【006自动化工程学院】系统工程与智能装备研究团队
发布时间:2024-05-08 点击数:

一、团队介绍

自动化工程学院系统工程与智能装备研究团队是由国家级领军人才汤浩教授领衔的一支集产品开发与技术创新于一体、材料-化工-电子-控制多学科深度融合的高水平研发队伍。研究团队主要致力于新能源系统核心部件开发、系统集成与控制技术研究,在氢能与储能领域具有二十余年的研发经验。团队现有专职研发人员14人,硕士/博士研究生43人,其中,教授1名,副研究员3名,博士后2名。

近5年来,团队承担/参与国家重点研发项目7个,省部级科技支撑项目4个,中央企业联合攻关项目6个。2019至2023年连续5年入选“电子科技大学科研大团队”,2020年和2021年被评为自动化工程学院“综合考核优秀团队”,2021年被评为学院“2018-2021四年综合考核特优团队”,2023年被评为学院“攻坚克难先锋团队”。

二、研究方向和科研成果

团队面向国家重大需求和国际学术前沿,以新能源系统产业化应用为发展方向,大力开展新能源领域系统集成及智能化共性关键技术研究。针对能源、交通、无人机三大领域的应用需求,聚焦氢能与储能系统综合性能提升与智能化控制的关键科学问题,深度融合人工智能与新能源基础理论与技术,突破氢能、储能等新能源系统的核心技术瓶颈,实现能源利用的高效化和智能化,促进我国新能源行业的快速发展。

主要研究成果如下:

1、无人机用燃料电池动力系统

面向各类无人机的长续航应用需求,突破了氢电混合动力系统的轻量化设计和优化功率管理、燃料电池输出功率的快速响应控制、电池一致性保障、环境适应性等关键技术,已研发出2-10kW级燃料电池无人机动力系统,形成了一系列的技术成果。目前,无人机已完成长时间的飞行验证,电堆和系统的重量功率密度达到国际水平。

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2、车用燃料电池动力系统

针对商用车应用需求,从发动机工程设计优化、运行条件和工况动态监测、反应介质智能控制等方面重点突破了模块内部气/液均匀分配与动态调控、水/热动态平衡管理、运行状态监测、能量稳定输出等制约发动机集成与动态管理的关键技术,已研发出65~200kW车用燃料电池动力系统,并实现商业化运营。自主开发的产品累计运行350万公里,电堆完成了10000+小时的寿命耐久测试。

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3、大功率高精度燃料电池测试装备

为解决燃料电池动力系统与部件检测与验证的需求,依托国家重点研发计划项目,开发出大功率高精度燃料电池系列测试装备。重点突破了系统-部件多层级特性匹配与协调运行、强交叉耦合条件下的多模块复杂参数解耦控制、大滞后时变系统的预测控制等关键技术,建立了具有完全自主知识产权的技术体系,形成了一系列服务于国家能源战略需求的原始创新技术,为氢能产业的快速发展注入动力。

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团队近年来承担的国家及省部级科研项目

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三、科研平台与实验室条件

团队以燃料电池、全钒液流储能电池和电解制氢等新一代能源系统为研究对象,聚焦氢能与储能系统的共性技术创新与工程技术研发。能源系统的非线性、运行控制的多参数、各功能模块间的强耦合、传热传质过程的大滞后、测量参数的多维度,为控制学科提供了复杂完整的研究体系。

在共性技术创新方面,现已搭建成电堆多物理场仿真设计及验证平台、氢动力/氢储能系统共性技术研发平台以及新能源系统智能化研究平台,在多维数据采集与分析、智能信息挖掘与处理、控制系统建模-仿真-应用、多能源系统集成控制与优化具备坚实的研究基础,可支撑微弱信号原位检测、多传感器信息融合、信号分析处理(聚类分析、逻辑回归、向量机等)、机理+数据驱动建模、模型参数辨识、预测控制、最优化算法、稳定性分析等各类创新研究。所培养的研究生具备优秀的科研创新能力,多名学生以第一作者身份在Energy Conversion and Management(中科院一区,影响因子10.3)、Energy(中科院一区,影响因子8.9)、Journal of Power Source(中科院二区,影响因子9.2)、International Journal of Hydrogen Energy(中科院二区,影响因子7.2)等期刊发表高水平论文。

在工程技术研发方面,依托电子科技大学氢能与燃料电池研究院、电子科技大学-中国汽研氢能动力研究中心(2020-2023),以及电子科技大学—华昌化工研究生联合培养基地及企业重大横向课题,重点学生运用专业技能解决重大工程问题的综合能力。具体包括:嵌入式硬件(飞思卡尔、英飞凌、TI等)、嵌入式软件(C语言、Matlab等)、上位机软件(LabView、C# 、Java 等)、传感器技术(温度、压力、电压、电流、流量等)、通信协议(CAN、串口、TCP/IP、GPIB等)、电力电子变流(升降压、PWM、数字控制)、可编程控制器(NI、西门子、倍福等)、仪器仪表、信号调理、电气设计、控制调参等。所培养研究生具备扎实的工程实践能力,受到用人单位的一致好评。

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四、人才培养模式

团队秉承求真求实的科研理念,积极探索产教融合的育人新模式,构建产-学-研-用的一体化创新人才培养机制。依托国家重点研发计划、国家自然科学基金等纵向项目以及行业领军企业的横向合作项目,通过基础科学创新、关键工程技术突破以及产品开发应用三个方面,大力培养学生学术创新及解决重大工程问题的综合能力,为国家和社会输送高质量复合型优秀人才。近5️年团队累计培养38名博士/硕士毕业生,其中,10人获得国家奖学金,9人获得四川省优秀毕业生。

