01. 成果简介 质子交换膜燃料电池具有高比功率、可快速启动、无腐蚀性、反应温度低、氧化剂需求低等优势，是当前燃料电池汽车的首选，然而，针对目前质子交换膜燃料电池系统设计和控制，还存在以下问题： 1. 在考虑零下低温条件下电堆快速暖机的前提下，实现最优增湿效果，是燃料电池系统设计的一个挑战； 2. 由阳极与阴极两侧压差波动造成的燃料电池质子交换膜机械损坏、以及由燃料电池的高电位造成的燃料电池多孔碳纸化学腐蚀，是限制燃料电池寿命的重要因素； 3. 当燃料电池汽车进入隧道或者地下车库等封闭空间时，由于阳极吹扫而被排出的氢气会在该密闭空间上方聚集，产生安全隐患； 本成果提供一种能够实现阳极再循环和阴极排气再循环的燃料电池系统设计，以及相应的气体压力随动控制、气体湿度多模式控制和输出电压钳位控制，可精确控制进入电堆的氢气/空气压力、总流量、温度、湿度和氧含量等参数，具体如下： 1. 燃料电池系统对进气湿度要求较高，只有在最优增湿条件下，才能实现最高输出效率，为了实现对进气湿度的控制，目前主要由外部增湿和自增湿两种系统，前者低湿环境条件下电堆增湿效果较好；后者取消了外部增湿器，加快了零下低温条件下电堆暖机过程。本成果采用阳极+阴极双循环系统，在小负荷工况下，增大阴极循环程度，充分运用阴极生成水对燃料电池进气进行加湿；在中高负荷下降低阴极循环程度，而增高阳极循环程度，避免由于进气流量过大引起的阴极循环泵功率消耗过高的问题。兼顾低湿环境条件下提高电堆增湿效果与零下低温条件下电堆暖机过程，提高电堆效率； 2. 首先，进入燃料电池电堆的气体流量与气体压力存在一定耦合关系，导致阳极与阴极两侧气体压力将随着燃料电池发电系统的输出功率变化而变化，由此引起的阳极与阴极两侧压差波动会对燃料电池内部的质子交换膜产生机械损坏，本成果采用阳极+阴极压力快速随动控制，从而降低由压力波动造成的机械损坏；此外，在怠速或小负荷时，燃料电池的高电位会对燃料电池内部的多孔碳纸造成化学腐蚀，为此，在怠速或小负荷时，本成果通过增大阳极循环程度，降低燃料电池电位，实现对电压的钳位控制，从而降低由高电位引起的化学腐蚀；综上所述，本成果通过阳极+阴极压力快速随动控制和电压钳位控制，延长电堆寿命； 3. 由于氮气和水的浓差扩散作用，燃料电池阳极侧都会出现氮气累积和液态水水淹现象，引起燃料电池性能下降，因此需要定期对阳极侧进行吹扫，将累积的液态水、氮气与未反应的氢气一起排出。本成果在阳极出口处增加了燃料电池小面积单片，用于处理尾排氢气，从而实现燃料电池系统氢气零排放，保障燃料电池系统的运行安全。 燃料电池双循环系统02. 应用前景 本成果可应用于质子交换膜燃料电池领域。03. 知识产权 本成果涉及9项发明专利。04. 团队介绍 项目团队主要研究方向新能源汽车动力系统，团队成员包括欧阳明高、李建秋、杨福源、王贺武、卢兰光、李希浩、徐梁飞、杜玖玉、韩雪冰、冯旭宁等，课题负责人为李建秋，获得国家技术发明二等奖两项，北京市科学技术一等奖一项、中国汽车工业技术发明一等奖一项，论文发表200余篇。项目团队深度参与了中国新能源汽车的战略规划、科技研发、国际合作、示范考核和产业化推进的全过程，培育出多家学生创业型高科技企业，为中国新能源汽车跻身世界先进行列作出了重要贡献。05. 合作方式 技术许可。06．联系方式 邮箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

1. 痛点问题 由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。 另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。 2. 解决方案 模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。

Ø  成果简介：在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二价金属的富集，浓缩和提纯。Ø  项目来源：自行开发Ø  技术领域：新材料Ø  应用范围：在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二价金属的富集，浓缩和提纯。Ø  现状特点：目前已完成实验室模拟样品的分离和富集。Ø  技术创新：采

本项目提出并解决了智能答疑系统中的一些关键技术，自主研制并实现了基于web的智能答疑系统。该系统可用于以下应用：/line（1）大、中、小学生课程的自动答疑/line（2）培训系统的自动答疑/line（3）其他应用领域的咨询解惑/line系统除了提供根据关键字进行查找答案的功能以外，还提供根据知识点进行答疑以及根据自然语言提问方式进行答疑。因此，这种多元化的提问形式，使学生感觉非常方便。

