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附件: 新能源汽车能源系统高效、优化控制技术及应用 项目公示内容

一、项目名称:新能源汽车能源系统高效、优化控制技术及应用

二、主要完成人:张欣、杨世春、王可峰、王宏宇、刘溧、崔海港

三、主要完成单位:北京交通大学,北京航空航天大学、北京新能源汽车股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、北汽福田汽车福分有限公司、北京航盛新能科技有限公司

四、推荐单位:北京交通大学

五、项目简介: 项目围绕我国新能源及节能重大科技与产业战略需求,针对电动汽车推广应用中锂离子电池组电池单体成组后的一致性管理、高效率高可靠性能源系统、安全及灵活便捷充电技术等三大难题,在动力电池管理系统、能源系统总成集成优化设计、复杂机电系统耦合开发、电动汽车无线充电技术等方面进行了一系列技术攻关,形成了具有自主知识产权的电动汽车能源系统核心关键技术,解决了电动汽车能源系统的高效运行和系统安全难题.

1)发明了电动汽车高效率能源系统总成及控制系统集成设计和优化方法,解决了多动力源及其与能量耦合装置间的动态协调控制问题.发明了混合动力专用发动机快速启停的控制方法,发明了基于运行状态识别的整车能量管理控制系统设计方法,解决了专用发动机快速响应整车控制器功率需求等问题,实现混合动力总成节油率≥40%.(ZL200810239166.

3、ZL200810239168.

2、ZL200810239167.

8、ZL02153979.

0、ZL201310642184.

7、ZL201010195866.

4、ZL201110191291.

3、ZL201010256670.

1、ZL201010208643.

7、ZL201010272629.

3、ZL201010272633.X、ZL201210089090.

7、ZL201210099837.

7、ZL201210273193.

9、ZL201210419399.

8、ZL201310076508.

5、ZL201210084162.

9、ZL201110374090.

7、ZL201210101403.

6、ZL201210179853.

7、ZL201210179846.

7、ZL201010262152.

0、 US8504263B2) 2)发明了动力电池单体智能无损主动均衡策略,单体均衡电流达到±10A,解决了电池组长期使用后单体电量时间累积不一致现象;

在完善电池生热、传热及散热机理的基础上,结合多维电化学-热耦合模型创造性发明了基于液体介质结合半导体材料的精确热管理方法,单体温度控制误差在±1℃以内;

发明了非接触式高压环路实时漏电快速检测方法,实现绝缘电阻及漏电巡检时间≤1ms,实现了电动汽车动力电池系统高效、高安全、高寿命应用.(AU2015100502A

4、ZL201310298032.X、ZL201310034486.

6、ZL201110096238.

5、ZL201210317075.

3、ZL201210176402.

8、ZL201110128714.

7、ZL201210142426.

1、ZL201210082277.

4、ZL201210009981.

7、ZL201010287948.1) 3)发明了无线能量传输理论与电动汽车高效大功率无线充电系统优化设计方法,分析了无线能量传输过程中最优频率分裂特性机理,探索出频率分叉临界条件中副边品质因数和松散耦合变压器耦合系数的关系,发明了最优频率距离跟踪方法,发明了综合采用谐振补偿、阻抗匹配和磁场定向方法提高系统功率传输能力、传递效率和增加能量传递距离,突破了电动汽车无线能量传输效率及距离瓶颈,开发的无线充电系统最大功率≥60kW,系统效率≥94%,最大传输距离≥50cm.(ZL201310169237.

8、ZL201410068202.X、ZL201310235088.

0、ZL201310235139.X、ZL200910089067.

6、ZL200910089068.

0、 ZL201110270599.

7、ZL201110367014.3) 项目已授权发明专利42项,其中国际发明专利2项,公开发明专利57项,发表学术论文42篇,论文SCI收录22篇,SCI引用77次,Scopus引用150次,出版教材1部、专著1部. 项目研究成果应用到北汽新能源、北汽福田、潍柴动力、长城汽车、吉利汽车等多家国内主流车厂多款产品,新增产值超过4.2亿元,打破了电动汽车能量系统关键技术国外公司垄断.动力电池精确热管理技术、漏电快速检测技术、基于运行状态识别的整车能量管理控制策略、高效大功率无线充电技术等填补了国内空白.

