高效节能低碳内燃机余热能梯级利用基础研究.docx

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高效节能低碳内燃机余热能梯级利用基础研究

项目名称：

高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用基础研究

首席科学家：

舒歌群天津大学

起止年限：

2011.1至2015.8

依托部门：

教育部天津市科委

二、预期目标

3.1项目总体目标

（1）通过本项目的研究，将内燃机的总能效率在现有基础上提高15%以上为目标，在内燃机余热能高效转化和高效利用的关键科学问题上取得突破，并结合原理性样机，验证新理论、新方法。

为有效降低石油消耗、降低CO2排放，为我国能源可持续发展战略和实现节能减排的目标作出贡献。

（2）建立“内燃机联合热力循环能流耦合与协调可控”的余热能梯级利用的理论框架，提出内燃机余热能高效转化和利用的系统设计方法和集成优化理论，形成高效、节能、低碳内燃机余热能梯级利用的新方法，在新技术原理和新技术上取得突破。

为我国内燃机工业在围绕节能减排新技术的竞争中，提高自主创新能力和国际竞争力提供理论和技术基础。

（3）形成一支在内燃机节能减排领域具有国际竞争力的研究团队，增强承担国家重大科研攻关任务的能力；建成培养内燃机节能减排领域高素质、多学科交叉的创新人才培养基地。

3.2五年预期目标

理论层面的目标

1）在底循环吸热的内燃机余热能联合热力循环优化组合的新理论和新方法的研究中取得突破。

提出新型循环工质、新型工质与循环系统的匹配理论，提出典型循环系统的集成原理方法，提出新颖的正逆耦合循环系统。

2）在排气余压动能充分膨胀作功的气动循环高效转化的新理论、新方法和新技术的研究中取得突破。

3）在新型高效热电转化器件的优化设计理论和方法研究上取得突破。

4）提出内燃机混合动力系统多目标能量管理的建模与控制理论，在内燃机全工况范围的余热能高效转化—回收能高效利用的控制方法和策略上取得突破。

技术层面的目标

1）研制4种技术途径的内燃机余热能利用的原理性装置，使内燃机经济性提高5-10%。

2）完成汽油机、柴油机余热能高效转化和利用的新技术原理样机，内燃机总能转化效率提高15%，为产业化提供新技术方案。

3）掌握高效化、集成化、小型化热力系统核心零部件（包括膨胀机、换热器、涡轮机、发电机）等的设计能力，为中低品位能的高效利用提供技术手段。

优秀成果和人才培养目标：

1）在本项目研究过程中形成的成果，拟出版理论体系明确、特色鲜明的学术专著1～2部，在国内外学术刊物上发表学术论文200篇，其中三大检索占80%以上；申请发明专利25项以上；软件著作权登记5-7项。

2）培养造就一支团结合作、富有朝气和创新精神的能源领域的基础与高技术研究队伍，包括2-3名具有国际影响力的科学家、1～2名国家级人才计划获得者、中青年学术带头人8～10名。

3）培养博士生40－50人，博士后10-15人。

博士生和博士后参加国外有影响的学术会议，与国外高水平大学加强实质性学术交流，并发表论文10－15篇。

三、研究方案

4.1总体思路

本项目提出“内燃机联合热力循环能流耦合与协调可控”的核心学术思想来寻求对关键技术瓶颈问题的解决办法。

以Diesel循环（柴油机）和Otto循环（汽油机）为特征的内燃机，其余热能的主要表现形式为热能流和动能流等。

对余热能的热能流和动能流的高效转化利用的核心思想是针对不同形式、不同品位的能量流，选择各种热力循环（朗肯循环、Kalina循环、布雷顿循环、斯特林循环等）或热电转化材料等来提升能源的品位、实现余热能的高效转化。

“能流耦合”反映了内燃机余热能转化过程中低品位能向高品位能转化的过程特征，体现为联合热力循环系统的参数耦合，“能流耦合”的联合热力循环的优化是实现高效转化的途径。

“协调可控”就是能流耦合的联合热力循环系统能够满足内燃机余热能随运行工况变化的瞬变脉动性和梯度特性，实现高效转化；同时，回收的能量能够满足内燃机运行工况的用能需要，实现高效利用。

