学科专业评审组:动力电气组
项目名称:海下无线供电关键技术开发与应用
提名单位: 陕西省工业和信息化厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 成果“海下无线供电关键技术开发与应用”研究方向隶属于“电气工程”、“控制科学与工程”、“材料科学与工程”等学科交叉领域。针对海洋能源开发和海下移动装备关键核心技术所存在的瓶颈问题,开展了海下无线电能传输、海下电能变换接驳装置拓扑、模型以及控制方法的系统研究工作并取得了丰富的研究成果。系统研究了海下无线电能传输机制,开展了10 kW功率等级海下电能变换接驳装置的落地应用。研发了10~20kW功率级别的动态和静态高效无线电能传输系统平台。 以上成果获得国家自然科学基金联合基金重点项目、青年项目以及陕西省重点研发计划等项目支持,发表高水平论文60余篇,申请和授权专利30余件。在中核田湾200万千瓦近海滩涂海上光伏电场和中核生态光伏示范基地水下机器人目视化巡检示范项目中获得成功示范应用,效益良好。 我单位认真审阅了该推荐材料及完成人资格,提名材料齐全、规范,经完成单位公示,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:杨磊
    排名:1
    行政职务:院长助理、科研主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电关键技术开发与应用做出了创造性贡献,担任该项目第一完成人和总负责人,是创新成果1(动态海洋环境海下无线电能传输系统电路模型和控制策略)和创新成果2(复杂海洋环境海下电能变换与接驳装置稳态和瞬态模型)的主要完成人。重点研究了海下磁耦合谐振无线电能传输机理、基于宽禁带元器件的电能变换技术,创新提出了基于共同耦合线圈机构的时分复用能信共传方法,突破了15kW功率等级、88%以上传输效率的强抗偏移海下无线供电技术,并在项目的产业化落地及实际应用中做出了卓越贡献。
    曾获国家科技奖励情况:第二届全国博士后创新创业大赛全国金奖
  2. 姓名:张鑫
    排名:2
    行政职务:副总经理
    技术职称:工程师
    工作单位:中核汇能江苏能源有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电技术的产业应用与工程验证做出了创造性贡献,是创新点 1 和创新点 2 的产业应用主要完成人。重点研究了面向水下航行器的海下电能变换与无线供电工程化实现方法,主导 “海上光伏水下基础自主检测及无线供能一体化机器人”联合研发,推动技术在中核田湾200万千瓦海上光伏电场等重大工程中的示范应用,统筹开展装备海试、工况实测与性能迭代优化,在项目产业化落地及多海域复杂场景工程验证中做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
  3. 姓名:涂齐亮
    排名:3
    行政职务:专家委员会副主任
    技术职称:教授级高工
    工作单位:中国核工业第二二建设有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电技术的产业应用与工程验证做出了创造性贡献,在该项目成果中发表论文1篇,参与联合申报协议1项。是创新点1和创新点2的产业应用主要完成人。重点研究了面向水下航行器的海下电能变换与无线供电方法,主导“海上光伏水下基础自主检测及无线供能一体化机器人”联合研发,推动技术在中核田湾200万千瓦海上光伏电场等重大工程中的示范应用,并在项目的产业化落地及实际场景验证中做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
  4. 姓名:雷娟
    排名:4
    行政职务:副总工
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安天和海防智能科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责无线供电技术在电动汽车领域迁移拓展研究,结合车载充电需求优化磁耦合机构尺寸与耦合匹配特性,研究高低温环境下车载无线充电效率优化方案,完成车规级小型化电能变换模块试制,参与多场景能效对比测试,完善发、配、用电全链条智能供能技术体系,丰富项目技术应用边界,支撑项目整体降本增效效益实现。
    曾获国家科技奖励情况:
  5. 姓名:赵航
    排名:5
    行政职务:三原公司副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电技术在电力系统的转化应用做出了创造性贡献,在该项目成果中参与完成科学技术项目合同1项。重点研究了宽禁带功率器件高功率密度电能变换器及高效无线电能传输装置在电网场景的应用,主持“电力巡检无人机高自由度平台化无线供电系统”项目,推动技术在电力巡检无人机、电动汽车、光伏电站及智能变电站巡检机器人等领域的推广应用,并在项目的产业化落地及经济效益实现中做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
  6. 姓名:宗安
    排名:6
    行政职务:总经理
    技术职称:工程师
    工作单位:西安蓝海潜龙智能科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:统筹全场景装备试验测试、数据归集与经济技术效益核算工作,搭建多环境模拟试验平台,完成海上、水下、变电站、空中巡检装备全工况性能检测,汇总各示范工程运维成本、停机损耗、产能提升等实测数据,完成项目新增利润、降本增效量化测算,同步负责项目技术材料整理、专利及合作申报辅助工作,为项目成果验收、工程推广及效益论证提供完整数据支撑。
    曾获国家科技奖励情况:
  7. 姓名:文海兵
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电关键技术开发与应用做出了创造性贡献,在该项目成果中发表高水平论文多篇,参与授权国家发明专利。重点研究了动态海洋环境下无线电能传输系统的非线性变频单周期控制策略,系统揭示了海水介质对传输效率的影响机制,参与海下电能变换接驳装置的研制与联合验证,并在项目的示范应用及产业化推广中做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
  8. 姓名:赵垚澎
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电关键技术开发与应用做出了创造性贡献,在该项目成果中发表高水平论文多篇。重点研究了海下能量与信息共享通道传输方法,参与时分复用传输方式的实现与验证,参与高功率密度、耐腐蚀、耐高水压的电能变换接驳装置的设计与测试工作,并在项目的工程验证及实际应用中做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
  9. 姓名:同向前
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:对海下无线供电关键技术开发与应用做出了创造性贡献,作为创新成果1的主要完成人之一,在该项目中合作发表高水平论文多篇,并申请获授权国家发明专利多项。负责项目总体规划与示范应用方案的策划,深度参与系统仿真及功率电路设计等工作,同时为项目的产业化落地做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安理工大学
    单位贡献:西安理工大学是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的第一完成单位,是第一完成人杨磊、第七完成人文海兵、第八完成人赵垚澎和第九完成人同向前所在单位,负责该项目的总体规划、理论创新、技术研发及产业化推动工作。具体贡献包括:系统研究了海水介质和动态环境对海下无线电能传输的影响机制,构建了动态海洋环境下无线电能传输系统电路模型及复杂海洋环境下电能变换器与接驳装置瞬态模型;突破性地实现了15kW功率等级以上、88%以上传输效率的强抗偏移海下无线电能传输;创新提出了基于共同耦合线圈机构的时分复用能信共传方法,突破了深海能量与信息协同传输瓶颈;构建了基于宽禁带元器件的10kW功率等级海下电能变换接驳装置。

