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這個團隊研發“海下充電寶”獲金獎
2023-12-04 20:18 本報記者 李博 

楊磊(左二)和學生在一起

11月22日,在我校曲江校區無線電能傳輸實驗室,電氣工程學院副教授楊磊正帶領團隊成員對剛裝配好的海下移動裝備自適應充電裝置樣機進行測試。

前不久,第二屆全國博士後創新創業大賽上,楊磊團隊帶著項目《海下無線供電關鍵技術開發與應用》參加比賽,經過激烈角逐,獲得大賽“金獎”,作為本屆大賽陝西省“唯一”的金獎,大賽見證了他的堅持和努力。

劍指深海矢誌報國

“54號選手,最終得分90.71分!”聽到得分,楊磊用力地握了一下隊友的手,“我們很早就有一個‘金獎夢’,為了這一天我們一直在努力。”“金獎”得來不易。2017年,黨的十九大報告作出了“堅持陸海統籌,加快建設海洋強國”的戰略部署。同年,楊磊來到manbetxapp下载 ,從事電力電子技術及其在電力係統應用方麵的博士後研究工作。

2018年,無線充電成為電子消費領域的熱門技術和行業話題。“既然空氣中可以實現電能無線傳輸,是不是水中也可以同樣實現此項功能?”2018年,在manbetxapp下载 從事博士後工作的楊磊將目光瞄準到海下無線供電關鍵技術。“當時,不僅manbetxapp下载 沒有海下無線充電這一領域的相關研究,放眼全國也寥寥無幾。但研發成功後,該技術能夠解決海下能源供應存在的兼容性、能效以及信息安全瓶頸等問題,為建設海洋強國作貢獻,大有可為。”

作為無線電能傳輸的一個重要領域,國外對水下無線電能傳輸技術的研究取得了一係列研究成果,特別是美國康涅狄格大學在這一領域有較深入的研究。“能不能去康涅狄格大學交流開展此領域的研究工作?”楊磊將想法向學院作了彙報,很快得到學院領導和導師的大力支持。

楊磊的導師同向前教授鼓勵楊磊:“一定要把國外的先進技術學到手,把核心技術帶回來,服務國家需求。”

艱難困苦玉汝於成

2018年7月,在學院的大力支持下,楊磊遠赴重洋,來到美國康涅狄格大學交流學習,深海無線充電技術航船正式起航。

為了能夠快速掌握領先技術,楊磊“泡”在了實驗室。“實驗室的其他老師和同學都稱我為‘實驗室的堅守者’”。楊磊笑著告訴記者。半年後,楊磊結束了在美國的交流學習。回國後,他馬上開始著手搭建實驗平台、組建研發團隊,“白手起家”搞研發。

項目起步時,困難重重。缺人,沒有團隊人員,楊磊就跟學院其他老師“借”研究生;缺技術參考,楊磊便帶領團隊從原理、硬件算法到整體係統,一步一步“摸著石頭過河”;缺經費,項目需要購置水試驗設備,楊磊找學院資助,找導師幫忙,還拿出自己的工資補貼……逢山開路,遇水搭橋,見招拆招,不達目的不罷休,就是楊磊團隊科研報國最生動的表達。在楊磊和團隊成員的努力下,項目整體係統已完成搭建。今年上半年,團隊順利完成樣機開發,進入湖水試驗階段。“明明在淡水中試驗的好好的,誰知道一放到加了鹽的‘海水’中就出現了很多問題。”楊磊課題組成員、電氣工程學院研究生陳鑫澤負責樣機試驗數據監測,看到在試驗“海水”中的樣機無法啟動急得團團轉。“別急,我們一起把樣機拆開,檢查分析原因。”作為團隊負責人,楊磊來不及沮喪失望,他帶領團隊成員第一時間一一複盤,排查原因。“有可能是樣機密閉性的問題,漏水會導致元器件短路。”“也有可能是鹽電導電發生故障,因為鹽水本身就是一個導電載體。”“我們此次試驗是不是給樣機加的功率太大了?”