“协调可控”是实现新技术原理创新的要素。

本项目的总体研究思路是：

以核心学术思想为指导，从包括热力学、传热学、流体力学、材料学、动力机械工程等学科交叉协同的角度，以揭示内燃机余热能转换过程的传递、转化规律为切入点，得到“能流耦合”的热力循环系统的能量高效转化关系；设计性能强化的热力单元和工质材料，以保障提“能流耦合”的联合热力循环系统的实施。

从动力机械工程、力学、机械设计、控制理论与工程等多门工程科学的角度，以内燃机总能转化效率为目标，对于热能到功的转化利用的热力学循环系统模式、一体化集成建模和能量管理策略进行研究，提出非稳态能量流“协调可控”的能量管理策略和控制方法。

在热力学、传热学与材料科学、动力机械等学科边缘上取得“内燃机联合热力循环能流耦合与协调可控”理论思想的突破，为内燃机余热能高效转化和利用的新技术提供理论依据。

针对内燃机余热能中热能流和动能流形式的高效转化和高效利用的关键技术瓶颈问题和关键科学问题，设计不同的技术路线；开展循环模拟优化、试验装置系统测试分析、原理样机设计和集成优化等研究工作，提出并验证新理论、新方法和新技术。

4.2技术途径

本项目的技术途径关系如图5所示。

对各个环节说明如下：

（1）关键技术途径设计

围绕内燃机余热能中热能流的高效转化的关键技术和科学问题，设置新型可控热力循环系统研究以及热电材料高效热电转化研究两条技术路线。

围绕内燃机余热能中动能流的高效转化的关键技术和科学问题，设置复合涡轮余压能直接转化的气动循环研究以及基于附加膨胀室的余压能气动循环转化研究两条技术路线。

围绕内燃机余热能回收能的高效利用的关键技术和科学问题，设置基于热、电蓄能的热-电内燃机混合动力系统能量管理研究以及基于高压气体蓄能的气动-内燃机混合动力系统能量管理研究两条技术路线。

图5技术途径的关系

（2）技术路线及方案

1）新型可控热力循环研究

建立联合热力循环系统的理论模型，开展基于传热—工质相变底循环吸热的联合热力循环系统效率优化的模拟研究；研究中，提出针对不同新型循环工质、新循环系统的匹配理论和正逆耦合循环系统。

搭建试验装置系统，开展测试分析和验证研究。

建立热力单元传热和换热得能量转换理论以及材料设计理论，开展核心部件包括膨胀机、换热器的性能模拟分析研究，提出设计理论和制备技术；搭建试验装置系统，开展测试分析和验证研究。

搭建内燃机试验装置，开展基于传热—燃料催化裂解底循环吸热的余热能高效转化的实验研究；研究中，提出不同催化剂对燃料吸热催化裂解的效率、高热值燃料组分的影响。

开展改性组合燃料在内燃机缸内高效清洁燃烧的控制策略。

2）热电材料高效热电转化研究

建立基于热电材料的热电转化器件系统和模型，以理论分析和试验测试分析为手段，研究热电器件中材料—电极—连接的多尺度的传热传质机理；提出热电器件的复合强化传热方法；提出高效热电器件的设计方法和制备技术；设计不同温度梯度和温度窗的系列热电转化器件和组合装置；搭建试验装置系统，开展测试分析和验证研究。

3）复合涡轮余压能直接转化的气动循环研究

建立联合气动循环系统的理论模型，开展基于涡轮膨胀的内燃机余压能气动循环流动机理的模拟优化研究，提出复合涡轮系统（涡轮-传动或涡轮-发电）一体化设计方法和制备技术；搭建试验装置，开展测试分析和验证研究；以理论分析和试验测试分析为手段，研究全工况的动力涡轮高效转化的自适应控制策略。

4）基于附加膨胀室的余压能气动循环转化研究

建立联合气动循环系统的理论模型，开展基于附加膨胀室的内燃机余压能气动循环的模拟优化研究。

研究中，对多工质联合循环、多级膨胀、中间加热等技术方案进行模拟优化组合研究；提出内燃机—气动循环装置优化设计方法和制备技术；搭建试验装置，开展测试分析和验证研究。

5）热、电蓄能的热-电内燃机混合动力系统能量管理研究

结合余热能、制动能回收—热、电蓄能的内燃机混合动力系统特点，开展系统控制模型的建模理论和方法研究，建立控制模型；开展全工况范围的余热能高效转化—回收能高效利用的多目标优化控制理论和控制策略研究；提出内燃机—发电（驱动）电机一体化的系统设计理论和方法；搭建试验装置，开展测试分析和验证研究。

