推荐国家技术发明奖项目公示项目名称新能源车辆电池系统.PDFVIP

推荐国家技术发明奖项目公示 项目名称 新能源车辆电池系统关键技术及应用 推荐单位 教育部 推荐单位意见： 我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目 均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。 该项目围绕我国重大的科技战略需求与战略重点，立足于自主创新，在电池建模 与状态估计、电池成组与优化控制、BMS 产品研制与系统集成三个核心技术领域均有 重大创新和突破。创建了系统化的动力电池成组应用技术体系，突破了适应不确定应 用环境与全寿命周期的电池高精度状态估计、电池组多角度协同优化控制、系统有机 集成等难点，并实现了新能源汽车用电池管理系统在我国主要自主品牌车企的产业化 应用，国际上率先将锂电池引入混合动力动车组，符合 IRIS 体系的电池系统应用于标 准动车组和城市轨道交通车辆，创造了显著的经济效益和社会效益，展现出国际市场 竞争优势和良好的推广前景。该项目成果为我国新能源车辆的发展提供了有力支撑， 在核心技术上的突破，推动了我国新能源车辆工业向创新驱动的转型，为我国培育新 能源战略性新兴产业发挥了重要作用。 对照国家技术发明奖授奖条件，推荐该项目申报2016 年度国家技术发明奖一等奖。 项目简介： 新能源汽车和轨道交通车辆被列入我国七大战略新兴产业，是“中国制造 2025” 的重要组成部分。作为新能源车辆的关键技术，动力电池及其应用是各国竞相占领的 技术制高点，对自主突破新能源车辆技术瓶颈至关重要。本项目在国家“863”计划、 国家自然科学基金及省部级项目支持下，经过12年攻关，解决了动力电池应用的核心 技术问题，实现了电池管理系统(BMS)及动力电池系统产业化。 1)发明了基于数据-模型融合的动力电池状态估算方法，针对多场耦合条件下电池 模型参数和状态的非线性特征，提出了模型参数在线辨识、基于数据驱动的容量估计、 基于电压反馈的全寿命周期荷电状态估计、基于单体约束的电池组峰值功率状态估计 等方法，解决了衰退路径不一致特征下电池状态估计的精度和鲁棒性等关键问题，提 高了电池在实际车载环境下工作的可靠性和安全性，优化了整车能量分配及控制策略； 2)发明了动力电池恒极化充电控制技术，分析了充电应力对充电过程和电池衰退 的作用机理，建立了以极化电压为控制目标的充电机制，通过解耦极化电压的线性和 非线性影响因子，提出了最大充电电流计算方法，实现了极化电压约束的充电优化控 制，突破了充电时间和循环寿命难以兼顾的技术瓶颈，显著缩短充电时间，提高了电 动汽车的适应性； 3)发明了模块化集成的高效动力电池系统，提出了容量、电压可灵活调节的动力 电池箱总体设计方案及连接结构设计，突破了传统基于电压的均衡思路，提出了基于 能量利用率的主被动均衡策略和微功率解决方案，实现了电池系统能量利用最大化和 车载电池系统的低成本均衡控制，延长了车辆的续驶里程，降低了电池系统的制造和 维护成本； 4)研制出具有完全自主知识产权的电池系统核心部件，形成了符合汽车行业 TS16949体系的国内最大的BMS生产基地，提出了分布式系统及通信网络构架，BMS技 术条件被汽车行业标准 QC/T 897—2011 采用，通讯协议被 QC/T 842—2010 采用，开 发了新能源车辆动力电池箱及电池系统电气、机械连接接口，被行业标准 QC/T 989-2014采用。 共申请发明专利100余项，国际发明专利3项，已授权27项，牵头制定行业标准 1 项，参与制定行业标准 3 项。出版英文专著 1 部，中文编著 1 部，发表 SCI/EI 期刊 论文40篇。2012年至今主持编写《节能与新能源汽车年鉴》中BMS部分。 电池系统应用于北京奥运、上海世博、广州亚运等重大活动；实现与长安、东风、 福田、北汽、广汽、江淮等国内主要车企配套，BMS累计装车9.3万辆，占中国新能源 汽车市场份额32%，直接经济效益6.2亿元，按整车计算，间接经济效益超过240亿元， 部分产品销往美国、德国和芬兰;与韩国三星SDI合作开发电池系统，2015年批量应用 于纯电动大巴。国际上率先将锂电池引入混合动力动车组，符合IRIS体系的电池系统 应用于标准动车组和城市轨道交通车辆。 教育部组织的科技成果鉴定委员会认为本成果解决了电池管理系统的基础理论 和产业化问题，总体处于国际先进水平，在电池组优化应用以及状态估计方面处于国 际领先水平。该项成果先后获2013年中国专利优秀奖和2015年度教育部高