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光伏充電系統及用于光伏充電系統的充電控制方法
1. 痛點問題
隨著能源危機和節能減排的驅使，大力發展電動汽車成為緩解能源危機和環境污染的有效途徑，汽車燃油是石油消耗的主體。汽車尾氣占全世界總二氧化碳排放量的10%至15%。電動汽車可以減小二氧化碳的排放量，改善大氣環境。以光伏電池作為新能源輸入的電動汽車充放電站也將具有更大的優勢。推動光伏供電的電動汽車充放電站的建設，不僅發展了電動汽車行業，也推動了光伏產業及新能源的發展，同時對于節能減排，改善環境具有雙重推動作用。
現有的光伏電動汽車充電站仍以交流母線或直流母線進行光伏電池、電動汽車蓄電池和電網之間的能量變換。現有的能量變換需要通過多級電力電子變換器實現，即需要多級直流-直流變換器，直流交流變換器等，這使得能量變換的效率很低。多級電力電子變換的現有方案效率低，成本高，無法對產業瓶頸形成有效突破。
2. 解決方案
本項目提出了一種高效的新型光伏充電系統，和用于此系統的充電控制方法。
新型光伏充電系統包括：一個或多個高頻逆變器，與一個或多個光伏電池組件一一對應連接，以及多端口變換器。高頻交流逆變器之間通過高頻交流母線連接。多端口變換器包括分別與高頻交流母線和直流母線連接的兩個端口以及與蓄電池連接的一個端口。多端口變換器用于實現高頻交流母線、直流母線與蓄電池之間的能量變換。
用于光伏充電系統的充電控制方法包括：對于一個或多個光伏電池組件中的每一個，采集該光伏電池組件的輸出電流和輸出電壓，對該光伏電池組件進行最大功率跟蹤，并輸出電壓給定值。將電壓給定值與該光伏電池組件的輸出電壓進行比較，并輸出光伏電池比較結果；根據比較結果控制與該光伏電池組件相對應的高頻逆變器中的開關管的驅動信號相對于多端口變換器中開關管的驅動信號的移相角；將多端口變換器輸入蓄電池的輸入電流與蓄電池的充電電流曲線進行比較，并輸出蓄電池的比較結果，根據此結果利用脈寬調制方式控制多端口變換器中的開關管驅動信號。
合作需求
與新能源乘用車/商用車整車廠、房地產企業，充電運營商等企業合作，開展知識成果落地和工程化的工作。
清華大學
2022-02-23
稀土貯氫合金鑄片產業化技術
中國生產的鎳氫電池性能與國外相比差距還很大，這是由于工藝設備落后、材料性能較差等原因造成的，電池的一致性、穩定性均有待提高。日本稀土貯氫合金全部采用片鑄(Strip Casting)工藝生產，我國則全部采用模鑄(Mold Casting)工藝生產。在國家“八六三”計劃支持下，開發具有自主知識產權的稀土貯氫合金的鑄片產業化技術，達到日本同期水平。該技術優點有：（1）可以提高稀土貯氫合金的比容量。相同成分的稀土貯氫合金采用模鑄工藝生產比容量為320mAh/g，如果采用片鑄工藝生產則比容量提高到340mAh/g；（2）活化速度快。模鑄工藝生產的稀土貯氫合金需要10-15個完全沖放周期才能達到最大吸氫量，片貯工藝則只需要2-3個完全沖放周期。（3）抗氧化、耐腐蝕、壽命長。片鑄工藝生產的相同成分稀土貯氫合金比模鑄工藝生產的抗氧化和耐腐蝕性能好，使用壽命長200個循環周期；（4）可以降低原材料成本。例如生產比容量為320mAh/g的稀土貯氫合金，采用片鑄工藝可以大幅度降低金屬鈷，降幅達到30%-50%；（5)能耗降低。片鑄工藝生產的稀土貯氫合金全部有均勻細小的柱狀晶組成、相分布均勻、偏析降低到最低限度、沒有富錳析出，不需要熱處理。模鑄工藝生產的稀土貯氫合金偏析嚴重、富錳相析出，因此需要熱處理來消除或減弱。 LaNi5型稀土貯氫合金是1969年荷蘭菲利浦公司發現的，它具有電化學容量高、循環工作壽命長、對電解液有良好的耐蝕性、對過充電時正極產生的氧要有良好的耐氧化性、電催化活性高、反應阻力（氫過電壓）小、氫擴散速率大、電極反應可逆性好、在電池工作溫度范圍（-20～+60）內有合適的氫平衡分解壓、無污染。稀土貯氫合金的重要應用是它可以被用作鎳氫電池的陰極材料。鎳氫電池與傳統的鎳鎘電池相比，其能量密度提高兩倍，廣泛應用于能源、化工、電子、宇航、軍事及民用各個方面，如筆記本電腦、計算機、攝像機、收錄機、數碼相機、通訊器材、電動工具、混合動力汽車等。