……大家集思廣益,迅速找到症結。第一次樣機“出師不利”後,楊磊和團隊成員加快了科研攻關的步伐。樣機開發出來後,最重要的就是模擬動態海水中的大深度、高鹽度、高電壓等極端操作環境,檢測樣機的耐久性。在經曆了上百次的試驗後,團隊終於克服了海水電導率、介電常數等電磁參數變化帶來的影響。

同時,團隊完成了對不同類型、不同功率等級海下移動裝備自適應充電調節,解決了環境擾動對無線電能傳輸效率提升的約束問題,避免多基站接入所帶來的耦合振蕩等穩定性問題,實現了對不同類型、不同功率等級海下移動裝備自適應充電調節。

作為團隊的“定海神針”,楊磊的治學理念、創新思維、科研精神處處閃耀,落入深海便化為奇跡。

“二戰”告捷研以致用

5年,是一個時間的維度,也是一個成長的坐標。楊磊的5年,圍繞“海下無線供電關鍵技術開發與應用”,在深海無線充電領域留下濃墨重彩的一筆:

主持國家自然科學基金聯合基金重點項目子課題、國家自然科學基金青年項目、中國博士後科學基金麵上項目、陝西省自然科學基礎研究計劃項目、陝西省博士後科研項目(一等資助)、西安市科協人才托舉計劃項目以及企業委托項目等10餘項,參與國家自然科學基金地區科學基金項目,獲得第二屆全國博士後創新創業大賽金獎、陝西高等學校科學技術獎二等獎和陝西省電源學會青年學術貢獻獎。申請發明專利20餘件(其中美國專利1件),授權10件。在IEEETrans.PowerElectron.等Top期刊或者會議發表論文50餘篇。

攀登科技創新的高峰,時不我待。在第一屆全國博士後創新創業大賽中,楊磊團隊未能取得理想成績,楊磊看到了差距:“第一屆大賽讓我看到了來自全國的優秀選手,他們的技術成熟度和臨場表現激勵著我們努力優化和革新技術,向第二屆大賽發起衝擊。”

今年10月,帶著自己的科研成果,楊磊團隊第二次走上全國博士後創新創業大賽的賽場。最終,憑借具有世界先進水平的海下無線供電技術平台和賽場上的精彩表現,楊磊團隊在此次大賽中摘得“金獎”。

所有的努力都會綻放,所有的拚搏終將值得。汗水澆築的“金獎”不僅得到了各行各業專家的肯定,還吸引了眾多企業的目光。目前,楊磊團隊成果已經與南方海上風電聯合開發有限公司簽訂了聯合開發協議,與國家電網有限公司、中電電子有限公司、西安愛科賽博電氣股份有限公司等企業簽訂了意向合同。“我們將以本次大賽為契機,繼續打磨錘煉我們的項目,投身國家的海洋電能補給事業,為祖國的海洋工程技術建設奉獻自己的青春和力量。”作為大賽金獎獲得者代表,楊磊在接受中央電視台采訪時說。

好風憑借力送君步青雲

在楊磊看來,說一千道一萬不如踏踏實實幹一幹,做科研不能“躺平”,要“比”起來、“賽”起來、“卷”起來。每學期,楊磊都會主動聯係學院的學生科協,看看有沒有本科生能夠參與的競賽課題。他把賽場當作考場,讓每一名青年學子在賽道上奮力奔跑。

“我是從大二那年暑期開始跟著楊老師參與競賽項目的。”楊磊的研究生張元啟明年即將碩士畢業,他目前簽約了電氣行業著名的上市公司——廣州智光電氣有限公司。“我的焊接電路板、操作儀器等技能都是楊老師手把手教出來的。楊老師非常注重我們工程實踐的培養,帶我們參加了很多比賽和項目,讓大家成長得很快。”

今年8月,楊磊指導帶領學生參加全國電氣電子工程創新大賽並獲得全國二等獎的好成績。

“這個比賽是從2月份開始的,曆時半年時間。競賽過程中,楊老師每次都是第一個到實驗室。”主要參與人陳鑫澤說,“楊老師對我影響很大,從大三開始我就一直跟著他做嵌入式控製的項目,在他的指導下,我的本科設計課題還應用到西安的一家電氣企業。未來,我也要像楊老師一樣,做一名有責任有擔當的電氣工程師,為國家做出自己的貢獻。”

如今,楊磊奔走在“加快建設海洋強國”的道路上,步伐堅定且從容,他用勤奮、汗水和智慧深耕深海無線充電科技,在鑄魂育人的事業中勇挑重擔,築夢未來。

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