6）气体蓄能的气动-内燃机混合动力系统能量管理研究

建立高压气体蓄能的气动-内燃机混合动力系统的理论模型，开展混合动力系统的蓄能、用能的能量管理模拟分析研究，包括气体工质、能量效率、控制方法和策略优化模拟分析。

提出内燃机—压气机—气动发动机的一体化的设计方法；搭建试验装置，开展测试分析和验证研究。

4.3本研究工作的特色和创新性

（1）相对于国际上目前主要集中于单一转化技术的研究，提出“内燃机联合热力循环能流耦合与协调可控”的核心学术思想来寻求关键技术瓶颈和关键科学问题的突破，重点研究“能流耦合”和“协调可控”条件下的能量转化过程的规律，在科学层面上是对基础科学理论的发展和创新，在技术层面上是由理论向技术转化的关键，有重要应用前景和科学意义。

（2）相对于国际上把内燃机余热能转化系统作为附属系统的思想，对多能流耦合的内燃机余热能转化提出联合热力循环优化集成的思想，提出将内燃机热力循环作为循环单元，有机组合于联合热力循环系统中，寻求内燃机热效率和底循环效率的协同优化，是以内燃机总能效率为优化目标的余热能高效转化的新思想和新方法。

（3）相对于国际上电池蓄能的电-油内燃机混合动力技术，提出余热能、制动能回收-热、电蓄能-动力用能和辅助系统用能的内燃机复合能量动力系统多目标能量管理的建模与控制思想，是对余热回收能高效利用理论和系统控制理论的创新。

本项目提出的高压气体蓄能的气动-内燃机混合动力系统余热回收能高效利用的思想，是对内燃机节能技术和余热回收能高效利用技术的丰富和创新。

4.4可行性分析：

（1）在科学原理上是可行的。

内燃机余热能高效转化和利用的理论基础是工程热力学中能量转化的基本原理；余热能高效转化和利用的过程综合了动力机械、化学、力学、材料科学、电机工程、机械设计理论、控制理论等基本科学理论。

项目组的前期工作进展和国际上同类研究说明取得理论、方法和技术的突破是具有理论基础的、是可行的；

（2）研究方法和技术路线是可行的。

本申请针对内燃机余热能高效转化和利用的技术瓶颈提出了有针对性的科学问题和技术方案，以新技术创新为导向开展基础研究，主攻方向明确；

（3）具备优越的工作基础和研究条件。

项目组前期工作基础扎实，有一支团结、合作，科研基础较好的学术梯队。

项目主要由3个国家重点实验室和国防重点实验室及1个教育部重点实验室承担，研究条件优越；

（4）具备良好的国际合作环境。

项目组有良好的国际合作背景，欧美日等国也正在有组织开展同类研究，有良好的国际学术交流和合作机遇。

4.5课题设置

依据本项目所要解决的技术瓶颈、关键科学问题和预期目标设置了如下6个课题。

各个课题间的关系如图6所示。

图6各课题之间的关系

围绕内燃机余热能中的热能流的高效转化的问题，设置课题1－3。

课题1主要针对基于底循环的热能流联合热力循环高效转化的集成优化理论开展研究；课题2主要针对热力系统核心热力单元及部件开展研究，为高效化、小型化的转化系统提供方法和技术支持；课题3主要针对热电材料的高效转化的热电器件开展强化传热和换热以及设计理论的研究。

主要解决关键科学问题1、2。

围绕内燃机余热能中动能流的高效转化问题，设置课题4-5。

课题4主要针对基于复合涡轮的余压能直接转化的气动循环开展；课题5主要针对基于附加膨胀室的余压能气动循环转化以及基于高压气体蓄能的气动-内燃机混合动力的余热回收能的高效利用开展研究。

主要解决关键科学问题2、3

围绕内燃机余热回收能高效利用问题，设置课题6。

课题6主要针对热、电蓄能的热-电复合能量管理和高效利用开展研究。

主要解决关键科学问题2、3。

课题1：

内燃机余热能梯级转化联合热力循环效率协同优化

1．研究内容：

（1）内燃机余热能全工况能量流分布规律及评价。

结合典型柴油机、汽油机与常用工作机械匹配的工况特征，开展点工况（发电机组动力）、线工况（船舶动力）、面工况（汽车和其它陆地运输和作业机械动力）运行的余热能热物性测试评价工作，建立数据库和MAP图，为余热能梯级转化策略和技术途径的选择提供依据。

