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電源技術(shù)

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創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2026-01-05
電源技術(shù)圖1

電源技術(shù)的實(shí)例教程

下一代托卡馬克工程化樣機(jī),將以長(zhǎng)脈沖、準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)行、高約束模式為核心目標(biāo),其運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)復(fù)雜度遠(yuǎn)超現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)聚變電源技術(shù)水平提出了更高要求。結(jié)合全球聚變技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與國(guó)內(nèi)托卡馬克裝置的研發(fā)規(guī)劃,下一代聚變電源將呈現(xiàn)四大技術(shù)發(fā)展方向:更高功率密度、更高智能化、更強(qiáng)協(xié)同性、更低全生命周期成本。 針對(duì)這些發(fā)展方向,國(guó)內(nèi)企業(yè)需提前布局核心技術(shù)研發(fā):一是高功率密度技術(shù),提升電源的功率密度,減少設(shè)備體積與占地面積;二是智能化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的自主監(jiān)控、故障預(yù)警與遠(yuǎn)程運(yùn)維;三是多系統(tǒng)協(xié)同技術(shù),實(shí)現(xiàn)磁體電源、加熱電源、診斷電源的同步協(xié)同控制;四是低成本化技術(shù),推動(dòng)聚變電源的規(guī)模化應(yīng)用。愛科賽博、森木磊石等企業(yè)已率先啟動(dòng)相關(guān)技術(shù)預(yù)研。 提前做好技術(shù)預(yù)判與布局,是國(guó)產(chǎn)電源企業(yè)搶占下一代聚變裝置市場(chǎng)的關(guān)鍵。其中,森木磊石憑借齊全的解決方案和豐富的應(yīng)用案例,憑借在HL?2M托卡馬克裝置中積累的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),已率先啟動(dòng)下一代聚變電源技術(shù)預(yù)研,聚焦高功率密度、智能化控制、多系統(tǒng)協(xié)同等核心方向,逐步形成適配下一代托卡馬克裝置的電源技術(shù)儲(chǔ)備。
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當(dāng)前,國(guó)內(nèi)托卡馬克裝置正朝著高參數(shù)、長(zhǎng)脈沖、工程化方向快速迭代,從現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置到下一代工程化樣機(jī),裝置的等離子體電流、約束時(shí)間、加熱功率等核心參數(shù)持續(xù)提升,對(duì)配套聚變電源的適配性、可靠性與可擴(kuò)展性提出了全新挑戰(zhàn)。相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置,升級(jí)后的托卡馬克裝置不僅需要電源具備更高的功率等級(jí)與電壓輸出,更要求電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多模塊協(xié)同控制、快速時(shí)序響應(yīng),同時(shí)適配強(qiáng)電磁干擾、長(zhǎng)時(shí)連續(xù)運(yùn)行等復(fù)雜工況。 從技術(shù)適配來(lái)看,托卡馬克裝置的升級(jí)的核心需求集中在三個(gè)方面:一是磁體電源的大電流、低紋波與長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性,需滿足超導(dǎo)磁體長(zhǎng)期勵(lì)磁的精準(zhǔn)控制需求;二是加熱系統(tǒng)電源的高壓、大功率與快速保護(hù),適配中性束注入、電子回旋加熱等系統(tǒng)的功率提升需求;三是電源系統(tǒng)的模塊化與智能化,便于后續(xù)裝置升級(jí)與維護(hù),降低全生命周期成本。國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)正圍繞這些需求,在高頻軟開關(guān)拓?fù)洹⒏呔葦?shù)字控制、高壓絕緣隔離、多電源同步協(xié)同等核心技術(shù)上持續(xù)突破,形成適配不同升級(jí)場(chǎng)景的定制化電源方案。 托卡馬克裝置的迭代升級(jí),既是聚變電源技術(shù)的試金石,也是國(guó)產(chǎn)電源企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破的重要契機(jī)。其中, 森木磊石憑借國(guó)內(nèi)最齊全的解決方案和豐富的應(yīng)用案例,依托在 HL?2M 托卡馬克裝置配套中積累的工程經(jīng)驗(yàn),精準(zhǔn)對(duì)接裝置升級(jí)的核心需求,持續(xù)優(yōu)化電源產(chǎn)品的性能參數(shù)與適配能力,在大電流磁體電源、高壓加熱電源技術(shù)適配的方面形成了成熟方案,不僅保障了現(xiàn)有裝置升級(jí)后的穩(wěn)定運(yùn)行,也為下一代托卡馬克裝置的電源配套提供了技術(shù)參考,助力我國(guó)托卡馬克裝置升級(jí)迭代與聚變工程化進(jìn)程同步推進(jìn)。
