——记重庆大学汽车工程学院教授胡明辉

　　□　杜月娇
　

　
　　在任何一个领域里，“科技”二字逐渐占据着越来越重要的位置，也有着越来越重要的意义。事实证明，科技的作用并不是如过眼云烟一般，而是一直都在春天中蓬勃发展，迸发出无限生机。
　　在新能源动力传动系统及其控制领域里，重庆大学汽车工程学院教授胡明辉也迎来了属于自己的科学春天，多年来，他长期致力于车辆动力传动及控制、混合动力传动系统以及电动汽车动力传动系统等方向的研究，取得的一系列研究成果均已在国内新能源汽车中得到了推广应用，获得国内外同行专家的一致认可。
　　

强大后盾 迎难而上

　　在车辆工程领域里摸爬滚打20多年，胡明辉早已经历过科研中各种酸甜苦辣。也许只有亲身感受过才体会得更加深刻，尽管品尝过苦涩，但胡明辉更看重的是苦涩过后的甘甜。在追求科研的路上，胡明辉所在的重庆大学汽车工程学院给予了他巨大的支持，令他的科研之路更加稳健。
　　长期以来，重庆大学汽车工程学院以“节能环保、安全可靠、智能舒适”为研究主题，在车辆动力传动、电动汽车动力传动系统方面积累了丰富的科研经验和研究基础。如今，学院拥有博士生导师21人，国家级有突出贡献的专家1人，“长江学者”特聘教授1人，组成了一支拥有60余人的成熟科研队伍。学院已与美国密西根大学、西北大学、新加坡国立大学等知名高校在人才培养和科学研究方面建立了广泛的国际交流与合作，极大促进了科研、学科和人才等多方面的国际化。
　　依托学院强大的科研平台，胡明辉决定率先对汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配展开研究，他以轻度混合动力汽车为研究对象，以此来研究采用了起动机、发电机、电动机一体化技术的ISG（Integrated starter/generator）型混合动力汽车。通过对该类型的混合动力汽车动力传动系统的结构和控制策略进行分析后，胡明辉与研究团队在分析基础上建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型，并对其进行了计算机仿真，提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法，还分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响，为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据。
　　完成了对混合动力汽车性能与动力系统匹配方法的研究，胡明辉接下来开始考虑如何实现混合动力汽车蓄电池的快速充电。他明白，如果要实现蓄电池的快速充电，就要建立混合动力汽车蓄电池能量管理系统，而且一定要同时确保不论使用何种充电方式，蓄电池的寿命都不能受充电方式的影响。为此，胡明辉分别分析了当前一般充电方法的优缺点以及对混合动力汽车工况的影响，在分析基础上，他创新性地提出了一种新的脉冲分阶段恒流快速充电方法，该方法能够很好地适应混合动力汽车蓄电池在变电流放电状态下“充电时间短、使蓄电池荷电状态SOC始终保持在50%～80%范围内”的要求。
　

聚焦车辆 不断创新

　　有了前期研究积累下的丰富经验，胡明辉不再满足于只对汽车动力传动系统以及电池快速充电方法的研究，而是加快研究速度，向着汽车动力传动系统的优化和电池效率这两个方向进军。
　　在对汽车动力传动系统进行优化匹配的研究中，胡明辉了解到机械无级变速器(CVT)的速比连续可调，他心中一喜，这可以说是汽车最理想的变速器，如果在混合动力系统中使用CVT，就可以将其与电机优化发动机工作点相联合，以此来提高发动机的运行效率。不仅如此，假如在汽车制动过程使用了CVT，还可以有效提高汽车再生制动能量回收的效能。
　　面对如此重要的研究方向，胡明辉不敢懈怠。他根据CVT自身特点，对CVT轻度混合动力系统的匹配与能量管理策略进行了研究，给出了发动机最大功率、电机额定功率、蓄电池额定电压和CVT速比范围的确定方法。为了进一步提高电池使用过程中的能量效率，他又进行了电池温度场的理论分析和仿真计算，设计了电池组冷却系统的一种新型结构，为CVT混合动力系统效率分析奠定了基础。他还通过建立的各种驱动工作模式下的系统效率的优化模型，获得了在不同驱动模式下系统效率最高的CVT目标控制速比模型与电机目标控制转矩模型，为CVT混合动力系统能量管理策略的制定奠定了理论基础。此外，胡明辉对现有的混合动力油耗评价方法进行了修正，使其更加接近车辆的实际油耗。他还利用Matlab/Simulink仿真平台和dSPACE实时控制工具，开发出了实时控制系统，对提高我国混合动力汽车的研究开发水平和实现自主知识产权的混合动力汽车产业化具有重要意义。
　　而在对混合动力汽车镍氢电池组的充放电效率的分析中，胡明辉也取得重大突破。他以6.5 A.h/144 V60QNY6.5的镍氢电池组为研究对象，对其进行效率分析，他基于镍氢电池组性能实验结果，将电池组环境、温度等因素考虑进去，利用拟合技术得到了镍氢电池内阻与电动势的理论计算模型。与此同时，他结合电池与电机联合工作原理，创新性地提出了镍氢电池组效率的理论计算模型，为混合动力汽车系统控制策略的动态优化技术提供了理论基础。
　　干一行爱一行，在胡明辉心里，对新能源动力传动系统及其控制的研究光有热爱还不够，还要有坚持到底的决心与毅力才能做到最好，这一点胡明辉用自己的实际行动证明了。他基于系统效率优化，提出了混合动力系统能量管理与控制策略，改变了传统以发动机油耗为优化目标的系统能量管理与控制策略的思想，大大降低了混合动力系统能耗。再者，他基于系统效率最优而提出的混合动力系统工作模式划分方法，改变了人为划分发动机低效区、高效区的基于工程经验或规则的工作模式划分方法，为混合动力系统工作模式划分提供了有力的理论支撑。近年来，胡明辉还先后主持参与了国家自然科学基金面上项目、国家基础研究规划项目、原“863”计划项目、重庆市科技重大攻关项目等多项国家级和省部级科研项目，曾获重庆市科学技术进步奖一等奖、中国兵器装备集团科技进步奖特等奖等多项荣誉。
　　人生很简单，也很复杂。有人选择安身乐业，有人选择驰骋沙场，胡明辉在车辆工程的世界里，一心为新能源动力传动系统及其控制技术的发展辛勤耕耘，只求无愧于心。
　　
　　
　　
专家简介：
　　
　　胡明辉，重庆大学汽车工程学院教授。多年来，主要研究方向集中在车辆动力传动及控制、混合动力传动系统以及电动汽车动力传动系统等。已在国内外重要学术期刊或国际重要学术会议上发表论文40余篇，其中被SCI、EI、ISTP索引20余篇。代表性论文为《轻度混合动力汽车巡航工况总工作效率分析与优化》《混合动力汽车用镍氢蓄电池热管理方法》《混合动力汽车镍氢电池组的充放电效率分析》等。曾获得重庆市科技进步奖一等奖、中国兵器装备集团科学技术奖科技进步奖特等奖等多项荣誉。