六、推广应用情况: 项目发明出高效、高安全、高寿命电池管理系统、电动汽车能量优化控制系统与电动汽车高效无线充电系统,在北京新能源汽车股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、天津清源电动车辆有限责任公司等企业开发的纯电动乘用车、纯电动客车以及纯电动特种车上进行了规模化推广应用,共计搭载车辆超过8000辆,应用范围涉及北京市、山东省、江苏省、江西省、贵州省等多个省市. 本项目开发的动力电池主动均衡管理系统以及高压安全在线监测系统自2011年12月在北京新能源汽车股份有限公司应用以来,已在公司多种型号的纯电动乘用车上采用,现已批量生产超过3500辆,应用范围涉及北京、江苏、浙江等多个省市,为公司新增产值1.05亿元,创造利润1100万元.动力电池主动均衡管理系统能够对电动汽车动力电池系统进行有效管理,提高动力电池的使用寿命和安全性. 高压安全在线监测系统 能够对电动汽车高压系统漏电情况以及高压接头接触情况进行精确监控,有效地保证纯电动乘用车的安全运行. 电动汽车高压安全在线监测系统自2012年2月在潍柴动力股份有限公司多种型号的新能源汽车动力总成上采用,并已批量生产供货扬州亚星客车股份有限公司、陕西汽车集团有限责任公司等多家单位使用,安装该系统的电动汽车超过300辆,应用范围涉及多个省市,为公司新增产值2600万元,创造利润400万元. 动力电池管理系统、高压监控和动力总成控制系统自2012年10月份应用于北京航盛新能科技有限公司已经在天津清源、华泰汽车、福田欧V客车和潍柴动力等公司产品上使用,批量搭载超过5000辆,应用范围涉及北京、天津、山东等多个省市,为公司新增产值6700万元,创造利润780万元.应用该系统的电动汽车能源系统运行安全、可靠,节能效果优异,为节能减排、改善城市空气质量做出了贡献. 本项目开发的纯电动车用增程器及高压安全在线监测系统已经在天津清源电动车辆有限责任公司生产的多种型号纯电动车上采用,现已批量生产超过2000辆,应用范围涉及天津、辽宁、河北等多个省市.纯电动车用增程器 具有低排放、低能耗等特点,为纯电动车行驶里程提供了保障.

七、本项目成果曾获科技奖励情况:无

八、完成人情况表 姓名张欣 性别女排名1出生年月 1959年4月 出生地 北京 民族汉身份证号 党派中国共产党 国籍中国 行政职务 新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室主任 归国人员 否 归国时间 工作单位 北京交通大学 所在地 北京 办公电话 家庭住址 住宅电话 通讯地址 邮政编码 电子信箱 移动电话 毕业学校 北京交通大学 文化程度 研究生 毕业时间 2000年12月 技术职称 教授 专业、专长 动力机械及工程 最高学位 博士 曾获科技奖励情况 2011年, WP10/WP12系列重型高速发动机及关键技术 中国机械工业科技进步奖特等奖,排名第5;

2012年 重型高速柴油机关键技术及产业化 国家科技进步奖二等奖,排名第5;

参加本项目起止时间 本人对本项目技术创造性贡献:(限300字) 项目负责人,主持相关研究工作,制定技术路线和研究方案.对项目主要发明点

1、

2、3做了重要贡献,发明了混合动力专用发动机快速启停控制装置,发明了混合动力汽车运行状态识别方法,发明了混合动力汽车驱动能量分配控制策略及多动力源整车控制策略,开发了混合动力多能源动力总成控制器等,本项目10项发明专利的发明人(ZL 02153979.

0、ZL 200810239166.

3、ZL 200810239168.

2、ZL 200810239167.

8、ZL 201310642184.

7、201310421359.

1、201310291620.

0、201310370274.

5、201310642330.

6、201410157595.1),该技术工........