作為超級電容器的核心組成部分，對其儲能 性能有著至關(guān)重要的影響，而具有高理論容量、低價格的過渡金屬基化合物 （Fe、Co、Ni）是實現(xiàn)高容量、低成本超級電容器首選的電極材料。以過渡金 屬基化合物為主要研究對象，對其組分及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)控，通過儲能性能測 試及儲能機(jī)理分析，為開發(fā)高性能、低成本的活性電極材料提供實驗依據(jù)。 這一研究的開展，給組裝超高能量密度的超級電容器并使其從實驗室走向我們 的日常生活帶來了新的前景。1. 先進(jìn)性及產(chǎn)業(yè)化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級電容器發(fā)展的 主旋律，其中能量密度低是超級電容器發(fā)展面臨的主要問題，因此開發(fā)出具 有高能量、成本低的超級電容器迫在眉睫。就提高性能而言，超級電容器的 電極改進(jìn)是重點，主要途徑是通過提高電壓窗口和提高電極材料的比電容。目前針對超級電容器電極材料的研究主要集中在：(1)改進(jìn)現(xiàn)有的電極材料;(2)開發(fā)新型電極材料；(3)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)低成本化。目前在全球范 圍內(nèi)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)水平的超級電容器基本都是以雙電層為儲能機(jī)制的活性 碳基超級電容器，而以贋電容為儲能機(jī)制的超級電容器尚處于實驗室開發(fā)階 段，因此超級電容器還有很大的發(fā)展空間。2. 對所在行業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的影響：根據(jù)超級電容器的容量大小 和功率密度，可以將其用作后備電源、替換電源和主電源。當(dāng)主電源發(fā)生故障 而不能正常使用時，超級電容器便起到后備補(bǔ)充作用，它具有壽命長、充放電快 和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點。當(dāng)用作替換電源時，主要應(yīng)用于對環(huán)境變化有特殊要 求的場合，例如白天太陽能提供電源并對超級電容器充電，晩上則由超級電 容器提供電源。作為主電源時，主要利用超級電容的大功率密度，一般是一tin個或幾個超級電容器通過一定的方式連接起來持續(xù)釋放幾毫秒至幾秒的大電 流，放電之后，再由低功率的電源對其充電。3.   市場分析：根據(jù)IDTechEX數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2014年超級電容器全球市場規(guī)模為11 億美元，預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模將達(dá)到32億美元，年復(fù)合 增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度預(yù)計到2018年，超級電容器全球市場規(guī)模 將達(dá)到32億美元，年復(fù)合增長率為31%,并預(yù)測將會以此速度繼續(xù)增長。我國 將“超級電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)"列入到《國家中長期科學(xué)和技 術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。有數(shù)據(jù)顯示， 2015年國內(nèi)超電市場規(guī)模已經(jīng)超過了 70億元，因此，在這樣的一個大背景下， 研究新材料以開發(fā)具有超高能量密度的超級電容器具有非常大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種基于車輪的電動汽車行駛中無線能量供能系統(tǒng)。包括安裝在車輛車輪上的能量接收組件和安裝在行車道兩旁的能量發(fā)射組件，多個能量發(fā)射組件沿行駛方向間隔地布置在行車道上，通過能量發(fā)射組件通電在行車道兩旁產(chǎn)生交變磁場，車輛帶有能量接收組件的車輪在交變磁場中行駛產(chǎn)生電能為電動汽車供電；利用電磁感應(yīng)原理收集行車道兩側(cè)發(fā)射組件發(fā)送的能量，在車輪內(nèi)能量接收組件收集的能量通過電滑環(huán)輸入車體內(nèi)供給電池和電動機(jī)，給車輛充電并驅(qū)動車輛不間斷行駛。本發(fā)明對車輛的框架結(jié)構(gòu)尺寸和底盤高度等影響小，不需要改造路面，具有接收效率高、系統(tǒng)部署簡單、車輛適用性強(qiáng)的特點，可用在電動公交等系統(tǒng)中，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅(qū)動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗了該理論，驗證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。

