张卫国国家科技进步奖 2017年度国家科技进步奖拟推荐项目公示表
--------------------------Page1------------------------------2017年度国家科技进步奖拟推荐项目公示表项目名称电动汽车充换电设施关键技术及应用推荐单位意见我单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料,确认真实有效,相关栏目符合填写要求。
按照要求,我单位及其完成人所在单位均进行了公示,确认完成人、完成单位排序无异议。该项目攻克了充电接口兼容性、全车型换电瓶颈、规模化平滑扩展采集等重大技术难题,建成了国际领先的电动汽车智能充换储放一体化系统,构建了世界上最大的电动汽车车联网服务平台。
项目成果形成的电动汽车充电基础设施互联互通技术及相应的系列产品,整体技术水达到国际领先水平。
项目获授权国家发明专利71项、国际专利2项,授权实用新型专利137项,软件著作权24项,发表EI收录论文及中文核心期刊论文40余篇,撰写技术专著3部,制定国家标准10项,行业标准15项,企业标准57项,并成功立项IEC标准3项,实现了电动汽车领域由我国提出国际标准零的突破,极大提升了我国在电动汽车充换电领域的国际影响力和话语权。
项目成果获2016年中国标准创新贡献一等奖、2012年度山东省科技进步一等奖、2015年度河南省科技进步一等奖,技术创新性非常突出。
项目研发的系列产品已在北京、上海、天津、山东、山西等地获得成功应用,提高了我国电动汽车的运行能效、运营管理和施工检测水平。
近三年来直接经济效益近50亿元,经济效益和社会效益显著。山东省科学技术厅同意推荐该项目申报2017年度国家科学技术进步奖一等奖。项目简介本项目属于电力系统及其自动化学科,产学研用单位协同攻关完成。
电动汽车可以实现绿色环保出行,是我国新兴产业和重要的经济增长点。电动汽车充换电设施是电动汽车普及的重要基础。但目前国内各地建设的充换电设施主要以示范为主,存在充电接口种类繁多、充电兼容性差、换电设备无法适应多种车型、充换电设备效能低以及信息化后台服务能力扩展性差等问题。
截至2016年8月,我国因充电过程不适配造成的电动汽车自燃事件达26例。以上问题严重制约了电动汽车的普及。电力电子、自动化以及信息化新技术的应用促进了充换电设备升级以及信息获取能力的提升,但仍存在以下技术瓶颈:(1)受设备电路拓扑结构以及滤波技术的限制,充电转换效率依然较低;(2)充电设备对外界环境以及电路时序信号要求严格,无法适应我国广阔地域的充电需求;(3)受机械和视觉识别技术限制,电池更换设备定位不准确、换电速度慢;(4)信息化平台是实现电动汽车运营、管理、租赁、支付等业务的基础,但如何实现平台功能可灵活扩展以提高信息接入能力和处理效率难度很大。
在国家863计划、国家电网重点科技项目的支持下,该项目针对充换电设施互联互通、效能提升以及运营管理的关键技术进行科研攻关,主要技术创新有:(1)运用功率因数校正技术、LLC谐振变换等技术,设计了一种高压、大电流的充电设备拓扑结构,充电效率从90%提升至95%。
统一了充电基础设施接口,发展了充电时序兼容性技术,实现了-25~60℃环境下高电压大电流输出和时序信号10~500ms的宽幅耦合输出,满足了充电即插即用和跨区域充电服务的需求。
(2)研究动力电池箱的标准化设计技术,提出柔性顶杆和按钮锁相配合的锁止、解锁方案,解--------------------------Page2------------------------------决电池箱的抗震动和快速解锁的矛盾;研究高速、高精度机械视觉跟踪技术、设计选择性组合更换方案,解决车辆定位不准确、换电速度慢、只能对单一车型换电的难题,实现快速、准确、稳定的控制。
(3)发展了面向并发的分布式数据采集及预处理、多源异构信息融合、充换电调度引擎等技术,研制了云数据采集系统,实现了10万通道和100万数据测点的实时采集、存储、平滑扩展和不停机维护,提出了以综合负荷方差最小化的优化控制策略及自适应粒子群算法,在国内首次实现就地消纳小型风光新能源的充电方法,实现区域内新能源自洽消纳。
该项目获得中国标准创新贡献一等奖1项、省部级科技进步一等奖4项,取得授权发明专利71项,其中国际专利2项,授权实用新型专利137项,软件著作权24项,发表EI收录及中文核心期刊论文40余篇,撰写技术专著3部,制定国家标准10项,行业标准15项,企业标准57项,并成功立项IEC标准3项。
项目成果在山东、上海、天津、冀北、宁夏、山西等地获得成功应用,指导建立了全国最大的智能充换储放一体化充电站和世界上最大的车联网服务平台,在电池更换技术方面实现了电动汽车领域由我国提出国际标准零的突破,在国际上引领技术发展方向。
客观评价1、多项成果通过科技成果鉴定2011年11月,“电动汽车充放电站集中管理系统”通过山东省科技厅组织的技