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由石化燃料引擎驅(qū)動(dòng)的汽車是罪魁禍?zhǔn)祝m然推動(dòng)汽車行進(jìn)的替代技術(shù)有很多種,但目前唯一可行的方案是——電力(Electricity)。   電動(dòng)推進(jìn)技術(shù)需要在汽車中整合一種全新架構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),這種新增加的組件要求相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)組件進(jìn)行多學(xué)科的深入研究。電動(dòng)汽車系統(tǒng)由電動(dòng)馬達(dá)、電力轉(zhuǎn)換器和儲(chǔ)能裝置如鋰離子電池組成,這種新的架構(gòu)系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)優(yōu)化來(lái)最大限度地提高系統(tǒng)效率,使汽車在單次充電便能達(dá)到最長(zhǎng)的行駛距離,電子技術(shù)的發(fā)展為減少交通運(yùn)輸?shù)臍怏w排放量帶來(lái)重要的推進(jìn)力。 電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力汽車(HEV)   電動(dòng)汽車靠電池行駛,混合動(dòng)力汽車也一樣,只是它還利用一個(gè)石化燃料點(diǎn)火的引擎作為輔助。給這些汽車供電的技術(shù)要想獲得成功并擁有美好的未來(lái),能效是關(guān)鍵,因此需要智能的電源管理機(jī)制,最大化地提高將電池能量轉(zhuǎn)換為車輪機(jī)械驅(qū)動(dòng)力的效率,從而增加單次充電的行駛距離,同時(shí)不增加碳排放,理想情況下更是能顯著降低碳排放。 電動(dòng)汽車的碳化硅(SiC)功率   電動(dòng)汽車的重量、體積和成本,以及單次充電的行駛距離與電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率直接相關(guān)。SiC電源組件非常適合在汽車常見的高溫環(huán)境中工作。讓我們仔細(xì)看看SiC電源組件如何提高系統(tǒng)效率。   更輕的重量意味著里程數(shù)的延長(zhǎng)。降低電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的重量、成本和尺寸的一種典型方式是提高開關(guān)穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率。我們都知道,在較高頻率點(diǎn)工作時(shí),電感、電容和變壓器等主動(dòng)組件的尺寸和重量可以縮小,既然如此,快采用SiC解決方案吧。   雖然硅(Si)電源組件也能工作在高頻,但SiC的優(yōu)勢(shì)是能夠處理比Si高得多的電壓。SiC是一種寬能隙(wide band gap,WBG)的半導(dǎo)體組件,而較寬的能隙意味著較高的臨界電場(chǎng)(臨界電場(chǎng)是關(guān)斷狀態(tài)下的阻塞電壓)。
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聚變電源作為托卡馬克裝置的核心配套裝備,其技術(shù)水平直接關(guān)系到我國(guó)聚變研究的自主可控程度。長(zhǎng)期以來(lái),全球高端聚變電源市場(chǎng)被少數(shù)國(guó)外企業(yè)壟斷,核心技術(shù)、關(guān)鍵器件與定制化服務(wù)均存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn),不僅推高了國(guó)內(nèi)托卡馬克裝置的建設(shè)成本,也限制了我國(guó)聚變技術(shù)的迭代速度。隨著我國(guó)聚變工程化進(jìn)程加快,聚變電源自主化已成為突破技術(shù)壟斷、保障裝置自主可控的核心任務(wù)。 國(guó)產(chǎn)聚變電源自主化的攻堅(jiān)之路,離不開技術(shù)研發(fā)與工程實(shí)踐的雙向發(fā)力。一方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)需突破高壓絕緣、高精度控制、強(qiáng)抗干擾、快速保護(hù)等核心技術(shù)瓶頸,打破國(guó)外技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)電源拓?fù)洹⒖刂扑惴ā㈥P(guān)鍵器件的自主研發(fā);另一方面,需依托國(guó)內(nèi)托卡馬克裝置的工程實(shí)踐,將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化為成熟的工程化產(chǎn)品,通過(guò)實(shí)際工況驗(yàn)證優(yōu)化產(chǎn)品性能,提升可靠性與適配性。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)已在中低壓精密電源、部分高壓電源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主突破,逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品,應(yīng)用于 HL?2M 等托卡馬克裝置。 在國(guó)產(chǎn)聚變電源自主化進(jìn)程中,具備技術(shù)積累與工程經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)正發(fā)揮核心作用。