打破發達國家技術壟斷,實現國內首次新突破,此核心技術來自交大

2021-01-12 中國教育那些事

1月7日，在科技部"十三五"重點研發計劃項目——"軌道交通新型供電制式車輛與車載儲能技術"的支持下，採用非接觸感應原理實現電能傳輸的新型無線供電制式城軌車輛在中車唐山廠成功下線，在國內首次實現了城軌車輛供電制式由"有線"到"無線"的突破，打破了發達國家對城軌車輛無線供電制式的技術壟斷。國家傑出青年基金獲得者、西南交通大學何正友教授帶領的團隊作為項目核心技術團隊並主持了課題——"軌道交通非接觸供電技術"，發明的大功率高效無線供電技術及其系統方案得到成功應用。

國內首臺無線供電制式城軌車輛

何正友，西南交通大學特聘教授、博士生導師，西南交通大學（交通）能源網際網路研究中心主任。何正友教授團隊現有教授4人、副教授5人、講師/博士後13人，團隊致力於電氣化交通-電網的交互融合，軌道交通無線供電技術等領域的理論創新、技術攻關與裝備研發。主持國家重大科研儀器項目1項，國家自然科學基金重點項目2項。獲得國家科技進步二等獎2項，省部級一等獎8項。

何正友教授團隊參與無線供電城軌車輛調試

無線供電技術可能取消傳統軌道交通依賴於"弓網"受流取電的供電"辮子"，大幅提高軌道交通供電的靈活性和安全性，是城市軌道交通未來理想供電方案之一。從2010年開始，在中國工程院錢清泉院士的指導下，西南交通大學團隊在國內率先提出並開展了軌道交通大功率動態無線供電技術的創新研究，突破了大功率/動態無線供電中基於組合式逆變器的功率提升技術、動態耦合調諧技術、分段供電平穩切換技術、魯棒穩定控制等核心關鍵技術，實現了從10kW小功率/靜態無線供電到500kW大功率/動態無線供電及其原理樣機研製；

2013年10月，成功研製國內首臺40kW動態無線供電軌道原理樣車；

2017年中央電視臺進行專門報導，多次接待國鐵集團、四川省領導等蒞臨參觀並試乘。

經過何正友團隊十餘年堅守大功率無線供電核心技術攻關，團隊在大功率動態無線供電技術領域取得豐富研究成果，出版學術專著《軌道交通無線供電技術》，授權發明專利40餘項，發表IEEE transactions 論文30餘篇。正在致力於高速鐵路無線供電的前瞻性基礎問題研究和大功率無線供電技術在磁懸浮交通、港口AGV、特殊場景需求等領域的應用研究，為大功率動態無線供電的持續引領而不懈努力。

在此次新型無線供電制式城軌車輛開發工程中，西南交通大學承擔了"軌道交通非接觸供電技術"課題的核心理論和關鍵技術的攻關任務。歷時三年多，完成了城軌車輛無線供電系統的頂層設計與核心技術突破，突破與掌握了城軌車輛無線供電系統的功率提升、效率優化、分段供電平穩切換、長距離能量傳輸等核心技術，於2020年1月完成了國內首套500kW動態無線供電系統的原理樣機研發，在15cm間隙下，實現系統傳輸效率大於90%。西南交通大學聯合中車株洲電力機車研究所進行工程化設計，成功實現了城軌車輛無線供電裝備研製與運行調試，其中，車輛和地面供電系統的技術方案由西南交通大學電氣學院提供，包括能量發射系統、分段供電系統、能量接收系統、高效電能變換系統等。

突破"有線"束縛，解鎖"無線"自由！實現國內新突破的背後，都離不開交大人的堅守。走在交通強國，科技強國的道路上，未來還將有更多的創新篇章等待交大人去書寫！

素材來源西南交通大學

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