  2. 单位名称:中核汇能江苏能源有限公司
    单位贡献:中核汇能江苏能源有限公司是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的完成单位之一,是第二完成人张鑫所在单位,负责该项目水域光伏场景技术适配、水下巡检场景落地及工程规模化应用工作。具体贡献包括:针对沿江沿湖水光电站水下构件腐蚀监测、水下设备充电难、涉水运维作业风险高、传统有线接电故障率高等行业痛点,提出水域光伏专属水下无线供电技术研发需求;依托江苏区域规模化滨湖、近海光伏电站集群为应用载体,专项适配淡水、滨海低盐雾水环境优化水下供电装置防腐、抗水流扰动性能,联合研制光伏电站水下巡检机器人配套无线供能系统;统筹辖区水域光伏场站水下供电设备布设、工况调试与常态化应用,打通光伏场站水下运维无人化供能闭环,有效规避涉水人工运维安全风险,降低光伏场站水下运维成本,完善清洁能源场站水陆一体化智能运维体系,经济效益和社会效益显著。

  3. 单位名称:中国核工业第二二建设有限公司
    单位贡献:中国核工业第二二建设有限公司是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的完成单位之一,是第三完成人涂齐亮所在单位,负责该项目的产业需求牵引、应用场景提供及工程验证工作。具体贡献包括:针对海上光伏场区水下桩基巡检中“维护难、充电难、通信难”的行业痛点,提出研发水下机器人无线供电技术的明确需求;以中核田湾200万千瓦海上光伏电场(我国最大的海上光伏项目)为应用验证基地,联合开展“海上光伏水下基础自主检测及无线供能一体化机器人”技术攻关;组织实施实地验证,采购部署海下电能变换接驳装置及水下无线充电桩等核心设备,实现了发电、配电、供电环节的自主化运维,取得显著的经济效益和社会效益。

  4. 单位名称:西安天和海防智能科技有限公司
    单位贡献:西安天和海防智能科技有限公司是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的完成单位之一,是第四完成人雷娟所在单位,负责该项目安防领域技术迁移适配、无人值守装备供能系统集成及工程落地验证工作。具体贡献包括:针对户外场站安防探测装备、智能巡检设备布线难度大、续航能力不足、人工运维频次高、带电接驳安全风险大的行业痛点,提出无线供电技术在安防无人装备上的适配应用需求;依托电力场站安防巡检、区域无人值守等场景为应用载体,完成无线供电模组与安防探测、数据采集系统的一体化集成适配;统筹安防类装备的现场布设、联调测试与常态化运行验证,实现无人值守装备的长效自主供能,有效降低运维成本、提升安防系统连续运行可靠性,完善无人化智能运维技术应用体系,经济效益和社会效益显著。

  5. 单位名称:国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司
    单位贡献:国网陕西省电力有限公司咸阳供电公司是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的完成单位之一,是第五完成人赵航所在单位,负责该项目的电力系统应用转化及产业化推广工作。具体贡献包括:与西安理工大学深度合作,共同推进无线电能传输关键技术产品研制及产业化应用,聚焦宽禁带功率器件的高功率密度电能变换器、高效无线电能传输装置等核心产品开展系统性研发;主持“电力巡检无人机高自由度平台化无线供电系统”项目合作,将海下无线供电技术迁移应用于电力巡检无人机、电动汽车、光伏电站及智能变电站巡检机器人等领域;相关成果成功应用于发电、配电、供电环节的自主化运营,大幅提升了作业效率与运行可靠性,取得了显著的经济效益和社会效益,为智能电网建设和能源互联网发展提供了有力支撑。

  6. 单位名称:西安蓝海潜龙智能科技有限公司
    单位贡献:西安蓝海潜龙智能科技有限公司是《海下无线供电关键技术开发与应用》项目的完成单位之一,是第六完成人宗安所在单位,负责该项目电力巡检装备供能系统研发、样机集成及场景适配优化工作。具体贡献包括:针对电力巡检无人机、站内智能巡检装备运维续航不足、有线接驳充电不便、人工运维成本偏高的行业痛点,优化无线电能传输耦合结构与供电控制逻辑;专注电力专用无线供电模组开发集成,适配户外高低温、变电站强电磁干扰工况改良供电稳定性,参与电力巡检无人机、智能变电站巡检装备无线供能样机研制调试;配合国网体系完成全域电力运维场景技术适配落地,助力项目技术赋能电力发、配、用全链条自主智能运维,有效提升电力设备巡检作业效率与运行稳定性,降本增效成效明显,助力区域智能电网数字化运维建设,经济效益和社会效益突出。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处