其中,森木磊石深耕聚變電源領(lǐng)域多年,作為國(guó)內(nèi)聚變電源解決方案最齊全、應(yīng)用案例最多的企業(yè),聚焦托卡馬克裝置的實(shí)際需求,持續(xù)加大核心技術(shù)研發(fā)投入,逐步突破了高壓大功率電源、高精度磁體電源等關(guān)鍵產(chǎn)品的技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)了從核心技術(shù)研發(fā)到工程化交付的全鏈條自主可控,其配套 HL?2M 托卡馬克裝置的電源產(chǎn)品,已完全替代同類進(jìn)口產(chǎn)品,既降低了裝置建設(shè)成本,也為國(guó)產(chǎn)聚變電源自主化提供了可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐路徑。
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三相中大功率UPS電源滲透入生活的每一重要單元,目前主要運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心與關(guān)鍵電源兩種場(chǎng)景,在IDC、Colo、金融、電信、醫(yī)療、半導(dǎo)體、石油石化、機(jī)場(chǎng)、軌道交通、電力等各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)近三十年的市場(chǎng)推廣與實(shí)際使用,用戶對(duì)工頻機(jī)、高頻機(jī)、固定功率一體機(jī)、模塊化UPS等概念已經(jīng)有了深刻的理解。 近十年來(lái),在大型及超大型數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體等行業(yè)需求的推動(dòng)下,三相大功率UPS電源出現(xiàn)了很多新的理念與創(chuàng)新。本文對(duì)其中重要的五大新技術(shù)做簡(jiǎn)單介紹。 1.電氣變換技術(shù)的三種運(yùn)行模式 逆變器優(yōu)先 旁路優(yōu)先 超級(jí)旁路優(yōu)先 三相UPS走到今天,我們需要問(wèn)自己一個(gè)問(wèn)題:一定要采用雙變換電氣變換技術(shù)由逆變器提供1%精度交流電給負(fù)載供電嗎?1%的精度對(duì)負(fù)載很重要嗎?答案是否定的,業(yè)內(nèi)目前已經(jīng)發(fā)展出三種運(yùn)行模式供用戶選擇使用。 逆變器優(yōu)先運(yùn)行模式(雙變換)。如下圖示,從電氣變換技術(shù)角度來(lái)看,工頻機(jī)高頻機(jī)都是采用的雙變換在線式技術(shù),即能量經(jīng)過(guò)整流器逆變器兩次能量變換后,由逆變器提供電壓精度為1%、諧波含量小于5%的正弦波交流電給負(fù)載供電。這種運(yùn)行模式也可以稱為:逆變器優(yōu)先運(yùn)行模式(雙變換)。 逆變器優(yōu)先運(yùn)行模式的優(yōu)勢(shì)是輸出電壓精度高達(dá)1%。劣勢(shì)是由于能量的兩次100%轉(zhuǎn)換,在正常15-60%負(fù)荷下,UPS整機(jī)效率較低僅88-95%。同時(shí)電流每秒鐘都流經(jīng)整流器、逆變器、電容等功率器件,元器件疲勞老化嚴(yán)重,壽命降低,導(dǎo)致UPS可用性降低。而可用性才是用戶對(duì)UPS的最重要需求。 回過(guò)頭來(lái)看,逆變器優(yōu)先模式(雙變換)本身就是一種低可用性的運(yùn)行模式。這是這么多年以后大家才痛苦認(rèn)識(shí)到的一個(gè)事實(shí)。 有沒(méi)有新的思路?500VA的小功率的后備式UPS和5KVA的在線互動(dòng)式UPS正常情況下是旁路市電輸出供電,不是也保護(hù)了IT負(fù)荷嗎?
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電源技術(shù)圖2

電源技術(shù)的最新內(nèi)容

托卡馬克裝置運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射、脈沖干擾等復(fù)雜電磁環(huán)境,這些電磁干擾會(huì)嚴(yán)重影響聚變電源的控制信號(hào)、功率回路與測(cè)量精度,導(dǎo)致電源輸出波動(dòng)、控制失靈,甚至引發(fā)系統(tǒng)故障,因此,電磁兼容設(shè)計(jì)成為聚變電源研發(fā)的核心技術(shù)之一,直接決定了電源在聚變場(chǎng)景中的適配性與可靠性。
作為浙江大學(xué)國(guó)際科創(chuàng)中心電源管理技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟的主要?jiǎng)?chuàng)始人之一,牽頭構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)由高校主導(dǎo)、行業(yè)共建、成果共享的會(huì)員制電源管理技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái),為突破電源管理領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)瓶頸提供了重要支撐。 內(nèi)容簡(jiǎn)介:隨著AIDC機(jī)柜功率的飛速增加,供電架構(gòu)也隨之快速演進(jìn)。本次報(bào)告將介紹機(jī)柜供電架構(gòu)與拓?fù)涞难葸M(jìn)以及HVDC供電面臨的新挑戰(zhàn)。
