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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
联合循环发电机组的性能指标修正比较方法及调控系统
本发明公开了一种联合循环发电机组的性能指标修正比较方法，包括：1)根据实时数据库中的测量数据，计算联合循环机组在当时大气环境、运行方式下整体的功率、热耗率和气耗率；2)获取与性能修正计算因子相关的测量数据，计算相关的性能指标修正计算因子；3)对步骤1)中的各项性能指标进行修正得到修正计算后标准ISO工况的性能指标；4)将标准ISO工况的性能指标数据与其它机组或本机组以往的修正计算后标准ISO工况的性能指标数据进行比较，根据评估结果由运行人员输出相应的运行调整控制指令。本发明还公开了一种基于联合循环发电机组的性能指标修正比较方法的调控系统。本发明方法可优化机组运行，提高经济性和安全性。
浙江大学
2021-04-11
一种直流电机的驱动－调速一体式约束预测控制方法
本发明公开了一种直流电机的驱动?调速一体式约束预测控制方法，本发明将这种驱动?调速一体式的控制技术应用于直流电机，首先利用广义比例积分观测器技术在串级电路和转速的光电编码器采集的转速信息的基础上对系统的集总干扰进行估计，得到重构后的集总干扰信息，结合模型预测控制相关技术设计出针对直流电机的带输入约束的输出反馈控制器，在保证系统动态响应性能的基础上，因为不需要使用电流、电压以及转矩传感器，降低了系统的成本，提高了系统容错能力，同时可以明显地抑制参数摄动和负载转矩突变等因素引起的干扰，从而大大提高直流电机系统的输出转速的控制精度和干扰抑制能力。
东南大学
2021-04-11
独立无刷双馈感应发电机无速度传感器直接电压控制方法
本发明公开了一种独立无刷双馈感应发电机无速度传感器直接 电压控制方法，将无刷双馈感应发电机的功率绕组 PW 电压矢量分解 为同步旋转坐标系中的 d 轴和 q 轴分量，调节控制绕组 CW 电流幅值 使 PW 电压的 d 轴分量收敛至 PW 电压的参考幅值，调节 CW 电流频 率使 PW 电压的 q 轴分量收敛至 0，当系统稳定时 PW 电压矢量与同 步旋转坐标系的 d 轴重合，于是同时实现了对 PW 电压幅值和频率的 控制。该控制方法省去了速度传感器，降低了发电系统的硬件成本， 提高了运行可靠性，并增
华中科技大学
2021-04-14
火电机组AGC协调优化控制系统
火电机组普遍存在机组负荷调节能力差、一次调频性能差、汽压和汽温等关键参数波动大等问题。锅炉调节过程的滞后和惯性远大于汽机，造成供需能量的不平衡，是导致上述问题的主要原因。 本成果采用预测控制、神经网络及智能前馈等先进技术，提出了先进的火电机组AGC协调优化控制系统。采用该系统后，机组的变负荷速率达2.0%Pe/min以上，负荷调节精度、一次调频性能均满足电网的考核要求；变负荷过程中，主汽压力的波动在0.5Mpa之内，过热汽温和再热汽温的波动均在5℃之内。同时采用了滑压及汽机配汽优化技术，在整个变负荷过程中，汽机调门开度始终维持在40%以上，在保证负荷调节性能的同时，有效减小了汽机调门的节流损失。 本项成果已用于280多台火电机组的AGC协调优化控制中，江苏已有70%以上的机组采用了此项技术；在国内的火电机组AGC协调优化改造中，此优化控制系统的市场占有率超过50%，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-11
高速永磁电机设计与分析
高速永磁电机无需借助维护困难、体积庞大的齿轮增速箱即可同轴连接至风机、压缩机、真空泵、透平膨胀机、燃气轮机等高速负载或原动机，提高了系统的可靠性、降低了维护成本，并可实现无油驱动。 东南大学电气工程学院课题组紧紧把握这一契机，在高速永磁电机的电磁设计、温升分析与冷却设计、转子结构分析等方面做了深入的研究工作。设计并应用了36000转/75kW, 24000转/140kW, 18000转/300kW工业鼓风机/空压机用高速永磁同步电机。
东南大学
2021-04-11
火电机组AGC协调优化控制系统
技术创新点及参数采用该系统后，机组的变负荷速率达2.0[[[[[[%]]]]]]Pe/min以上，负荷调节精度、一次调频性能均满足电网的考核要求；变负荷过程中，主汽压力的波动在0.5Mpa之内，过热汽温和再热汽温的波动均在5℃之内。同时采用了滑压及汽机配汽优化技术，在整个变负荷过程中，汽机调门开度始终维持在40[[[[[[%]]]]]]以上，在保证负荷调节性能的同时，有效减小了汽机调门的节流损失。市场前景本项成果已用于280多台火电机组的AGC协调优化控制中，江苏已有70[[[[[[%]]]]]]以上的机组采用了此项技术；在国内的火电机组AGC协调优化改造中，此优化控制系统的市场占有率超过50[[[[[[%]]]]]]，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-11
一种永磁同步磁悬浮平面电机
本发明提供了一种永磁同步磁悬浮平面电机，包括动子和定子，所述定子采用特定的二维永磁体阵列，该二维永磁体阵列中第一主永磁体和第二主永磁体沿 X 方向和 Y 方向交错排列成平面阵列，第一主永磁体的四周布置有四个第二副永磁体，第二主永磁体四周布置有四个第三副永磁体，第一副永磁体布置在第二副永磁体和第三副永磁体之间，且各永磁体与相邻永磁体的侧面相互贴合，二维永磁体阵列内任意两个相邻的永磁体的磁化方向之间的夹角均为 45°。通过采用如上所述的特定二维永磁体阵列，使得该电机的磁场强度高，正弦特性好，弥补了现有的
华中科技大学
2021-01-12
双斜盘液压电机柱塞泵
本发明涉及一种双斜盘液压电机柱塞泵，包括外壳、定子、转子、缸体、多个柱塞、两斜盘组件和配流装置，其中缸体左右两侧各设置有多个与柱塞腔相通的吸排油口，配流装置与缸体间隙配合，在转子主轴带动缸体的转动中，斜盘组件使柱塞在柱塞腔中作往复直线运动，配流装置与缸体的吸排油口周期性的连通，实现电机柱塞泵的配流，配流装置不随主轴而转动，所述配流装置为配流轴。本发明采用的配流装置有效简化了泵整体结构，减少了泵的闭死容积，提高了电机柱塞泵的容积效率，与现有的阀配流柱塞泵相比，使得泵腔体内工作介质出入口处过流量不再受到
华中科技大学
2021-01-12