清華新聞網(wǎng)6月1日電 5月30日，第16屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽頒獎(jiǎng)會(huì)在線(xiàn)上召開(kāi)，清華大學(xué)作為牽頭單位共有15項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)新成果榮獲大賽獎(jiǎng)項(xiàng)。車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院李克強(qiáng)院士團(tuán)隊(duì)的成果“基于云控平臺(tái)的車(chē)輛預(yù)測(cè)性巡航控制系統(tǒng)”榮獲本屆大賽唯一的特等獎(jiǎng)，同時(shí)清華摘得了大賽20項(xiàng)金獎(jiǎng)中的5項(xiàng)，是榮獲高級(jí)別獎(jiǎng)項(xiàng)數(shù)量最多的推薦單位。
第16屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽頒獎(jiǎng)會(huì)
部分獲獎(jiǎng)項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介如下：
特等獎(jiǎng)項(xiàng)目：基于云控平臺(tái)的車(chē)輛預(yù)測(cè)性巡航控制系統(tǒng)
現(xiàn)有單車(chē)智能駕駛系統(tǒng)的感知范圍有限，對(duì)道路交通信息的獲取能力不足，造成車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)最佳工作狀態(tài)和道路交通條件難以匹配，導(dǎo)致車(chē)輛行駛過(guò)程的節(jié)能效果欠佳。針對(duì)這一行業(yè)難題，車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院李克強(qiáng)院士團(tuán)隊(duì)的高博麟副研究員、許慶助理研究員等，依托車(chē)路云一體化系統(tǒng)架構(gòu)，研發(fā)了車(chē)云協(xié)同的商用車(chē)廣域優(yōu)化行駛節(jié)能控制技術(shù)，上層云控平臺(tái)在線(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃能耗最優(yōu)的行駛車(chē)速策略；下層車(chē)載智能終端依據(jù)云端規(guī)劃結(jié)果，對(duì)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制，改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)范圍和能耗，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛廣域優(yōu)化節(jié)能行駛。與單車(chē)巡航相比，該技術(shù)顯著改善了道路交通信息利用的廣度和深度，提升了車(chē)輛行駛經(jīng)濟(jì)性。目前正與濰柴、重汽、陜汽等多家企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。
基于云控平臺(tái)的車(chē)輛預(yù)測(cè)性巡航控制系統(tǒng)原理圖
金獎(jiǎng)項(xiàng)目：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片機(jī)器人智能磨拋單元
機(jī)械系王輝副教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片曲面精密光整加工的技術(shù)需求，構(gòu)建了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片智能磨拋單元的技術(shù)框架。通過(guò)表面宏微觀(guān)幾何形貌特征的分解及重構(gòu)提出了零件關(guān)鍵工藝表面創(chuàng)成式精細(xì)化表征方法，解決了復(fù)雜型面的數(shù)字化形貌表征難題；以葉片工件的在線(xiàn)光學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)為輸入，提出了工件位姿偏差、表面加工余量的辨識(shí)算法和基于工藝模板的工件加工軌跡修正方法，構(gòu)建出葉片精密光整工藝的主體流程；并提出表面凸凹點(diǎn)法矢的動(dòng)態(tài)辨識(shí)和恒力多道次加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控方法，為復(fù)雜曲面的局部修型與力學(xué)性能優(yōu)化提供了手段。項(xiàng)目技術(shù)方案從工藝原理及智能控制方法兩個(gè)方面入手，在改善葉片的加工誤差與表面殘余應(yīng)力分布特性方面具有顯著成效。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片智能磨拋單元示意圖
金獎(jiǎng)項(xiàng)目：140MPa超高壓寬溫域氫氣密封性能檢測(cè)平臺(tái)
加氫站在氫能產(chǎn)業(yè)中至關(guān)重要，但加氫站氫氣儲(chǔ)存量大、加注頻繁，且受介質(zhì)壓力高、環(huán)境溫度波動(dòng)等影響，儲(chǔ)氫裝置密封件易發(fā)生泄漏失效，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故發(fā)生，有效避免臨氫密封件失效對(duì)保障氫能技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
