电动汽车新能源健康监测与多方向控制技术及应用

该项目属于电子、通信与自动控制技术领域。

发展电动汽车是国家能源安全和环境改善的战略需求。提高电动汽车多能源系统运行效率与寿命，并实现电动汽车新能源系统与电网的高效双向能量互动，是该领域亟待解决的关键问题。该项目为解决这些问题，开展电动汽车新能源健康监测与多方向控制技术研究与应用，已实现将动力电池寿命提高18.5％以上，并确保了动力电池充放电100％安全运行。

具体技术发明如下：

1. 发明了电动汽车新能源动力电池健康状态监测与控制技术。提出基于小信号扰动法精密测量动力电池交流阻抗，预测其健康状态及下一时刻的健康运行功率，据此控制动力电池功率，解决了动力电池的安全性问题并延缓了寿命衰减。该技术国内外未见报道。该发明点有3项发明专利、1项软件著作权、1本专著，技术达国际先进水平，已在武汉长海电力推进和化学电源有限公司等单位产业化应用。

2. 发明了电动汽车充电/逆变多方向电力变换自适应控制技术。提出了三相可控互联的三相四桥臂充电/逆变双向拓扑结构，发明了基于电池健康状态及电网电压不平衡状态的双层自适应控制方法。解决了电动汽车充电/逆变能量转换效率低，对动力电池寿命影响大，对电网谐波注入高，易引起电网三相电压不平衡等问题。该技术国内外未见相关报道。该发明点有4项发明专利，填补了国内空白，居国际先进水平。

3. 发明了电动汽车多能源系统能量流多模型预测控制方法。提出了多能源系统串叠拓扑结构，发明了融合局部优化与全局最优的电动汽车能量流多模型预测控制方法，解决了电动汽车在不同运行工况下动态响应慢、系统效率低及耐久性差等难题，大幅提高了动力电池寿命。该发明点有4项发明专利，并有2项专利转让给武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司产业化应用。

该项目已获国家发明专利授权22项（转让2项），软件著作权4项，出版专著3部，发表SCI、EI收录论文54篇，参与制修订电动汽车技术条件与国家标准20余项。该项目成果已进行了广泛的产业化应用，三年来累计创造经济效益超过1.2亿元。

该项目属电子、通信与自动控制技术领域。 发展电动汽车是国家能源安全和环境改善的战略需求。提高电动汽车多能源系统运行效率与寿命，并实现电动汽车新能源系统与电网的高效双向能量互动，是该领域亟待解决的关键问题。该项目为解决这些问题，开展电动汽车新能源健康监测与多方向控制技术研究与应用，已实现将动力电池寿命提高18.5％以上，并确保了动力电池充放电100％安全运行。具体技术发明如下： (1)发明了电动汽车新能源动力电池健康状态监测与控制技术。提出基于小信号扰动法精密测量动力电池交流阻抗，预测其健康状态及下一时刻的健康运行功率，据此控制动力电池功率，解决了动力电池的安全性问题并延缓了寿命衰减。该技术国内外未见报道。该发明点有3项发明专利、1项软件著作权、1本专著，技术达国际先进水平，已在武汉长海电力推进和化学电源有限公司等单位产业化应用。 (2)发明了电动汽车充电/逆变多方向电力变换自适应控制技术。提出了三相可控互联的三相四桥臂充电/逆变双向拓扑结构，发明了基于电池健康状态及电网电压不平衡状态的双层自适应控制方法。解决了电动汽车充电/逆变能量转换效率低，对动力电池寿命影响大，对电网谐波注入高，易引起电网三相电压不平衡等问题。该技术国内外未见相关报道。该发明点有4项发明专利，填补了国内空白，居国际先进水平。 (3)发明了电动汽车多能源系统能量流多模型预测控制方法。提出了多能源系统串叠拓扑结构，发明了融合局部优化与全局最优的电动汽车能量流多模型预测控制方法，解决了电动汽车在不同运行工况下动态响应慢、系统效率低及耐久性差等难题，大幅提高了动力电池寿命。该发明点有4项发明专利，并有2项专利转让给武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司产业化应用。 该项目已获国家发明专利授权22项(转让2项)，软件著作权4项，出版专著3部，发表SCI、EI收录论文54篇，参与制修订电动汽车技术条件与国家标准20余项。该项目成果已进行了广泛的产业化应用，三年来累计创造经济效益超过1.2亿元。