团队采用专业化分工的协作模式,聘请了专职财务及综合事务人员全方位保障实验室的正常运转。研究生无需参与繁琐的事务性工作,能够全身心高效地投入科学研究工作。同时,团队设有多重化奖励机制,包括实验室奖学金、项目劳务费、成果奖励、差旅补贴等,激励学生积极参与各类科技创新和工程技术研究。

五、毕业生就业情况与去向

团队毕业生实现100%就业,主要去向包括:

政府部门:成都市温江区投资促进局等;

中央企业及研究所:中国华电集团、中国华能集团、中兴通讯、中国电子科技集团公司电子科学研究院/二十四所/二十九研究所/五十四研究所、中国兵器工业第二〇六研究所、云南省交通规划设计研究院等;

著名民企:华为、大疆、OPPO、TP-LINK、拼多多、美团、虾皮科技、高德软件、德州仪器等;

985高校读博深造。

六、导师介绍、招生专业和代码

1、汤浩:教授、国家级特聘专家、博士生导师

全国“讲理想、比贡献”优秀创新团队带头人,四川省外籍专家最高荣誉“天府友谊奖”获得者,江苏省“双创团队”带头人。针对新能源系统的多参数、非线性、多维度、强耦合、大滞后特点,解析功能模块间耦合规律,开展复杂系统与控制、智能信息检测与处理、系统工程与智能装备、故障诊断与容错控制技术、多智能体协同控制等研究。自2018年起带领团队先后承担/参与国家重点研发项目7个,省部级科技支撑项目4个,中国汽研、哈电集团、东方电气等中央企业联合攻关项目6个。近5年作为通讯作者发表SCI论文40余篇,授权国内外发明专利70余项,主持开发出新能源领域核心模块、动力系统、大功率测试装备等系列产品,实现了批量生产及商业化应用。

招生专业及代码

(1) 博士:控制科学与工程(081100)、电子信息(085400)、交通运输(086100)

(2) 硕士:控制科学与工程(081100)、控制工程(085406)

2、殷聪:副研究员、工学博士、硕士生导师

针对氢能燃料电池与液流储能电池领域,开展高性能电堆设计、多物理场耦合仿真建模、高分辨原位检测技术、数据驱动的智能诊断与预测技术等方面研究,技术成果应用于长续航无人机、新能源汽车、清洁发电等多个领域。2018年以来,主持国家重点研发计划子课题1项,国家自然科学基金面上项目1项,省部级课题4项;承担中国汽研、东方电气、广汽集团等企业联合攻关项目6项。在Applied Energy、Energy Conversion and Management、Energy、Journal of Power Sources等SCI期刊发表论文40余篇;申报国内外专利一百余项,授权中国发明专利93项,授权美国专利1项。

招生专业及代码

(1) 控制科学与工程(081100)

(2) 控制工程(085406)

3、李凯:副研究员、工学博士、硕士生导师

2006、2009、2014年在电子科技大学分别获得学士、硕士、博士学位,2009年硕士毕业留校至今在自动化工程学院工作,2016-2017赴丹麦奥尔堡大学访学1年。一直从事新能源发电/储能系统集成与控制相关的产品开发与基础研究,作为负责人/科研骨干先后承担了20余项科研项目,包括国家重点研发计划《MW 级固体聚合物电解质电解水制氢技术》、《高环境适应性的公路客车燃料电池动力系统和整车集成技术》、《高密度大容量气氢车载储供系统设计及关键部件研制》、国家自然科学基金《基于阻抗无源性重塑的变流器与电网交互谐振抑制理论与方法研究》、省科技支撑计划《车用高性能燃料电池技术开发》等项目,累计承担科研项目超过2000万元。发表SCI/EI收录学术论文40多篇,获得国家发明专利60多项。

招生专业及代码

(1) 控制科学与工程(081100)

(2) 控制工程(085406)

4、高艳:副研究员、工学博士、硕士生导师

四川省第二批海外高层次人才创新创业“顶尖团队”核心成员,能源行业液流电池标准化技术委员会委员。自2012年起主要从事新能源系统集成和智能控制研究。作为项目负责人主持并完成1项四川省科技支撑计划重点项目和1项中科院“西部之光”项目,作为子课题负责人承担1项国家重点研发计划和2项省部级重点项目。作为第一或主要发明人申报专利50余项,国际专利1项,已授权25项;作为标准主要起草人完成四川省地方标准1项;在Advanced Materials、Carbon、Applied Physics Letters、Journal of Power Sources等SCI期刊上发表论文20余篇,单篇最高引用次200余次。

目前主要从事氢能及储能系统智能化算法及控制技术研究,包括燃料电池/液流电池状态估计及故障诊断算法研究、机理模型与深度学习相融合的电池衰减研究与寿命预测、燃料电池无人机动力系统集成与控制算法研究等。

招生专业及代码

(1) 控制科学与工程(081100)

(2) 控制工程(085406)

导师详情可查阅电子科技大学研招网-导师风采:https://yjsjy.uestc.edu.cn/gmis/jcsjgl/dsfc

七、联系方式

汤浩老师:主楼C2-516,tanghao@uestc.edu.cn

殷聪老师:主楼C2-113,yincong@uestc.edu.cn

李凯老师:主楼C2-114,kaili@uestc.edu.cn

高艳老师:主楼C2-218,gaoyan@uestc.edu.cn