針對(duì)這些發(fā)展方向,國(guó)內(nèi)企業(yè)需提前布局核心技術(shù)研發(fā):一是高功率密度技術(shù),提升電源的功率密度,減少設(shè)備體積與占地面積;二是智能化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的自主監(jiān)控、故障預(yù)警與遠(yuǎn)程運(yùn)維;三是多系統(tǒng)協(xié)同技術(shù),實(shí)現(xiàn)磁體電源、加熱電源、診斷電源的同步協(xié)同控制;四是低成本化技術(shù),推動(dòng)聚變電源的規(guī)模化應(yīng)用。愛科賽博、森木磊石等企業(yè)已率先啟動(dòng)相關(guān)技術(shù)預(yù)研。
其中,武漢森木磊石作為 國(guó)內(nèi)聚變電源解決方案最齊全、應(yīng)用案例最多的企業(yè),憑借覆蓋PSM電源模塊、陽(yáng)極高壓電源、輔助放電電源等全品類的完整解決方案,依托在 HL?2M 這一國(guó)內(nèi)核心托卡馬克裝置配套中積累的豐富技術(shù)與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品性能、完善解決方案,不僅為當(dāng)前聚變實(shí)驗(yàn)裝置提供穩(wěn)定可靠的電力支撐,更將助力國(guó)產(chǎn)聚變電源技術(shù)的迭代升級(jí),推動(dòng)我國(guó)磁約束核聚變工程化進(jìn)程穩(wěn)步向前,為實(shí)現(xiàn)聚變能源自主可控奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
一方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)需突破高壓絕緣、高精度控制、強(qiáng)抗干擾、快速保護(hù)等核心技術(shù)瓶頸,打破國(guó)外技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)電源拓?fù)洹⒖刂扑惴ā㈥P(guān)鍵器件的自主研發(fā);另一方面,需依托國(guó)內(nèi)托卡馬克裝置的工程實(shí)踐,將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化為成熟的工程化產(chǎn)品,通過(guò)實(shí)際工況驗(yàn)證優(yōu)化產(chǎn)品性能,提升可靠性與適配性。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)已在中低壓精密電源、部分高壓電源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主突破,逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品,應(yīng)用于 HL?2M 等托卡馬克裝置。
托卡馬克裝置的迭代升級(jí),既是聚變電源技術(shù)的試金石,也是國(guó)產(chǎn)電源企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破的重要契機(jī)。
其中,森木磊石作為國(guó)產(chǎn)托卡馬克裝置聚變電源的核心參與者, 憑借國(guó)內(nèi)最齊全的解決方案和豐富的應(yīng)用案例 ,以 HL?2M 托卡馬克裝置配套為契機(jī),不斷突破核心技術(shù)、完善產(chǎn)品體系,打破了國(guó)外高端托卡馬克裝置聚變電源技術(shù)壟斷,不僅為裝置建設(shè)降低了成本、提升了效率,更推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)特種電源行業(yè)的技術(shù)升級(jí),為我國(guó)聚變工程化時(shí)代的到來(lái)提供了可靠的電力裝備保障,助力我國(guó)在全球聚變能源賽道占據(jù)主動(dòng)地位。
/新能源技術(shù)/電動(dòng)車/電池儲(chǔ)能/充電樁/照明 節(jié)能環(huán)保/工業(yè)清潔/車間凈化/倉(cāng)儲(chǔ)物流裝備/包裝技術(shù) 供應(yīng)鏈服務(wù)/OEM/電商/園區(qū)招商/工程外包/出海服務(wù) 北寧- 越南智造之都、越南電子工業(yè)中心、越南數(shù)字科創(chuàng)中心 越南正成為中國(guó)乃至國(guó)際企業(yè)的戰(zhàn)略性投資目的地。
</p><p><br></p><p>展會(huì)聚焦<strong>集成電路、電子元器件、半導(dǎo)體/芯片、嵌入式、顯示技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器、連接器、無(wú)線、電源、測(cè)試技術(shù)、電子材料、能源電子、智能硬件、生產(chǎn)設(shè)備和行業(yè)解決方案</strong>,設(shè)立六大特色展區(qū),從電子元器件的基礎(chǔ)組件到智能工廠的解決方案,從測(cè)試測(cè)量的精準(zhǔn)儀器到連接器的核心部件,全方位呈現(xiàn)行業(yè)前沿技術(shù)與產(chǎn)品。
</p><p><br></p><p>作為電源和傳感技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,onsemi的目標(biāo)是促進(jìn)創(chuàng)新和開發(fā)智能技術(shù),以解決復(fù)雜的客戶挑戰(zhàn)——包括車輛感知方面的挑戰(zhàn),從而支持AV的開發(fā)。與Ansys的合作使onsemi能夠創(chuàng)建系統(tǒng)級(jí)仿真,以分析其開發(fā)決策的影響,并推動(dòng)其技術(shù)進(jìn)步。