姜久春,41岁,北京交通大学电气工程学院院长,国家能源主动配电技术研发中心主任。从事
电动汽车电池管理及充放电基础设施方面研究工作。
他研发的
电池管理系统在惠州市亿能电子有限公司实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。
他分别于2008 年、2010 年主导设计了当时世界上规模最大的两个纯
电动汽车充换电站——北京奥运纯
电动汽车充电站和上海世博会纯
电动汽车充电站,国家“十城千辆”25 个示范城市中有16 个采用该技术。并参与多项国家标准如《
电动汽车动力蓄
电池系统通用要求》和《
电动汽车动力蓄
电池系统
电池箱通用要求》的制定。其创新成果为首都重大科研项目以及节能减排、低碳环保、建设资源节约型与环境友好型社会做出了卓越贡献。
他建造了国内第一个
电动汽车充电站——北京西黄庄
电动汽车充电站。
他设计了世界上规模最大的两个纯
电动汽车充换电站——北京奥运纯
电动汽车充换电站和上海世博会纯
电动汽车充换电站。
他研发的
电动汽车电池管理系统实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。
4月25日,记者见到了这位
电动汽车领域的传奇人物;北京交通大学电气工程学院院长姜久春教授。不久前,他刚刚入选科技部中青年科技创新领军人才。
结缘电动汽车 确定科研方向
在北京交通大学的电气楼外,立着十来根绿色的金属桩,被称为零排放纯
电动汽车的能量之源——
电动汽车充电桩。这是姜久春带领课题组在北交大做的纯
电动汽车充电示范,已经成了校园内的一道特殊风景,很多校外人士到交大参观,都要到这里看看,体验一下。
“我第一次接触
电动汽车还是读博士期间。当时,我的导师周希德教授承接了国家‘九五’科技攻关项目‘
电动车应急多路充电站’。”姜久春告诉记者。
这个课题让姜久春来到被称为中国
电动汽车摇篮的汕头国家
电动汽车运行试验示范区。在那里,他平生第一次见到了完全由电力驱动的汽车。“看到了通用、丰田等不少外国品牌的
电动汽车,总体感觉国内的汽车与国外的汽车差距很大。”姜久春说。
姜久春和大学同学张维戈一起开始深入这个陌生的领域。可现实的环境让他们遇到了很多困难。“当时,学校没有实验条件,整个项目的经费也很少,科研中要用到的零件折弯都要亲自动手。我们在汕头基本每天晚上都做到凌晨两三点钟,连续两三个星期,直到把一个事做完。”回忆起那时的情形,姜久春十分感慨。
研究工作虽然很艰难,但他们在导师的指导下,通过反复实验,在技术上得到突破,充电机的性能得到不断改善。科研项目结束时,他们的技术已经相当成熟。
此时,已经博士毕业的姜久春留校任教。和
电动汽车的结缘,也让他确定了今后的研究方向——姜久春把研究重点放在了汽车的
电池管理上。
研发电池管理系统 占据国内市场半壁江山
对于
电动汽车来说,充电机只是供电的部分,
电动汽车要跑起来,还需要提高车载充电
电池的稳定性能——
电池管理。
“就是在保证
电池的寿命和
电池安全的同时,怎样更高效地利用
电池。就好比我们使用手机的时候,能准确地知道手机
电池的剩余量,
电池管理就是能准确地告诉车主
电池的使用情况。”姜久春对
电动汽车电池进行了简单讲解。他说:“
电动汽车是由上百块的
电池串联在一起为汽车提供动力。一只
电池管理起来还好管,串起来之后管理更麻烦。这在技术上难度很大。因为
电池衰退路径具有很大的不确定性,你很难通过控制手段来解决这个问题,而且
电动汽车行驶在路上,驾驶习惯、路况、温度等都会影响耗电量,考虑得越细,难度也就越大。”
为了拿到准确数据,姜久春和团队成员需要不断地提高计算能力和检测精度,反复地测量
电池的电压、电流、温度等,从而判断出