（2）基于底循环的内燃机余热能联合热力循环耦合机理研究。

研究内燃机Diesel或Otto循环与余热回收底循环的耦合规律以及内燃机复合动力系统的稳态和动态特性，研究影响底循环效率和内燃机燃料利用效率的因素及其影响机理。

（3）传热—工质相变底循环吸热的内燃机余热能联合热力循环优化组合理论。

开展针对不同能量品位的底循环的效率优化匹配和组合研究；探索新型循环工质、新型工质与循环系统的匹配理论、新颖的正逆耦合循环系统。

建立多品位瞬变余热能高效热功转换的设计理论。

（4）内燃机余热能转化联合热力循环系统总能效率优化理论。

研究循环组合系统参数与内燃机设计参数的耦合优化策略，探索提高底循环效率和内燃机热效率的优化理论和技术途径，研究全系统、全工况的内燃机复合能量系统集成理论。

（5）传热—燃料催化裂解底循环吸热的内燃机余热能联合热力循环组合和效率优化理论。

研究燃料吸热催化裂解为高热值组合燃料的改性机理；开展改性组合燃料在内燃机缸内高效清洁燃烧机理的研究；研究提高内燃机总能效率的方法和技术途径。

2．研究目标：

在底循环吸热的内燃机联合热力循环集成优化的新理论和新方法的研究中取得突破。

建立余热能联合热力循环系统的理论模型；提出内燃机热力循环与不同底循环组合的设计理论和优化策略；开发内燃机总能转化效率提高15%的原理性样机1台。

培养博士生8-10名，硕士生12-15名，博士后3-5名。

在国内外重要期刊发表学术论文40篇，其中SCI、EI检索30篇。

申请专利5-6项。

课题承担单位：

天津大学、湖南大学等

课题负责人：

舒歌群

学术骨干：

刘敬平、卫海桥、梁兴雨、裴毅强、任承钦

经费比例：

24.8%

课题2：

内燃机余热能转化热力单元和材料性能强化设计和集成优化

1．研究内容：

（1）换热器多组分多相流传热机理及有限空间内的高效强化设计理论。

研究内燃机余热能转化系统中包括蒸发器、冷凝器、回热器等换热器的传热机理及低阻力强化传热方法，循环工质的蒸发冷凝相变换热规律和冷凝器内小温差强化传热的机理与方法，揭示蒸发器、冷凝器的紧凑化设计方法。

寻求低成本抗腐蚀技术。

（2）工质相变材料高温蓄热过程多尺度表征与传热强化方法。

研究相变材料蓄热段结构设计方法，研究非稳态高温蓄放热过程多相流体流动行为与耦合传热传质规律，深入探悉多孔蓄热介质相界面行为，相扩散以及界面效应对传递过程的影响机理，揭示高温传热及蓄热过程多尺度结构中热过程特性与控制机理，阐明内燃机负荷变化与蓄热器蓄放热的耦合规律与控制机理。

（3）高效膨胀机流动膨胀机理与设计方法。

揭示油气两相流体以及超临界流体在复杂流道内及啮合间隙中的流动传热机理，全流膨胀过程流体流动相变与能量转换机理，阐明影响膨胀机能量转换效率的机理和规律；探索膨胀机适应负荷变化的控制机理与策略；探悉流体种类、温度、压力与膨胀机部件材料、加工工艺的关联机制，建立适应内燃机余热回收高效膨胀机的设计控制理论。

（4）热力单元集成理论和热力过程优化。

探寻有限空间内热力单元集成优化的设计理论、热力过程高效转化的调控机理及其强化途径；建立适宜内燃机动力装置尺度的余热能转化的底循环设计和集成理论。

2．研究目标：

在高效化、集成化、小型化热力系统核心单元（包括膨胀机、换热器、涡轮机、发电机）的设计理论和方法上取得突破。

提出核心热力单元的性能强化理论和紧凑化设计方法，建立热力循环系统的集成设计与控制理论。

搭建适宜内燃机动力装置尺度的原理性装置1台。

培养博士生5-7名，硕士生8-10名。

在国内外重要期刊发表学术论文30篇，其中SCI、EI检索20篇。

申请专利4-5项。

课题承担单位：

北京工业大学

课题负责人：

吴玉庭

学术骨干：

张红光、张彦琴、王伟、杜春旭

经费比例：

17.5%

课题3：

热电材料多尺度结构中传热规律及高效热电转换机理

1．研究内容：

（1）热电材料多尺度结构中传热规律及强化传热方法。

研究高效热-电转化结构，建立热电材料-连接-电极材料结构界面和材料内部能流分布的数学物理模型，发展相应的数值方法。

研究不同温度梯级特性和温度窗热-电转化结构的传热机理，探悉非稳态载热流体的结构界面效应对传递过程的影响机理；揭示热电转化器件的温差、传热特性对材料热电转化效能的影响规律。