北京科技大學
2021-04-11
綠色食品防腐劑——乳酸片球菌素
由于人們對食品安全性的認識和要求日益提高，多數國家開始大力限制化學防腐劑的 使用，而我國也在防腐劑方面加大了限制力度。乳酸片球菌素（Pediocin）是由乳酸片球菌 （Pediococcus acidilactici）產生的一種類似于Nisin的短肽。Pediocin與Nisin的物理化學性質和用 途類似，耐高低溫、耐酸、在人體中可降解，因此安全無毒，且方便使用。Pediocin的抗菌效 果與Nisin類似，但在抗菌譜上有較大差異，能抑制包括白色念珠菌、大腸桿菌、金黃色葡萄 球菌、肉毒芽孢桿菌、耐熱腐敗菌等在內的大量致病菌。因此Pediocin可以單獨用在食品防腐 和醫療上，同時也可以與Nisin互相補充，增強抑菌效果，具有極高的使用價值和應用前景。 ●所屬領域：生物 ●項目成熟度：小試 ●應用前景： 實驗發現，所產的Pediocin對包括白色念珠菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肉毒芽孢桿 菌、耐熱腐敗菌等在內的大量致病菌都有顯著的抑制效果，因此，具有很高的應用前景；目前 片球菌LH31的菌體密度最高可達OD（600nm）20左右，而Pediocin的效價由最初的1500AU/ml 提高到18000AU/ml，高于Nisin目前的發酵單位。目前，國內外都還沒有實現產業化，其類似 產品Nisin在我國已經實現了產業化（年產5噸左右，全球產量最大），年產值10億元人民幣。
華東理工大學
2021-04-11
一種鋁酸鍶納米片復合涂料
（專利號：ZL 201510056635.8） 簡介：本發明公開了一種鋁酸鍶納米片復合涂料，屬于化工技術領域。鋁酸鍶納米片復合涂料的質量百分比組成如下：鋁酸鍶納米片20-35％、納米氧化鋯5-15％、乙酸乙烯-乙烯共聚乳液10-20％、苯乙烯丙烯酸酯共聚合物乳液5-10％、丙二醇丁醚3-8％、羥基硅油乳液3-8％、水20-35％、聚乙烯醇1-3％、聚氧化乙烯0.2-1％、二甲基亞砜0.1-1％、聚二甲基硅氧烷0.05-0.2％、異丙醇0.5-3％、聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物溶液0.1-0.5％。本發明所提供的鋁酸鍶納米片復合涂料性能穩定，具有防腐、阻燃、防霉抗菌、防污、防水及保溫等多種功能，在建筑及設備用涂料方面具有良好的應用前景。
安徽工業大學
2021-04-11
片上可信嵌入式系統關鍵技術
本課題在重慶市工業發展資金的資助下，開展了片上可信嵌入式系統的研 究。采用S0PC將TPM標準安全處理模塊、外圍接口與處理器整合在單個集成電路芯片上，為解決特殊領域嵌入式系統的安全問題提供有效和實用化的解決方 案。可以直接在國防、金融等領域推廣應用，以提高智能化產品的安全性能。 系統特色： 1. 芯片化可信安全機制牢固 2. 應用范圍寬 3. 可以不改變原有產品系統的硬件結構 4. 擁有核心技術與國家發明專利5.市場需求面廣、量大。
重慶大學
2021-04-11
一種舵片偏轉極性識別方法
一種舵片偏轉極性識別方法，本發明屬于圖像處理方法，解決舵片偏轉過程中舵片偏轉角度過小，依靠人眼識別可靠性得不到保證，而現有基于機器視覺的識別方法測試過程效率低的問題，用于各種具備舵片的設備測試過程中對于舵片偏轉極性的自動識別。本發明的基本思想是通過相機采集靜態或動態舵片圖像，通過濾波、形態學閉運算和空洞填補等預處理后，提取出舵片區域，計算出舵片區域的質心和面積作為識別特征量，且在此基礎上考慮鄰幀的影響，有效得識別
華中科技大學
2021-04-14
透明防偽材料—光變色薄膜