电池的负荷状态。
多年的努力和坚持,姜久春他们的技术日趋成熟。“2008年的时候,我们基本上解决了
电动汽车剩余电量的问题,估计的
电池荷电状态,精度一般能保证在5%以内。我们研发的
电池管理系统在惠州市亿能电子有限公司实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。而且我们在
电池管理研究中还申请了二十多项专利。”提起这些,姜久春十分自豪。
打造电动汽车领域的多个第一
2004年,姜久春带领团队在北京大兴西黄庄设计完成了一个可容纳20辆公交车进行充电的充电站,这也是国内的第一个
电动汽车充电站。
2008年,姜久春他们设计了当时世界上规模最大的纯
电动汽车充换电站,为50辆低能耗、无污染的纯大巴运行在奥运村和各个场馆之间提供了能源基本保障。
2010年,上海世博会的纯
电动汽车充换电站照搬了姜久春他们提出的监控系统。
随后的广州亚运会期间,姜久春成为
电动汽车充电站设计的技术顾问,每周飞往广州两次。
“西黄庄充电站是国内的第一个
电动汽车充电站,主要是确立各区的功能,包括动力、监控等功能区的划分,我们这个充电站建好以后,应该说为行业提供了一个事实标准,后来再建的很多充电站实际上是按照我们当时划的功能区来建设的。”姜久春告诉记者。
其实,
电动汽车充电站的建设远不是划分功能区那么简单。“能源供给模式的改变,不是一个很简单的事情。新能源电动车技术成熟后,制约它的另外一个关键因素就是充电站的建设,这是一个大的基础设施建设问题。而且,一辆车的充电与几十辆车、上百辆车的充电是不同的概念,电网也面临着不小的压力。” 姜久春说。
按照姜久春的设计,北交大正在建设校园微网示范系统。6月份,300千瓦太阳能
电池板以及500千瓦时的储能系统将安装完成。“这套系统能满足100辆
电动汽车充电,并可向电网反向输电,不但不增加电网压力,还能稳定电网。” 姜久春说。
兴趣和坚持是成功的关键
采访中,姜久春多次提及两个关键词:兴趣和坚持。
“这个兴趣真是靠培养出来的,不是说你小时候很感兴趣,到大了一定会做这个方向。也可能一开始你不感兴趣,深入进去反而能发现很多乐趣,也会做得很好。”姜久春告诉记者。
在西黄庄做测试的时候,铅酸
电池变成了锂
电池,用两个月之后汽车就跑不动了,很多人认为
电池管理系统不好。“我们就把
电池拆下来,一个一个地测,后来发现不是
电池管理系统不好,是用法有问题,这么多
电池串起来之后,它一定会出现短板效应。我们就想办法解决这个问题,从原来的两个月变成六个月,再后来一年,再往后我们干脆自己在管理系统中解决这个问题,到后面你一年做一次手动维护就好了。这个过程是很有意思,你越深入就越有成就感,就越想做下去。”姜久春说。
回首和
电动汽车打交道的18个年头,姜久春认为,自己能做出一些成果,除了兴趣,最重要的就是坚持。
由于在国内研究
电动汽车起步早,遇到的困难也很多。“确立搞
电动汽车这个研究方向的时候,很少有人关注、支持这个项目,当时觉的最大困难是外界给我们的支持太少,没有科研人才、缺少科研资金。” 姜久春说。在很长一段时间内,如何吸引科研力量,拓展研究经费来源成为姜久春的首要工作。
“但是,你既然做这件事,就要坚持把它做完。其实,回过头来看也没有想象中的那么难,关键是要有恒心,不能半途而废。” 姜久春说。
谈到未来的研究方向,姜久春告诉记者:“随着
电池技术的进步和
电动汽车产业化的推进,我想
电池管理将来就是产业的事情了。我们正在研发以冷热电三联供为基础的分布式能源系统,提高整个能源的使用效率,为未来能源互联网的实现奠定基础。”
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