重慶大學無線電能傳輸技術研究所

重慶大學無線電能傳輸技術研究所

重慶大學無線電能傳輸技術研究所(WPTCQU)前身“重慶大學電力電子與控制工程研究所”,成立於2005年。專業從事無線電能傳輸技術及系統的理論研究、技術開發與工程實現。

基本介紹

  • 中文名:重慶大學無線電能傳輸技術研究所
  • 主管部門:重慶大學
研究方向,科研條件,科研成就,人才培養,

研究方向

一.磁耦合無線電能傳輸技術(MC-WPT)及其套用
無線電能傳輸技術藉助電磁場、微波、雷射等軟介質實現電能從電源系統到用電設備的無線接入與傳輸。該技術是現代電工技術領域研究與開發的熱點。作為無線電能傳輸技術一個重要分支—基於電磁感應耦合原理的無線電能傳輸技術,是最有可能為用電裝備無線供電提供解決方案的技術。套用於電氣化交通工具(電動車、捷運、電氣化列車等)、礦用機車、各類特殊環境移動設備等,實現大功率移動電氣設備無線充電/實時無線供電;套用於家電及各類消費電子產品(如手機、平板電腦等),實現靈活、便捷的無線充電。無線電能傳輸系統作為一種特殊的電能柔性接入與傳輸方式,其廣大的市場前景和科學研究價值,日益引起同行高度重視。
本方向重點開展無線電能傳輸系統共性理論/技術問題的系統化研究,著力攻克無線電能傳輸技術套用推廣的重大關鍵技術。著重推廣無線電能傳輸技術在電動車無線充/供電、家用電器無線供電、旋轉機構(如石油鑽桿機構等)無線電能傳輸等領域的工程化套用。
二.電場耦合無線電能傳輸技術(EC-WPT)及其套用
電場耦合無線電能傳輸技術,又稱為電容式電能傳輸(CPT)技術和電容耦合電能傳輸(CCPT)技術,是一種以高頻電場作為能量載體,藉助諧振補償和電能變換實現電能無線傳輸的技術。該技術具有電能耦合機構簡易輕薄並且形狀易變,重量輕,成本低;拾取電極甚至可以設計成空腔結構,副邊相關的積體電路可以包圍在內部;可以實現對封閉金屬腔體內部用電設備的無線供電;對周圍環境的電磁干擾較小;尤其是當耦合機構之間或周圍存在金屬導體時,不會引起導體產生渦流損耗等優點。該技術在實際套用中能夠與磁耦合無線電能傳輸技術實現優勢互補,可套用於機器人、消費電子設備、植入醫療設備、旋轉電機以及電動汽車的無線充/供電。
本方向重點開展具有高電通量密度的靈活電場耦合機構、高效電能變換拓撲構建及參數最佳化、系統整體建模及動力學行為特性分析、基於效率最優的多目標魯棒綜合控制及性能提升方法、電能與信號並行傳輸技術以及系統安全性等方面的研究,著力推動電場耦合無線電能傳輸技術基礎理論體系的完善,為其套用奠定理論基礎。
三.電力電子系統非線性建模、分析與控制
作為現代工業電氣裝備的一個重要部分,電力電子裝置廣泛套用於各類電源系統、電力變換、電氣驅動等領域,已經成為電氣工程的一個重要技術分支。而電力電子線路則是以開關工作模式實現電能變換與能量控制。由於其自身特有的開關工作機理,使系統呈現特殊的非線性屬性。這類非線性屬性,使得系統表現為一類多模態、變結構開關非線性行為,給系統的設計、實現和最佳化運行帶來了諸多問題。本研究方向,以無線電能傳輸系統為對象,全面展開電力電子系統的非線性行為研究,基於現代控制理論和非線性系統建模理論,就電力電子非線性模型構建、仿真算法研究、系統參數最佳化以及非線性控制等方面展開研究。

科研條件

研究所擁有“無線電能傳輸技術國際聯合研究中心(國家級)”、“中國—紐西蘭無線電能傳輸技術國際聯合研究中心”。“無線電能傳輸技術重慶市工程研究中心”、“重慶市無線電能傳輸技術工程實驗室”。
研究所擁有各類無線電能傳輸技術試驗平台、先進測試/分析儀器,具有良好的科學研究軟/硬環境,為全方位培養研究生的科學研究、技術開發與工程實踐等科技能力和人文素質提供良好的工作條件。

科研成就

研究所緊密圍繞無線電能傳輸技術,從事套用基礎理論、技術開發與推廣工作。先後承擔國家863計畫項目、國家自然科學基金項目、重慶市政府計畫項目共20項。承擔企業委託和合作研發重要科技開發項目50餘項。累計科研和科技項目經費3000餘萬元。
先後獲得國家教育部、重慶市、中國電源學會、中國儀器儀表學會科學技術獎5項。在國際國內重要刊物上發表高水平論文300餘篇,其中SCI、EI核心檢索150餘篇。受理與授權國家發明專利近60餘項。

人才培養

研究所核心研發團隊教授3人、副教授3人、中職2人。固定合作研究與技術開發人員5人,外聘國際高級專家3人。研究所招收和培養全日制碩士研究生、博士研究生和在職工程碩士研究。在校全日制研究生60餘人。

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