新能源汽车动力总成技术北京重点室一-北京交通大学

新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室

一、实验室概况

新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室（以下简称“重点实验室”）于2011年4月成立，以北京交通大学为主体，联合北汽福田汽车股份有限公司汽车工程研究院共同建设，实验室以新能源汽车动力系统为研究对象，以机电一体化技术、新型能源技术、先进控制技术为手段，研究开发新能源汽车的新型动力总成系统及关键零部件系统，在各个研究方向上均取得了一系列的创新性成果。

重点实验室紧密结合我国及北京市新能源汽车发展的重大需求，在新能源汽车动力系统控制技术、替代能源车用动力技术、动力电池组及充电技术、高效低排放动力总成节能技术等方面，进行深入系统的研究。

重点实验室依托动力机械、车辆工程、电气工程等多个与新能源车辆相关的学科，针对汽车绿色节能技术及新能源动力系统技术设立了4个研究方向：电动汽车动力总成控制技术、电动汽车动力电池管理及充电技术、清洁车用动力高效、洁净燃烧技术、新能源汽车集成开发。

重点实验室人才队伍包括两大团队：北京交通大学基础及科学研究队伍和福田研究院产品及技术研究队伍。

二、设备平台

重点实验室依托北京交通大学动力机械、车辆工程、电气工程等多个与新能源车辆相关的学科优势，采取产学研结合的方式进行汽车绿色节能技术及新能源动力系统技术的研究及产业化，努力承担国家或企业的重大科研课题，为行业提供技术开发及科技成果工程化的试验平台。重点实验室设立六个试验平台：动力电池单体及成组测试平台、汽车转鼓试验台、动力系统燃烧机理分析平台、燃油高压喷射系统试验台、电动轮转鼓试验台、分布式电动汽车整车底盘系统试验台。

1、动力电池单体及成组测试平台

动力电池测试平台由整组电池测试设备、单体电池测试设备、恒温箱、油电混合系统等组成，能够完成单体电池性能测试、整组电池性能测试、电动汽车实际工况模拟，为混合动力能量控制策略、电池管理系统以及电池化成和测试装置研究提供试验条件。

图1 动力电池单体及成组测试平台

2、汽车转鼓试验台

2012年8月，重点实验设备投入200万元，实验室组织工作人员，先后完成了转鼓试验台方案设计、设备选型等内容。2013年完成了实验台的安装、调试、运行测试等工作。该汽车转鼓试验台用于汽车制动性能及传动系性能检测等。

图2 汽车转鼓试验台

3、动力系统燃烧机理分析平台

开展高效低排放车用发动机燃烧机理研究，预混层流燃烧、湍流燃烧等进行多方面的深入分析，系统研究燃烧层流、超声速流、湍流燃烧、火焰传播等方向，研究成果具体可以应用于改进发动机的燃烧过程，对提高车用发动机的动力性能和经济性能都具有重大意义。

图3 动力系统燃烧机理分析平台

4、燃油高压喷射系统试验台

该系统具备模拟压燃式内燃机上止点附近气缸内部环境的能力，能够按照指定的喷油压力、喷油脉宽及喷油时刻进行燃油喷射试验。同时构建高速摄影系统记录油束发展过程，实现实验过程的可视化。

图4 燃油高压喷射系统试验台

5、电动轮转鼓试验台

该试验台以基于轮毂电机的电动轮为实验对象，可进行电动轮电机的机械特性、效率特性等方面的性能测试，能够进行驱动防滑的台

架模拟实验，为驱动防滑控制策略的研究提供了台架测试手段。

图5 电动轮转鼓试验台

6、分布式电动汽车整车底盘系统试验台

重点实验室与江苏常州的电动汽车企业合作，在某款四轮独立驱动微型电动轿车的基础上，进行结构和控制系统的改进开发，搭建了整车底盘系统试验台，以实现完成对所研究开发的整车控制器的道路试验。

图6 分布式电动汽车整车底盘系统试验台

三、成果

2011年至2013年重点实验室承担国家863科研项目、国家支撑项目、国家自然科学基金项目、军工类项目等高水平的国家级和省部级项目共计 52 项，累计经费4000余万元，其中国家863科研项目、国家支撑项目为 15 项，国家自然基金项目 9 项。申请发明专利101 项，获得 25 项发明专利授权、发表SCI和EI论文共102 篇，出版科研专著5册。重点实验室获得国家和省部级科学技术奖励共计 5 项，其中国家科技进步二等奖 1 项，省部级科学技术奖励共计4项。

四、可进行成果转化的项目、专利等

在国家863项目的支持下，实验室参与完成多款北汽福田新能源客车产品研制开发，包括深度混合动力客车、欧辉中度混合动力客车、燃料电池电动客车等。其中欧辉中度混合动力汽车已售出400辆，该车比传统公交车节能约25%-30%。为新能源国产车最受欢迎车型，已销往北京市、秦皇岛市、遵义市、昆明市等地。

五、实验室主任

张欣，1959年生，教授，博士生导师。中国内燃机学会理事，中国汽车学会理事，中国内燃机学会测试技术、燃烧技术委员会委员。我国新能源汽车领域资深专家，曾担任国家科技部“十五”、“十一五”清洁汽车攻关项目总体组专家，北京市“十五”清洁汽车协调领导小组项目专家组组长，现任国家“十二五”汽车集成技术责任专家和北京市新能源汽车技术专家组专家。北京市第十次党代会代表，近3年承担国家 863 重大专项课题、支撑项目和自然基金项目等14项。发表相关领域学术论文50余篇，获发明专利5项。2011年获中国机械工业科技进步特等奖。2012年获国家科技进步二等奖，2011年荣获江苏省政府颁发的“科技创新人才”荣誉称号。2012年获北京市“三八”红旗奖章荣誉称号。主要研究方向为新能源汽车能量管理与协调控制，新能源车用发动机燃烧与控制。

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