機(jī)械系密封與潤(rùn)滑團(tuán)隊(duì)郭飛助理研究員牽頭項(xiàng)目瞄準(zhǔn)臨氫密封材料性能檢測(cè)與材料研發(fā)的需求，重點(diǎn)攻克超高壓140MPa、寬溫域-50~160℃設(shè)計(jì)難題。在空氣源驅(qū)動(dòng)“雙作用單級(jí)-雙壓縮”增壓系統(tǒng)與螺旋油浴槽均勻換熱溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，結(jié)合氣泵驅(qū)動(dòng)“微正壓”循環(huán)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)通路、泄放動(dòng)作邏輯自判定程序、旋轉(zhuǎn)快啟式高壓腔體結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)，研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)140MPa超高壓寬溫域氫氣密封性能檢測(cè)平臺(tái)，為突破高壓寬溫域氫氣密封產(chǎn)品的研制提供重要實(shí)驗(yàn)支撐。
140MPa超高壓寬溫域氫氣密封性能檢測(cè)平臺(tái)示意圖
金獎(jiǎng)項(xiàng)目：商用車(chē)節(jié)能型智能電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院汽車(chē)工程研究所季學(xué)武副教授和劉亞輝副教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)商用車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)智能化和節(jié)能化的迫切需求，研發(fā)了新型的節(jié)能型智能電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及控制算法實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)與液壓的深度混合助力，實(shí)現(xiàn)高效率的商用車(chē)智能轉(zhuǎn)向功能；同時(shí)基于降低企業(yè)適配成本考慮，轉(zhuǎn)向器主體可與常規(guī)轉(zhuǎn)向器進(jìn)行簡(jiǎn)單替換。
所開(kāi)發(fā)的新型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)商用車(chē)和新能源商用車(chē)，具備輔助轉(zhuǎn)向以及自動(dòng)駕駛功能，相比于市面上功能接近的智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，綜合能耗降低約85%，可以有效降低碳排放以及運(yùn)營(yíng)成本。
左：電液轉(zhuǎn)向器總成 右：液壓供油總成
金獎(jiǎng)項(xiàng)目：中溫變壓吸附氫氣分離與模塊化定向除雜技術(shù)
能動(dòng)系史翊翔教授、蔡寧生教授團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)燃料電池用氫高品質(zhì)需求，研發(fā)了基于中溫變壓吸附及定向除雜的系列制氫技術(shù)。通過(guò)調(diào)控金屬-氧鍵吸附強(qiáng)度及吸附熱，實(shí)現(xiàn)CO2、H2S、CO等氣體中溫下定向可逆脫除，同步提升吸附選擇性與凈化精度；中溫運(yùn)行引入有利于氫氣替換的變壓吸附新步序，實(shí)現(xiàn)了氫氣收率與純度“雙高”目標(biāo)；設(shè)計(jì)、運(yùn)行國(guó)內(nèi)首臺(tái)、國(guó)際領(lǐng)先的中溫變壓吸附H2/CO2分離中試裝置。依托北京佳安氫源科技股份有限公司實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，為全國(guó)多處加氫站與用氫設(shè)施提供了超過(guò)250噸高品質(zhì)氫氣，為氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供支撐性創(chuàng)新技術(shù)。中溫高效H2/CO2分離與純化裝備同時(shí)也有望作為綠氫與化石能源轉(zhuǎn)化耦合的高效“路由器”，為綠氫制取-化石能源轉(zhuǎn)化-碳捕集-多能提質(zhì)綜合利用提供重要技術(shù)支撐。
中溫變壓吸附定向除雜制氫技術(shù)系列：吸附劑開(kāi)發(fā)（左）、工藝改進(jìn)（中）、產(chǎn)品化推廣（右）
北京發(fā)明創(chuàng)新大賽是在北京市科委支持下、中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)的指導(dǎo)下、由北京發(fā)明協(xié)會(huì)首次向全社會(huì)推出的民間科技活動(dòng)。大賽是落實(shí)北京市科技發(fā)展戰(zhàn)略、鼓勵(lì)科技發(fā)明創(chuàng)新、營(yíng)造“崇尚發(fā)明創(chuàng)新、構(gòu)建和諧社會(huì)”的良好社會(huì)氛圍的舉措之一，廣大發(fā)明愛(ài)好者自愿參加，參賽成果既有貼近民生的生活用品，又有結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)需求的技術(shù)創(chuàng)新成果，賽期約半年。
第16屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽收到報(bào)名項(xiàng)目1600項(xiàng)，經(jīng)三輪專(zhuān)家評(píng)審、通過(guò)初賽、復(fù)賽、決賽、網(wǎng)上公示等多個(gè)環(huán)節(jié)，評(píng)選出發(fā)明創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)目230項(xiàng)，其中特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，金獎(jiǎng)20項(xiàng)，銀獎(jiǎng)70項(xiàng)，銅獎(jiǎng)139項(xiàng)；入圍獎(jiǎng)項(xiàng)目748項(xiàng)。
供稿：科研院
題圖設(shè)計(jì)：李娜
編輯：李華山
審核：呂婷