根據多層膜光學干涉的原理，當光線照射到薄膜，在進入各膜層時由于各膜層的光 學性質不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預見了變色薄 膜在防偽領域中的應用前景，并于 1987 年首次應用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現在許多國家的護照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質、厚度以及膜層之間的組合有關。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質 組合，用物理方法（如熱蒸發、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質膜用物理方法鍍制質量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟大學課題組用 氣凝膠或有機材料替代金屬氧化物，材料性能穩定，可進行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。
同濟大學
2021-04-11
光伏逆變器關鍵技術
研制了 5kW 至 500kW 不同功率等級的單相、三相光伏并網逆變器，掌握了主電路、控制系統、系統集成等關鍵技術。
北京交通大學
2021-02-01
光變色聚合物材料
光致變色聚合物具有光學各異性的晶體所特有的雙折射性，在某個溫度范圍內兼有液體和晶體二者特性，也稱為流動的晶格。具有變色聚合物的多數物質呈現螺旋狀分子結構的有機化合物構成，多數為液晶聚合物，通常螺距（P）在可見光范圍內，當螺距為可見光區某一波長時，就顯示對應的色彩，如紅、綠、藍色，三基色是顯示各種顏色的基礎，三基色按照不同的比例合成產生千萬種顏色的變化。自發現100多年了，在幾度至幾十度，能達到寬溫100℃以上的變色材料很少，特別是變色聚合物研究起步晚，變色區間窄而不穩定，東北大學制備的變色聚合物寬達250℃以上，最高達300℃以上，居國際領先，寬溫變色物質為應用提供技術基礎。變色聚合物具有下列獨特性能： 1.修復功能，表明材料可以在高低溫之間反復使用。 2.光致變色性能。選擇反射與選擇透過：在外界光源照射下，垂直于觀察綠色聚合物膜時，看到綠色，即反射綠光，而透過光為紅光，即選擇透過；Bragg反射：斜觀察綠板為藍色或藍紫色，取決于觀察角度。這種獨特性能是其它物質不具有的。以上性能性能用于防偽具有原創性。 本項目經過十幾年的理論與技術創新研究，發明并研制出具有選擇反射的光功能高分子材料，實驗研究表明，它具有獨特的光學、電學和熱學性能，除可用作不可復制的防偽材料（它是集一級、二級和三級防偽于一身的防偽材料）外，還可以在光學（如光學開關、屏蔽材料）、輕工（如服裝、裝飾、涂層、紡織）、信息（新型大容量信息存儲材料）等領域獲得奇特的應用。 從表中可見彩色聚合物無論在研究與生產都具有原創性與先進性 獲7項專利，核心技術獲得國家技術發明二等獎。
東北大學
2021-04-11
光伏逆變器關鍵技術
研制了5kW至500kW不同功率等級的單相、三相光伏并網逆變器，掌握了主電路、控制系統、系統集成等關鍵技術。 技術特點: 具有效率高、輸出電流諧波含量低、輸入電壓范圍寬等特點，具有孤島檢測和低電壓穿越功能。 主要技術指標： 1500kW光伏并網逆變器參數說明： 輸入參數：推薦最大太陽電池陣列功率550kWp 直流電壓范圍（MPPT）450~820V 允許最大直流電壓880V 最大陣列電流2 x 611A MPP跟蹤快速、精確MPP跟蹤 輸出參數：額定交流輸出功率500kW 運行電網電壓270VAC±10%額定交流電流1069A供電系統TT、TN-C、TN-S運行中的電網頻率50Hz±0.5Hz電網電流的諧波畸變<2% 功率因數（額定功率下）1過載能力120%/1min短路保護150%/（<0.1s） 效率：最大效率 98.8%歐洲效率98.6% 應用范圍： 家用、建筑用中小型太陽能發電系統；大規模光伏電站。
北京交通大學
2021-04-11