在時代的風(fēng)口上順勢而為
——記西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院副教授徐俊

□ 干思思

專家簡介：

徐俊，西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師。擔(dān)任陜西省汽車工程學(xué)會理事，2017電動汽車國際會議（瑞典斯德哥爾摩）國際會議組委會聯(lián)合主席，學(xué)術(shù)委員會委員，多個國際會議分會主席，西安市新能源汽車充電站項(xiàng)目評審專家，全國大學(xué)生機(jī)器人大賽Robocon、Robomasters指導(dǎo)教師，獲全國大賽一等獎多次。

長期致力于電動汽車能源管理技術(shù)和復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)控制領(lǐng)域的研究，在新能源汽車/電動汽車電池管理、能源管理、系統(tǒng)控制等方面有著重要的貢獻(xiàn)。曾主持相關(guān)國家級、省部級和企業(yè)合作項(xiàng)目20余項(xiàng)，參編出版英文專著1部，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文50余篇，其中ESI高被引論文2篇，申請發(fā)明專利30余項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)；被聘為20余個國際高水平期刊評審專家，多個國際會議論文評審專家。

在全球能源短缺，人們環(huán)境保護(hù)意識不斷增強(qiáng)的大背景下，新能源汽車/電動汽車成為汽車行業(yè)的必然選擇，也愈來愈成為社會廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。

擇自己所愛，順時代所求

近年來，世界主要的汽車強(qiáng)國紛紛將新能源汽車提升至國家戰(zhàn)略，我國也將其作為七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。在國家政策的大力扶持下，我國新能源汽車行業(yè)已經(jīng)步入高速發(fā)展階段，技術(shù)和市場成熟度不斷提高、關(guān)鍵零部件配套能力也得到大幅提升，行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。

本科期間，徐俊就對電動汽車產(chǎn)生了濃厚的興趣，在了解其挑戰(zhàn)與機(jī)遇后毅然選擇電動汽車作為研究生階段的科研方向，并于一年后轉(zhuǎn)博攻讀電動汽車能源管理方向博士。為了對電動汽車能源管理技術(shù)有更全面的認(rèn)識和更深入的研究，他于2011年至2013年兩年間在美國密歇根大學(xué)德爾本分校開展訪問研究。在美國期間，徐俊師從IEEE Fellow Chris Mi教授，并參與到美國能源部項(xiàng)目當(dāng)中。除此之外，他與美國的福特、克萊斯勒等企業(yè)聯(lián)合開展了電子管理相關(guān)的研究工作。赴美聯(lián)合訪問期間的研究成果以論文的形式發(fā)表到多個高水平學(xué)術(shù)期刊上，論文受到國內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可與高頻次引用。

在美國的訪問研究經(jīng)歷為徐俊回國后的研究打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)?；貒?，徐俊進(jìn)入裝備與故障診斷研究所（現(xiàn)為機(jī)器人與智能系統(tǒng)研究所），依托于機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和陜西省智能機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺，在長江學(xué)者梅雪松教授的帶領(lǐng)以及在團(tuán)隊(duì)的共同努力下，開展國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中央高校新教師支持項(xiàng)目、中國博士后基金等20余個項(xiàng)目研究，在電動汽車電池狀態(tài)估計、電池一致性控制、電池能量管理和安全性管理等方面取得重大突破。

從實(shí)際出發(fā)，尋解決辦法

電動汽車在國家政策的鼓勵下有很多機(jī)遇，隨著電動汽車的發(fā)展，對先進(jìn)電池及其管理系統(tǒng)的需求和要求也日益提高。電池管理系統(tǒng)是電動汽車的核心技術(shù)，也是現(xiàn)階段制約我國電動汽車技術(shù)水平發(fā)展的瓶頸之一，如何立足現(xiàn)有成果展開未來的研究，推動電動汽車核心技術(shù)的發(fā)展一直是徐俊研究的重點(diǎn)。