（2）热电转化器件高效热电转化机理及优化设计方法。

基于温差、传热特性对材料热电转化效能的影响机理，提出热电器件的强化传热和复合传热理论和方法；探索热电材料优值系数随温度、温度窗差异变化的高效热电器件适应性设计理论。

建立高效热电转化器件结构优化设计方法、制备技术。

（3）内燃机热电器件组合装置的设计研究。

研究热电器件组合装置对内燃机冷却水和排气的流阻影响机理；建立低温、低速冷却水流的热电器件组合装置以及高温、高速、脉动排气热源的热电器件组合装置的高效热电转化设计方法。

2．研究目标：

在新型高效热电转化器件的优化设计理论和方法研究上取得突破。

揭示温差、传热特性对热电转化器件的转化效率的影响规律；建立高效热电转化器件结构优化设计方法、组合装置设计技术和制备技术。

搭建原理性装置1套。

培养博士生5-7名，硕士生8-10名。

在国内外重要期刊发表学术论文30篇，其中SCI、EI检索20篇。

申请专利2-3项。

课题承担单位：

天津大学、西安交通大学

课题负责人：

王世学

学术骨干：

李献国、戴传山

经费比例：

14％

课题4：

内燃机余压能直接转化的复合涡轮气动循环集成与控制

1．研究内容：

（1）涡轮复合循环流动相互作用与耦合优化。

研究内燃机缸内热功转换过程与动力涡轮热功转换过程互为约束，工质流动相互作用将导致的非线性自组织效应。

突破内燃机与动力涡轮间研究界限，探索从系统整体和联合循环角度，建立内燃机涡轮复合循环流动耦合优化理论，通过联合循环热力过程流场通流匹配设计与优化，实现能量梯级利用，有效提高内燃机涡轮复合循环的总性能。

（2）动力涡轮流动机理与自适应控制。

建立反映涡轮复杂流场对变工况和脉冲进气响应的强波涡流动模型，研究变工况和脉冲进气条件对低膨胀比动力涡轮内部复杂流动及性能的影响规律和机制，发展降低动力涡轮的变工况和脉冲敏感性，提高动力涡轮工况适应性和涡轮复合全工况性能的流动控制方法。

（3）高速涡轮发电/传动的损失机理与集成设计方法。

研究高速电机和液力变矩器的损失机理，并从能量损失大小和能量品位高低角度，探索提高涡轮发电/传动性能的电机或液力变矩器与动力涡轮一体化的设计方法，为涡轮复合系统的涡轮发电或传动系统设计提供理论基础。

（4）内燃机-涡轮复合系统工况适应性研究及全工况性能调控原理。

基于工作机械运行工况特征，开展涡轮复合系统特性与内燃机工况的适应性研究，提出全工况性能优化的控制策略。

探悉涡轮复合系统的工程应用适应性。

2．研究目标：

在内燃机排气余压动能涡轮复合气动循环高效转化的新理论和新方法以及新技术的研究中取得突破。

揭示涡轮复合循环的热功转换机制和热功高效转化调控理论和策略；提出涡轮发电/传动一体化的内燃机涡轮复合总能系统的设计理论与技术。

研制出可回收15％以上排气能量、使内燃机总能效率提高6％以上的原理性样机1台。

培养博士生7-9名，硕士生8-10名。

在国内外重要期刊发表学术论文35篇，其中SCI、EI检索28篇。

申请专利3-4项。

课题承担单位：

清华大学、中国北方发动机研究所

课题负责人：

张扬军

学术骨干：

诸葛伟林、张俊跃、刘树红、郑新前、胡力峰、沈建新

经费比例：

15.3%

课题5：

气动-内燃机混合动力的余压能转化与利用新途径

1．研究内容：

（1）附加膨胀室的余压能热功转化规律及动力学特征研究。

探寻气动膨胀缸排气能流的热物性、流体特性对膨胀做功过程的影响机理及工作过程的热交换机理，提出余压能充分回收的多工质联合循环的多级膨胀理论及系统设计方法；研究复杂机构的动力学机理，建立附加膨胀系统的高效转化设计理论。

