National Taiwan University Department of Mechanical Engineering
Intelligent Vehicle & Mechatronics Laboratory

近五年之研究計畫內容與主要研究成果說明

        李綱助理教授在智慧車輛、資通訊技術及機電整合已有多年研究與實務之經驗,於2003~2010年於美國加州大學柏克萊分校及加州大學PATH Program攻讀碩、博士與從事博士後研究期間即參與多項美國聯邦運輸部(US DOT)與加州運輸部(Caltrans)主導之Vehicle Infrastructure Integration (VII)相關研究計畫,與Daimler-Chrysler RTNA、Toyota-ITC、VW-ERL、NAVITEC等公司合作進行WAVE/DSRC相關之研究,成功運用車載資通訊技術開發多項車輛主動/協同式安全系統,並參與SAE DSRC標準(J2735SAE - Dedicated Short Range Communications (DSRC) Message Set Dictionary)之測試與制定工作。 2009年起並協助國內工研院資通所與車輛測試中心規劃智慧電動車與WAVE/DSRC相關之研究方向;2010年8月返國於臺大機械系任教後除仍繼續從事智慧車輛與車載資通訊相關之研究,主持/共同主持多項與車載資通訊及智慧型載具相關之研究計畫,更積極投入先進電動車輛動力與電池系統技術與新能源科技之研發,如圖一所示為李教授於臺大所建立之馬達動力系統硬體迴路測試(HILS)平台。

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圖一、馬達動力系統硬體迴路(HIL)測試平台

        2011~2012年李教授實驗室團隊與國內機電廠商共同完成一輛電動休旅車開發(如下圖二所示),全車除底盤以外,完全採用國內自行開發之系統,包括電動車中控系統、馬達動力系統、動力電池系統與電池管理系統(BMS)、車載電池充電器,該車採用與美國Tesla電動車相同之銅轉子感應馬達(富田電機公司製造),動力鋰電池系統則採用國內昇陽公司製造之磷酸鋰鐵電動力電池。該車極速可達100km/h以上,並具備煞車電能回充之功能,電池充滿電一次可行駛達100km以上。目前該電動車已進一步與工研院無線通訊系統(IWCU)整合,並配備高電壓電池資料與行車資料擷取系統,將結合自行開發中之嵌入式鋰電池光纖感測器與資通訊技術開發電動車智慧電池管理及中控系統。

        除了智慧電動車領域之研究,李教授目前亦積極投入新能源科技之研究,目前與臺大新能源中心主持人黃秉鈞教授及臺大機械系陳希立教授共同主持數項能源科技相關之研究計畫,近期內將首先完成「混合式太陽光發電系統」(沙烏地阿拉伯KAUST獎助計畫)與「電動車零能空調系統控制技術」(臺灣大學先導性產學合作計畫)之開發與技術移轉,如下圖三所示,該兩項研究擬將新能源中心之零能屋(ZEH)太陽光發電與低耗能空調技術應用於電動車上,透過主/被動省能及太陽能直驅空調機技術以解決電動車之空調系統耗能問題。目前已完成太陽能直驅冷氣機之雛型系統製作,並進行運轉測試與性能評估中。

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圖二、臺大智慧電動車研發

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圖三、電動車零能空調技術研究

        除了積極從事智慧電動車與新能源科技相關研究,李教授還帶領研究生參與國際競賽與學術交流活動,2011、2012年帶領學生參加歐盟伽利略創新大賽(ESNC),2011入圍,2012獲得GNSS&WAVE/DSRC實作競賽第三名與佳作獎,2013年帶領研究生參加教育部2013工業節能科技創意實作競賽,作品名稱「結合混合式太陽光伏系統與微電網控制技術之綠能空調系統」獲得第二名成績,同年帶領研究生參加東元科技創意競賽與經濟部搶先大賽系統整合實作組皆進入總決賽。2012年亦代表臺灣大學參加教育部之工業基礎技術研發成果展,並負責第四分項-「全電化都會運輸系統基礎技術」召集學校(台大)之推動工作,目前受台大工學院院長指派負責推動成立台大校內跨院/系之「全電化都會運輸系統基礎技術學分學程」,並協助推動「全電化都會運輸系統基礎技術跨校學分選修計畫」與雲端教學平台之建置。

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圖四、2012 ESNC頒獎典禮

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圖五、2012 ESNC頒獎典禮2

        2010~2013年之間李教授已帶領研究生團隊完成許多項創新研究與基礎研發工作,接下來將可利用已陸續建置完備之實驗室軟/硬體研究平台開展研發工作與進行成果論文發表,2012~2013年已發表/共同發表12篇國際期刊、研討會論文及1篇國內研討會論文,1項中華民國發明專利申請中,目前已陸續將研究成果投稿至國際期刊審查中,期望能為提升台灣之智慧電動車及綠能科技產業實力與國際學術地位貢獻一份心力。