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高功率密度燃料电池薄型金属双极板及批量化精密制造技术
2019年上海市技术发明特等奖
燃料电池“高功率密度、大功率输出、长寿命运行、低成本制造”是长期制约燃料电池汽车规模化推广的国际难题，变革燃料电池核心部件，采用金属双极板替代现有石墨双极板，是破解难题的有效途径。上海交通大学来新民教授团队历经十余年研发，与上汽集团、新源动力、上海治臻等企业开展产学研合作，发明了薄型金属双极板设计与制造新方法、新工艺和新装备。主要发明如下：
1、提出了“岛群-流道”复合的大规模并联流场均匀分流原理，解决了现有叉分流道分流的过约束问题，创建了错层密封的冲压单极板背对背焊合方法，发明了薄型金属双极板“两板三场”新构型。
2、揭示了大面积超薄板细密流道的成形回弹及焊接变形规律，建立了细密流场成形及焊接的残余应力分析模型，发明了极板多步成形误差补偿与激光焊接变形抑制技术。
3、提出了“非晶碳耐蚀-石墨微晶导电”的涂层性能综合原理，探明了石墨微晶纵向生长机制；提出了非晶碳沉积过程伴生石墨微晶生长的控制方法，发明了非晶-微晶复合涂层及其磁控溅射制备技术。
4、发明了耐蚀导电复合涂层的多腔连续磁控溅射等工艺装备，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔溅射的金属双极板生产装备系统，创建了我国首条金属双极板批量化生产线。
本项目获授权中国发明专利37项，申请PCT专利5项，牵头和参与制订国家标准13项，发表SCI论文91篇(全球双极板主题论文数第一)。开发的金属极板在国内率先通过5000小时车载工况寿命考核，在国内金属极板市场上占主导地位；成果应用于我国首辆金属极板燃料电池轿车与客车、首个上汽P390型115kW车用全功率电堆开发，为上汽、东风、长城等国内金属极板燃料电池汽车开发提供了自主可控的核心技术。
金属双极板
金属双极板连续冲压成形
金属双极板多工位连续激光焊接
金属双极板多腔连续磁控溅射工艺装备
金属双极板生产
上海交通大学
2021-05-11
高功率密度燃料电池薄型金属双极板及批量化精密制造技术
项目成果/简介:2019年上海市技术发明特等奖燃料电池“高功率密度、大功率输出、长寿命运行、低成本制造”是长期制约燃料电池汽车规模化推广的国际难题，变革燃料电池核心部件，采用金属双极板替代现有石墨双极板，是破解难题的有效途径。上海交通大学来新民教授团队历经十余年研发，与上汽集团、新源动力、上海治臻等企业开展产学研合作，发明了薄型金属双极板设计与制造新方法、新工艺和新装备。主要发明如下：1、提出了“岛群-流道”复合的大规模并联流场均匀分流原理，解决了现有叉分流道分流的过约束问题，创建了错层密封的冲压单极板背对背焊合方法，发明了薄型金属双极板“两板三场”新构型。2、揭示了大面积超薄板细密流道的成形回弹及焊接变形规律，建立了细密流场成形及焊接的残余应力分析模型，发明了极板多步成形误差补偿与激光焊接变形抑制技术。3、提出了“非晶碳耐蚀-石墨微晶导电”的涂层性能综合原理，探明了石墨微晶纵向生长机制；提出了非晶碳沉积过程伴生石墨微晶生长的控制方法，发明了非晶-微晶复合涂层及其磁控溅射制备技术。4、发明了耐蚀导电复合涂层的多腔连续磁控溅射等工艺装备，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔溅射的金属双极板生产装备系统，创建了我国首条金属双极板批量化生产线。本项目获授权中国发明专利37项，申请PCT专利5项，牵头和参与制订国家标准13项，发表SCI论文91篇(全球双极板主题论文数第一)。开发的金属极板在国内率先通过5000小时车载工况寿命考核，在国内金属极板市场上占主导地位；成果应用于我国首辆金属极板燃料电池轿车与客车、首个上汽P390型115kW车用全功率电堆开发，为上汽、东风、长城等国内金属极板燃料电池汽车开发提供了自主可控的核心技术。金属双极板金属双极板连续冲压成形 金属双极板多工位连续激光焊接金属双极板多腔连续磁控溅射工艺装备金属双极板生产知识产权类型:发明专利 、 其他技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
一种三相五桥臂功率变换器的变频调速控制方法
本发明提供了一种三相五桥臂功率变换器的变频调速控制方法，·734·其步骤是：A、通过电流传感器、电压传感器和编码器分别测出整流侧三相电流电网电压、直流母线电压和电机的定子侧电流、转子转速；B、在整流侧采用电压定向控制，在逆变侧采用转子磁链定向控制，分别计算出整流和逆变侧的三相电压给定值；C、将整流的三相电压调制波比较，将逆变侧电压调制波比较，分别计算出它们的零序信号；D、将整流和逆变侧各自的零序分量注入
华中科技大学
2021-04-14
三相六开关整流器负载电流观测的直接功率预测控制方法