（2）全工况气动联合循环的空气、热管理和控制策略。

探悉内燃机全工况排气流动的瞬变和脉动规律，研究气动膨胀缸工作过程气体流动状态的变化规律，探明排气能量状态与气动膨胀缸做功能力的耦合机制，以优化系统总能转换效率为目标，提出气动-内燃机联合循环中的空气、热管理理论和策略。

（3）余压回收能高效利用的气动-内燃机混合动力集成和设计理论。

研究内燃机—压气机—气动发动机的一体化设计理论和方法，构建高压气体蓄能的余热能、制动能回收-高压气体蓄能-气动驱动用能的混合动力系统的设计理论和技术。

（4）气动-内燃机混合动力系统的能量管理策略和控制方法。

探寻混合动力系统的建模理论和方法，提出全工况能量管理策略；开展多目标优化的控制理论研究，提出余压能高效转化-回收能高效利用的控制策略；提出控制器件、执行器（气马达、气动阀）的设计和制备技术。

2．研究目标：

在内燃机余压能气动循环高效转化和利用的新理论、新方法、新技术的研究中取得突破。

提出余压能充分回收的多工质联合循环的多级膨胀理论及系统设计方法；提出高压气体蓄能的余热能、制动能回收-高压气体蓄能-气动驱动用能的混合动力系统的设计理论和技术。

研制内燃机总能效率提高5％以上的原理型样机1台。

培养博士生7-9名，硕士生8-10名。

在国内外重要期刊发表学术论文35篇，其中SCI、EI检索28篇。

申请专利3-4项。

课题承担单位：

浙江大学

课题负责人：

俞小莉

学术骨干：

刘震涛、沈瑜铭、吴锋

经费比例：

13.1%

课题6：

内燃机热-电混合动力系统复合能量集成理论及管理策略

1．研究内容：

（1）热-电内燃机混合动力复合能量系统集成设计理论和方法。

基于制动能回收的电池蓄能的电机-内燃机混合动力原理，构建余热能底循环、涡轮复合循环、热电材料、制动回收电能高效转化和内燃机动力用能和辅助系统用能高效利用的复合能量集成系统；提出集成式电机/发电机（ISG电机）、电动冷却风扇、电动水泵等用能元件的高效紧凑化的设计方法，提出一体化和集成化的设计理论和方法。

（2）非稳态复合能量系统总能效率评价方法。

测试和建立底循环、涡轮复合循环、制动、热电材料转换系统全工况的能量回收效率MAP，建立和标定各回收系统的效率分析模型；测试和建立能量储存单元（热能储存单元和电能储存单元）的能量储存能力MAP以及能量输入输出转换效率MAP；综合考虑能量回收效率、储存效率、做功转换效率等全历程环节，建立基于能量传输全路径的综合效率评价模型，为能源转换路径决策提供分析手段。

（3）非稳态复合能量系统控制模型的建模理论、控制理论和技术。

基于复合能量系统的能流传输特点，探寻多输入、多输出控制模型的建模理论和方法，提出多目标优化控制理论；构建基于能量回收控制、储存协调、使用控制的复合能量综合管理软硬件平台。

建立混合动力复合能量控制优化的理论和技术手段。

（4）全工况余热能高效转化—回收能高效利用控制策略。

探寻能量回收多途径、回收比例分配对总能效率的影响机理，揭示总能效率优化的多途径回收、存储和利用的协同控制规律。

研究动态工况下，能量回收路径之间、能量储存路径之间、能量使用路径之间以及回收、储存和使用三个环节之间的动态耦合策略，阐明以道路行驶工况的总能效率优化为目标的高效回收-高效利用的协调管理策略。

2．研究目标：

在热-电内燃机混合动力系统的余热能高效转化和利用的新理论、新方法的研究中取得突破。

提出多目标能量管理的建模与控制理论；提出内燃机全工况范围的余热能高效转化—回收能高效利用的控制方法和策略。

提出热-电内燃机混合动力系统集成设计理论和方法；研制原理样机，总能效率提高15％以上。

培养博士生7-9名，硕士生8-10名。

在国内外重要期刊发表学术论文35篇，其中SCI、EI检索28篇。

申请专利3