“電動汽車的電池系統(tǒng)是要應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中的，如果電池系統(tǒng)建模過于復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用時計算量太大，相反，如果太簡單，實(shí)際應(yīng)用時精確度又不夠，我們研究的方向就是通過優(yōu)化模型，兼顧精確度和運(yùn)算量，使得電池系統(tǒng)能夠更好地應(yīng)用于實(shí)際?！毙炜≌f。

“目前，電動汽車的電池最大的問題就是電池剩余電量無法準(zhǔn)確預(yù)估。雖然已有一些估計辦法，但誤差非常大?！毙炜≡谡劶半姵毓芾硐到y(tǒng)的難題時說道。針對電池剩余電量等內(nèi)部狀態(tài)估計不準(zhǔn)確問題，徐俊研究了電池狀態(tài)估計運(yùn)行機(jī)理，提出了將電池電壓誤差信息及其積分信息反饋控制的比例積分觀測器電池荷電狀態(tài)估計和卡爾曼安時聯(lián)合方法；為了減少對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的依賴，徐俊提出了在線參數(shù)與SOC聯(lián)合估計方法，被認(rèn)為是“最先進(jìn)的方法”。在針對電動汽車電池系統(tǒng)中大量串并聯(lián)電池存在的“木桶效應(yīng)”問題上，徐俊及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多種電池主動均衡與重構(gòu)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了簡潔有效的大電流均衡與重構(gòu)，這為進(jìn)行電池一致性有效控制提供了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的市場推廣應(yīng)用價值。

教師團(tuán)隊(duì)與部分2018年畢業(yè)生合影

科技最終的目的是在實(shí)際應(yīng)用中為人們解決問題，帶來便利。徐俊十分重視科研轉(zhuǎn)化，在力求對電動汽車核心技術(shù)進(jìn)行更深層次的研究的同時，也積極促進(jìn)從學(xué)術(shù)科研到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。徐俊團(tuán)隊(duì)對電動汽車動力電池進(jìn)行時頻特性測試，利用其頻域特性及其在時域上的分析，提出了一種分?jǐn)?shù)階阻抗模型，實(shí)現(xiàn)了對電動汽車動力電池的精確建模。針對電動汽車實(shí)時工況，徐俊團(tuán)隊(duì)搭建了基于dSPACE的電動汽車動力電池測試硬件在環(huán)（HIL）實(shí)驗(yàn)平臺，并結(jié)合整車實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)方法的綜合驗(yàn)證。研究成果目前正逐步走向工程應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。

教師之為教，相機(jī)誘導(dǎo)

“教師之為教，不在全盤授予，而在相機(jī)誘導(dǎo)。”徐俊在教學(xué)上堅持“激發(fā)學(xué)生的自主能動性”的觀念。他把科研與教學(xué)融合，鼓勵學(xué)生積極發(fā)揮，自主思考，發(fā)現(xiàn)問題并積極尋求解決辦法。

“興趣是最好的老師，而且興趣也是最強(qiáng)的動力。對科研有興趣，學(xué)生們就愿意花更多的時間，會自己想盡方法把問題解決?！毙炜≌f。他指導(dǎo)學(xué)生多次獲得全國大賽一等獎，培養(yǎng)了多名研究生和博士生。徐俊堅信，老師只是起一個引導(dǎo)作用，學(xué)生的學(xué)識源于他們自己的探索。放手讓學(xué)生自己去做嘗試，去總結(jié)分析經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，激發(fā)他們的主觀能動性，提高他們的興趣，才能把學(xué)生培養(yǎng)成能夠獨(dú)當(dāng)一面的人。除此之外，徐俊還鼓勵學(xué)生要走出校園，多參與實(shí)踐，要在實(shí)際行動中發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計中更多的問題，并提出解決問題的方法。

契訶夫說過：“科學(xué)是人們生活中最重要、最美好和最需要的東西?！彪m然在科研的道路上滿是曲折，但突破電動汽車核心技術(shù)的瓶頸勢必會給人民、給國家甚至給全世界帶來便利和利益。關(guān)于未來，徐俊樸實(shí)地說道：“我們研究的方向前景非常好，我們要腳踏實(shí)地，一步一個腳印地走，希望在未來可以收獲好的成果?！?/p>