本實用新型涉及一種模塊化的能量回饋式牽引供電裝置，該裝置包括： （1）一個多繞組變壓器。該變壓器由一個原邊繞組和多個副邊繞組組成，原邊繞組接交流電網(wǎng)，采用星形連接，每個副邊繞組連接一個PWM整流器單元，各副邊繞組的連接方式相同，均采用三角形連接。 （2）多個PWM整流器單元。所有整流器單元的直流輸出都并聯(lián)到直流母線上作為為該供電裝置的總輸出。 （3）一個中央控制器，該中央控制器與各PWM整流器單元通過CAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。控制采用電壓電流雙閉環(huán)控制，直流電壓外環(huán)設(shè)置在中央控制器上，基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電流內(nèi)環(huán)設(shè)置在各PWM整流器單元上。 本供電裝置具有易于模塊化、容量大、能量雙向傳輸、功率因數(shù)高、電流諧波小和直流電壓穩(wěn)定之顯著優(yōu)點。

本發(fā)明公開了一種托卡馬克等離子破裂能量處理裝置及處理方 法，所述能量處理裝置包括壓敏電阻、脈沖電容單元、電阻單元、逆 變單元和控制單元；所述壓敏電阻、脈沖電容單元、電阻單元依次并 聯(lián)在直流母線的正極和負(fù)極之間，脈沖電容單元的正負(fù)極與直流母線 的正負(fù)極對應(yīng)連接；所述逆變單元直流側(cè)輸入端的正極連接直流母線 的正極，直流側(cè)輸入端的負(fù)極連接直流母線的負(fù)極。本發(fā)明主要應(yīng)用 于可控核聚變托卡馬克等離子體破裂能量處理，具有儲能、吸能、耗 能與能量回饋再利用的多重處理功能，可有效的吸收和處理由與等離 子體耦合的線圈

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院微觀磁共振重點實驗室杜江峰院士團(tuán)隊與南京大學(xué)組成的聯(lián)合研究組在暗能量探測領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，利用抗磁懸浮力學(xué)系統(tǒng)在實驗室環(huán)境中對一種重要的暗能量理論——變色龍理論進(jìn)行了實驗檢驗，未發(fā)現(xiàn)該理論預(yù)言的“第五種力”，從而排除了其作為暗能量的可能。

本發(fā)明公開了一種具有高傳輸效率可快速連續(xù)調(diào)節(jié)能量的降能 器，包括碳化硼能量粗調(diào)單元、石墨能量精調(diào)單元、束流準(zhǔn)直器組、 運動控制模塊、真空模塊；碳化硼能量粗調(diào)單元實現(xiàn)能量的初級步進(jìn) 調(diào)節(jié)，提高了束流傳輸效率；石墨能量精調(diào)單元可實現(xiàn)束流能量的連 續(xù)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)；準(zhǔn)直器組可對束流發(fā)射度進(jìn)行有效抑制，通過改變孔徑 實現(xiàn)了發(fā)射度的選擇；運動控制模塊可分別對碳化硼和石墨能量調(diào)節(jié) 單元進(jìn)行快速運動控制，保證了能量的快速調(diào)節(jié)；真空模塊創(chuàng)造并維 持了真空環(huán)境。本發(fā)明的降能器可以實現(xiàn)束流能量的高傳輸效率、快 速、連續(xù)調(diào)節(jié)，

本發(fā)明提供一種基于能量原理的深部巖體爆破開挖誘發(fā)振動預(yù)報方法，包括如下步驟：⑴采用量綱 分析方法，建立了基于能量平衡原理的峰值振動速度預(yù)測公式；⑵針對深埋地下隧洞爆破開挖，在洞壁 布置振動監(jiān)測儀，記錄爆破過程的巖體振動波形，獲取圍巖振動響應(yīng)；⑶根據(jù)深埋地下隧洞爆破參數(shù)和 場地環(huán)境，計算出每段炮孔所裝炸藥爆炸能量及被開挖巖體的應(yīng)變能，再結(jié)合實測的爆破振動峰值速度， 采用多元回歸分析方法計算出預(yù)測公式中的未知系數(shù)，實現(xiàn)深部巖體爆破開挖誘發(fā)振動的預(yù)報。本發(fā)明 方法大幅度提高了深部巖體爆破開挖誘發(fā)振動的預(yù)報精度，可廣泛應(yīng)用于交通、水電、礦山等深埋地下 工程爆破開挖誘發(fā)振動的預(yù)報。