1179章 高功率脈衝電源技術!
六月份初的時候,楊傑也是來到了洪湖市市郊的一個華興科技集團公司的一個高功率脈衝電源技術研發中心。
這個研發中心是華興科技集團公司和海軍工程大學等多家機構和企業共同組建的。
其中馬偉民教授擔任了這個研發中心的技術總監,而這個研發中心也是國內最大的一個強電磁脈衝實驗設施基地。
這個研發中心03年就開始成立了,到現在已經在高功率脈衝電源技術上麵持續研發了6年多時間。
馬偉民教授帶領的一批研發人員很早就進入了這個研發中心,而南奧集團公司和奧德科技公司也是抽調了一批技術人員在這個研發中心進行研發。
這個研發中心的建設是楊傑當初和馬偉民教授經過深入探討後決定成立的,這個高功率的高功率脈衝電源技術一個是為了給高能武器上艦做技術準備,一個是為了電力係統調峰領域技術的研發。
海軍方麵之前是希望能夠海軍工程大學為海軍研製的大口徑、遠程打擊電磁炮武器係統,很早就開始了這方麵的技術研發,不過高功率脈衝電源技術是門新興學科,尤其是該重大項目麵向工程化應用,關鍵指標都高於已有技術,國內沒有任何經驗可供借鑒,國外更是嚴密封鎖。
海軍工程大學方麵要進行這方麵的實驗為此找遍了國內廠家,處處碰壁,基本沒有廠家願意接這個活。
因為裝置的設計理念已完全不同於常規方法,以前的經驗沒法用到這個裝置上。
當時海軍工程大學方麵也是找到了楊傑,他跟馬偉民教授等人從設計方案、製造和試驗方法等方麵進行過詳細的討論,楊傑隨後也是自掏腰包在洪湖市這邊搭建了一個大型的實驗基地,成立了這個研發中心。
海軍方麵想上電磁炮這樣的高能武器,不過這些高能武器的電源非常複雜,為了滿足高能武器發射的高能量,直接來自脈衝形成網絡電源,而電源能量來自脈衝電容,而脈衝電容的能量來自供電網。
不過常規的脈衝電源是不可能實現像電磁炮這樣的高能武器的發射的,因為如果炮口動能達到32兆焦,那麽按照1分鍾5發的射速,意味著瞬時功率達到42.6兆瓦,沒有一種武器平台電網能夠達到這樣高的功率。
馬偉民等專家也是提出了大功率混合儲能裝置的技術方案,提出了多級儲能的創新思路來降低對降低艦船電網功率需求,儲能裝置包括了飛輪儲能裝置、超級電容電池、蓄電池,這些儲能裝置進行分級管理,可較大降低對電網瞬時功率需求,避免電網大幅波動。
楊傑對於這個技術方案是大為讚同的,這些年這個研發中心在高功率脈衝電源技術上進行了大量的技術研發,華興科技集團公司旗下的很多子公司都是承擔了很多子係統技術設備的研發。
奧德科技公司公司就為此研發了高性能的石墨烯超級電容電池和石墨烯固態三元鋰電池組。
華興科技集團公司現在在石墨烯三維泡沫材料上已經進行了量產,現在建立的生產線已經能每年提供上萬噸的三維石墨烯材料,奧德科技公司在這個基礎上也是開發出了更高性能的固態三元鋰電池和固態超級電容電池來。
這套組合起來的儲能動力電池組瞬間放電性能要求達到電池容量的幾十倍以上,已經達到了之前的設計目標,而且通過這個研發中心的近一步改進後,係統體積與重量也是大幅減小,並且還有還有近一步提高的空間。
現在這套組合儲能係統已經開始被南奧集團公司開始運用在用在儲能電站上,大幅地提高了調峰能力,其他的子公司也是開始運用了這套儲能技術,服務器和通信設備以及燃料電池車上麵等產品都在開始使用。
另外馬偉民教授帶領的技術團隊主要是致力於中大容量集成化飛輪儲能模塊的研發,以滿足艦船綜合電力係統調峰和高能武器的需求,到現在已經研製出了50兆瓦功率儲能樣機。
在研發中心裏麵楊傑見到這套半間屋子大小的飛輪儲能裝置後,他也是詳細地向馬偉民教授詢問了樣機技術方麵的細節問題。
其實現有飛輪儲能技術主要有兩大分支,第一個分支是以接觸式機械軸承為代表的大容量飛輪儲能技術,這種技術設備其主要特點是儲存動能、釋放功率大、一般用於短時大功率放電和電力調峰場合。
第二個分支是以磁懸浮軸承為代表的中小容量飛輪儲能技術,其主要特點是結構緊湊、效率更高,一般用作飛輪電池、不間斷電源等。
馬偉民教授之前在綜合考慮了華興科技集團公司在電磁技術方麵的優勢後也是選定了磁懸浮飛輪電池這個技術路線。
海外西方國家在大容量飛輪儲能機組方麵很多國家都有大容量儲能機組應用,製造和裝配技術已比較成熟,單台儲能從幾十至數千兆焦範圍,釋放峰值功率從幾十兆瓦至數千兆瓦範圍,多由分立的電動機,發電機,儲能飛輪采用聯軸器連接構成。
這些國家因為在這方麵研發比較早,基本上采用機械接觸式軸承,體積一般很龐大,能量轉換效率並不是特別理想。
這方麵鷹醬還是走在前麵的,已經研製出了補償脈衝發電機,其峰值功率達1000兆瓦,正是為鷹醬軍方用作軌道炮的毫秒級大功率脈衝電源做準備的。
馬偉民教授並不想跟在這些國家屁股後麵跑,當然楊傑也不願意,於是讓瑞星科技公下麵的研發磁懸浮軸承裝置的研發部門以及機床研究院等技術部門全都參與進來,差不多是花了四年多的時間攻克了磁懸浮軸承技術,並且做了出來。
這套磁懸浮軸承采用了磁懸浮加上汽化軸承技術,這裏麵最困難的是其實還是把含油軸承的軸套硬度加強的特殊工藝,才能克服含油軸承不耐高溫的缺點。
機床研究院旗下的軸承技術研發團隊差不多是做了上萬次的的實驗才掌握了這種難度極大的加工工藝。