针对现有产品和研究存在的问题，尤其是在通用性方面的不足，我们采用模块化的设计思想，设计并研制了一种基于VME的通用列车网络控制设备，支持标准MVB通信，功能子卡包括电源板、CPU主板、MVB通信板、DI/DO板及AI/AO板，背板采用VME总线进行通信，传统基于VME总线通信的网络设备多采用6U结构，本产品在3U标准大小的通信板上采用SOPC技术自主研发并实现了MVB网络通信以及VME总线通信，通过功能板卡的不同配置，既可以组合为VCU，也可以组合为RIOM，解决列车网络设备通用性的问题，满足该类技术产品国产化的迫切需要。该设备由DC 110 V供电，通信接口包括以太网、USB、MVB及RS485，可用于采集数字信号和模拟信号，同时能够输出数字信号及模拟信号。     下表为我们设计的设备与EKE公司TCU产品及大连理工的中央控制设备的性能比较。在操作系统的选择上，我们采用了主流的实时操作系统VxWorks，在实时性上有强力保障；在硬件架构、通信接口和可扩展性方面，我们的产品与EKE产品都有较大优势，由于背板采用标准的VME总线协议，可实现部分的板级互换；另外，不同于其他两种设备的MVB协议控制器采用的是商用MVBC芯片，我们采用SOPC技术在FPGA上利用自主研发的MVBC软核实现MVB协议控制，除了各项指标符合IEC61375协议标准外，在物理层的通信介质支持上更加丰富。设备严格按照工业防护要求设计，防护等级为IP20，运行温度0~+70℃，存放温度0℃-85℃。两种设备性能比较对比项EKE大连理工本产品操作系统Linux/UNIXNucleus PLUSVxWorks硬件架构模块化设计采用VME总线一体化设计，无背板总线模块化设计采用VME总线MVB协议控制器MVBCMVBCMVB软核支持介质ESD+EMDESD+EMDESD/ESD+EMD/OGF支持数据PD/MD/SDPD/MD/SDPD/MD/SD通信接口USB2.0/RS232RS485/以太网RS232以太网USB2.0/RS232RS485/以太网可扩展性YesNoYes应用范围：      轨道交通列车网络控制系统。

时间确定网络是指终端用户之间的时延波动可控，且端到端传输可靠的网络。针对传统互联网路由技术无法保障端到端时延，且网络资源利用率低下的现象，深究其背后的科学问题，设计了时间确定网络组网技术。1）提出了表征网络时变特征的时变图模型和基于时变图模型的路由算法，通过联合调度链路、缓存、时间等多维资源，构建端到端时延保障路径；2）设计了基于时间的托管传输机制，通过管控缓存与业务转发时刻，实现业务时延确定性转发；3）设计了多队列管理机制，保障突发时敏业务的低时延传输；4）设计了自适应拓扑发现与维护机制，以较低负荷维护网络时变拓扑信息；5）研制了时间确定网络组网协议及原理样机，构建测试平台，支持协议在规模化网络环境中的验证。 主要技术指标 （1）支持时延确定分组转发，具备端到端时延、抖动保障能力； （2）相比传统路由方法相比，链路资源利用率提升 30%； （3）适用于时变拓扑网络环境，与 Ipv6、OSPFv3、SRv6 兼容，路由收敛时间小于 5 秒。 相关成果 时间确定网络组网协议软件、原理样机、网络化测试平台

项目简介：对政府部门来说， 他们高度关注的是那些最有可能给社会舆论和国家安全带来灾难性后果

以虚拟云概念大数据为基础，以物联网络为支撑，构建一个基础教育（小学，初中，高中）的智能化校园综合管理平台，以优质教育教学资源共建、共享、相互应用、资源整合为中心，融入到教学、学习、管理、生活等综合领域，最终实现教育公平、教育互助、教育互动、提高教育质量目标，推动教育教学改革的发展。   一、智慧教育的核心理念就是充分利用当前社会最前沿的信息技术，建立了多层次、创新型、开放式、互动式的现代学校，提高了办学的质量和效益。以新的人才观、教学观和管理理论为指导，超越传统的教育模式，以便于培养适应信息社会要求的科技创新型人才。 二、智慧教育具体体现在以下四个方面： 1.在教学方面，利用多媒体（交互式一体机、班班通视讯设备）、网络技术（基础网、城域网、互联网）实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播，并同时促进高水平的师生互动，促进主动式、协作式、研究型的学习，从而形成开放、高效的教学模式，更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。 2.在管理方面，利用信息技术实现职能信息管理的自动化，实现上下级部门之间更迅速便捷的沟通，实现不同职能部门之间的数据共享与协调，提高决策的科学性和民主性，减员增效，形成充满活力的新型管理机制。 3.在公共服务体系方面，建立覆盖学校教学、科研、管理、招生等各个区域的宽带高速网络环境，提供面向全体师生的基本网络服务和软件服务；要在校园内建立电子身份及统一认证系统，从而为学校高水平的教学和管理等提供强有力的支撑。 4.在学校社区服务方面，适应后勤社会化改革的需要开展了各种网络化服务项目，包括电子消费，电子医疗等，为师生员工提供便捷、高效、集成、健康的生活和休闲娱乐服务，形成智能型的社区服务体系。 某县市智慧教育综合系统平台项目，系统包含:教育虚拟云平台、网络传输系统、平安校园综合报警控制系统、电子书包、多媒体电教室、触控式班班通等智慧教育综合管理平台。

名师网络工作室是按照“名师引领，传承创新，资源共享，辐射带动”原则，遴选理念先进、成果突出、特色鲜明的名师，每位名师以“师带徒”的形式培养骨干教师，并以名师及其骨干教师为团队创建名师网络工作室，充分发挥网络辐射带动作用，通过资源共享和示范引领，支持和带动各地教师培养工作，构建名师资源共享及师资培养新机制。 名师广场汇聚展示各工作室基本信息，展现内容更新最新动态，实时了解工作室运行状态； 工作室装扮支持工作室进行个性化装扮，形成各工作室独特风格：版式布局、皮肤风格、模块