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本項目擬進一步技術升級轉化的核心技術科技成果“基于燃料電池增程器時滯特性的瞬時優化能量管理策略”來源于“十二五”863計劃《燃料電池轎車動力系統技術平臺研究與開發》（2011AA11A265）項目。圍繞該核心技術，項目申請人已申請發明專利7項，其中4項已授權，發表相關學術論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術轉化合作。1 技術簡介  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調工作的角度出發，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)的瞬時優化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗得到的各關鍵部件效率特性圖，構造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關鍵部件在每一時間步長內的損失功率函數，這些部件損失功率函數在每一時間步長內的線性疊加構成了多能量源動力系統損失功率指標函數，通過使該指標函數在每一時間步長取值最小（系統效率最高）來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導出的燃料電池實時功率輸出優化控制曲面。 通過仿真及實車轉轂試驗臺驗證發現該策略具有以下優點，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時優化能量策略對工況適應性強，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經濟性優于傳統能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時優化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實現了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護。

本發明提供了一種考慮不確定性的結構瞬態統計能量響應預示方法，相比于傳統瞬態統計能量方法僅能針對確定性結構進行動響應預示，未考慮結構參數隨機性、測量誤差等不確定性因素的問題，本發明通過區間方法對結構的不確定性進行表征，考慮了不確定性對結構子系統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的結構各子系統瞬態能量的表達式，基于泰勒展開技術將其子系統瞬態能量的表達式轉化為適合區間計算的多項式形式，從而將瞬態統計能量分析方法推廣應用到了不確定性結構的動力學響應分析，拓展了目前瞬態統計能量分析方法的研究范圍，具有重要的工程應用價值。

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， 壽命長等優點，在低碳經濟時代展現出巨大應用前景，已經被廣泛應用于電 子產品、電動汽車、混合電動汽車、無線通訊設施、信號監控、太陽能及風 力發電等領域。開發具有高能量、高循環性和低成本的超級電容器是該領域 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，對其組分及結構進行了調控，通過儲能性能測 試及儲能機理分析，為開發高性能、低成本的活性電極材料提供實驗依據。 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. 先進性及產業化前景：提高性能、降低成本一直以來都是超級電容器發展的 主旋律，其中能量密度低是超級電容器發展面臨的主要問題，因此開發出具 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)改進現有的電極材料;(2)開發新型電極材料；(3)改進生產工藝，實現低成本化。目前在全球范 圍內達到工業化生產水平的超級電容器基本都是以雙電層為儲能機制的活性 碳基超級電容器，而以贋電容為儲能機制的超級電容器尚處于實驗室開發階 段，因此超級電容器還有很大的發展空間。2. 對所在行業和關聯產業發展和轉型升級的影響：根據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。當主電源發生故障 而不能正常使用時，超級電容器便起到后備補充作用，它具有壽命長、充放電快 和環境適應性強等優點。當用作替換電源時，主要應用于對環境變化有特殊要 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IDTechEX數據統計，2014年超級電容器全球市場規模為11 億美元，預計到2018年，超級電容器全球市場規模將達到32億美元，年復合 增長率為31%,并預測將會以此速度預計到2018年，超級電容器全球市場規模 將達到32億美元，年復合增長率為31%,并預測將會以此速度繼續增長。我國 將“超級電容器關鍵材料的研究和制備技術"列入到《國家中長期科學和技 術發展綱要(2006-2020年)》，作為能源領域中的前沿技術之一。有數據顯示， 2015年國內超電市場規模已經超過了 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。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射組件，多個能量發射組件沿行駛方向間隔地布置在行車道上，通過能量發射組件通電在行車道兩旁產生交變磁場，車輛帶有能量接收組件的車輪在交變磁場中行駛產生電能為電動汽車供電；利用電磁感應原理收集行車道兩側發射組件發送的能量，在車輪內能量接收組件收集的能量通過電滑環輸入車體內供給電池和電動機，給車輛充電并驅動車輛不間斷行駛。本發明對車輛的框架結構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、系統部署簡單、車輛適用性強的特點，可用在電動公交等系統中，促進節能環保。

北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，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到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，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，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，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律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學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分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應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定振蕩狀態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同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅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，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅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，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，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，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網絡互聯。控制采用電壓電流雙閉環控制，直流電壓外環設置在中央控制器上，基于同步旋轉坐標系的電流內環設置在各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、功率因數高、電流諧波小和直流電壓穩定之顯著優點。

本發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 聯在直流母線的正極和負極之間，脈沖電容單元的正負極與直流母線 的正負極對應連接；所述逆變單元直流側輸入端的正極連接直流母線 的正極，直流側輸入端的負極連接直流母線的負極。本發明主要應用 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

本發明公開了一種具有高傳輸效率可快速連續調節能量的降能 器，包括碳化硼能量粗調單元、石墨能量精調單元、束流準直器組、 運動控制模塊、真空模塊；碳化硼能量粗調單元實現能量的初級步進 調節，提高了束流傳輸效率；石墨能量精調單元可實現束流能量的連 續精準調節；準直器組可對束流發射度進行有效抑制，通過改變孔徑 實現了發射度的選擇；運動控制模塊可分別對碳化硼和石墨能量調節 單元進行快速運動控制，保證了能量的快速調節；真空模塊創造并維 持了真空環境。本發明的降能器可以實現束流能量的高傳輸效率、快 速、連續調節，

本發明提供一種基于能量原理的深部巖體爆破開挖誘發振動預報方法，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測公式；⑵針對深埋地下隧洞爆破開挖，在洞壁 布置振動監測儀，記錄爆破過程的巖體振動波形，獲取圍巖振動響應；⑶根據深埋地下隧洞爆破參數和 場地環境，計算出每段炮孔所裝炸藥爆炸能量及被開挖巖體的應變能，再結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測公式中的未知系數，實現深部巖體爆破開挖誘發振動的預報。本發明 方法大幅度提高了深部巖體爆破開挖誘發振動的預報精度，可廣泛應用于交通、水電、礦山等深埋地下 工程爆破開挖誘發振動的預報。 

本發明公開了一種用于內燃發電增程式電動車的整車能量管理控制器。本發明中的微控制器MCU利用自身功能端口，通過ICE負荷調整電路檢測和控制內燃機ICE，通過ISG整流與逆變電路檢測和控制起動發電一體機ISG工作；通過蓄電池SOC、驅動需求功率檢測電路讀取當前蓄電池充放電狀態、驅動電機及其控制器放電狀態；通過雙向DC/DC電路調整增程器和蓄電池兩端電壓比，優化增程器內燃機運行工況；控制器電源調整電路為控制器中各模塊提供所需工作電源。本發明可根據當前蓄電池的剩余電量水平和整車驅動需求功率起停增程器、調整增程器輸出功率和運行工況、協調蓄電池充放電管理，在整車能量管理上實施最優控制。