三相六开关整流器负载电流观测的直接功率预测控制方法。本发明公开了一种三相整流器负载电流观测的直接功率预测控制技术，其步骤是：A、通过电流传感器、电压传感器分别测出三相电流、三相电网电压和直流侧电容电压；B、通过测量的直流电容电压计算出八种开关组合(000,001,010,100,011,101,110,111)对应的电压矢量；C、给定的直流电压通过滤波器后得到本采样周期的瞬时参考电压，根据直流侧和交流侧功率守恒原则获
华中科技大学
2021-04-14
基于有功功率波动性和周期性的洗衣机非侵入辨识方法
本发明公开了一种基于有功功率波动性和周期性的洗衣机非侵入辨识方法，包括在一定的采样频率范围内，对总电源进线的电压和电流进行采样，形成电压信号采样序列u和电流信号采样序列i，并计算平均功率序列P；构造长度为N的滑动窗Wn，并计算滑动窗内有功功率序列的标准差Sn；求取序列Sn的子区间的最小值位置序列Mt，记录最小值所在位置；计算序列Mt差分序列ΔMt，根据ΔMt的周期性来判别是否为洗衣机运行，并计算启停时间。本发明提综合利用洗衣机的周期性以及波动性这两个特性，提出了有效的洗衣机辨识方法，将平均有功功率序列转换成标准差序列，避免了偶尔情况下现实工况带来的功率波动而会被误辨成洗衣机的情况。
东南大学
2021-04-11
一种基于有功功率波动性的洗衣机运行非侵入辨识方法
本发明公开了一种基于有功功率波动性的洗衣机运行非侵入辨识方法，该辨识方法包括如下步骤：
在一定的采样频率范围内，对总电源进线的电压和电流进行采样，形成电压信号采样序列u和电流信号采样序列i，并计算平均功率序列P；
对平均功率序列P构造一个大窗口W，该大窗口可以划分为m个均匀的小窗口wk每个小窗口包含n个离散有功功率点；
求取大窗口内小窗口wk最大值与最小值的差值，定义为极差Dk，给定阈值D0，统计大窗口W内满足Dk>D0的小窗口个数M；
如果M>m/2,则定义该大窗口为波动窗口；
统计连续3个大窗口，如果有两个大窗口为波动窗口，则判断洗衣机运行。本发明大大提高了洗衣机辨识度和准确度。
东南大学
2021-04-11
一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法
本发明涉及电机节能驱动电路，旨在提供一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法。本发明电路的主电路由超级电容器组、超级电容充放电管理电路、可控整流电路、可控整流控制电路等构成。本发明通过对可控整流及超级电容充放电电路的优化控制，对电梯运行功率尖峰吸收，减小电梯运行时对电网冲击，可控整流负担电机电动与发电功率的平缓部分，并具备电梯断电时后备应急电源功能，常态下超级电容与DC母线之间直通连接而具有高效率。本发明具有线路简洁，整体工作效率高、超级电容寿命延长，能量回馈型电梯整体技术经济性能得以提高。本发明特别适合于能量回馈型节能电梯的驱动，同样也适用于起重机等电机节能驱动场合。
浙江大学
2021-04-11
浙江大学超高速电机系统测试平台公开招标公告
超高速电机系统测试平台 招标项目的潜在投标人应在浙江国际招投标有限公司（杭州市文三路90号东部软件园1号楼3楼317室）获取招标文件，并于2022年06月28日 13点30分（北京时间）前递交投标文件。
浙江大学
2022-06-09
永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统及控制方法
本发明公开了一种永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统及控制方法，解决了永磁同步电机采用传统矢量控制或直接转矩控制分别带来的转矩响应较慢和转矩纹波较大的问题。本发明方法根据永磁同步电机电压、电流、磁链、电磁转矩的关系，在离散状态下利用数值积分原理构造了一种状态观测器，同时引入ＰＩ调节器消除观测误差，实现了对下一控制周期系统状态的准确预测，基于该观测器建立永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统，在保持转矩响应快的同时减小了转矩纹波，提高了永磁同步电机运行性能。
东南大学
2021-04-11
一种各相绕组线圈拆分布置的永磁同步直线电机
本实用新型公开了一种电枢各相绕组线圈拆分布置的永磁同步直线电机，包括次级和初级，初级电枢绕组多相供电，相数为 q，每相采用单一线圈和独立铁芯，各铁芯按其绕组电相位分开布置在次级上，然后用非导磁材料刚性联接形成一个整体初级。不同相绕组线圈分开布置，在空间上形成了与旋转电机相似的各相绕组对称特性，能有效减小边端磁阻力和电磁脉动等推力波动成分。本实用新型直线电机除具有一般直线电机具有的传动结构简单、系统加减速响应快、定位精确等优点外，还能大幅减少直线电机中各推力波动成分，是一种尺寸小、推力大而波动小的高性
华中科技大学
2021-01-12