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完成单位：青岛大学、青岛鲁渝能源科技有限公司

主要完成人：王春芳、李聃、魏芝浩、孙垚、李厚基、岳睿

项目亮点

该成果提高了单管逆变无线充电的功率、效率和可靠性，降低了应用产品的成本，增加了产品的竞争力，促进了企业的发展。

项目介绍

项目把单管无线电能传输功率从十几瓦提升到了2000瓦，并在单管并机方面取得了突破。2018年首次提出了在单管逆变无线发射和接收电路两端分别增加P-CLCL补偿网络，通过切换开关频率成功地实现了与负载无关的高精度恒流/恒压输出，同时使单管WPT系统减少了一级恒流/恒压变换器，与全桥逆变无线电能系统相比，恒流充电效率提高了0.4%，恒压充电效率减小0.1%，科技成果评价为“…技术处于国际领先水平”。

2018年首次提出了基于铁氧体软磁片、纳米晶带材和铝箔构成的复合屏蔽层结构，获得国家自然科学基金项目资助（51877113）。磁耦合器是无线电能传输系统中的关键部件，其发射线圈和接收线圈的屏蔽层结构又是磁耦合器的核心。目前国内外普遍采用磁板或磁条加铝板的双层磁耦合器屏蔽方式，因其稀土消耗多、体积大、成本高、难以安装等技术问题制约了无线电能传输技术的应用。所提出的磁耦合器较传统磁耦合器相比稀土用量（铁氧体）减少60%，铝材用量减少95%，科技成果评价为该“…技术处于国际领先水平”。

另外，提出了通过辅助软开关支路分压的办法解决谐振电压过高对场效应管的电压应力冲击问题；把SIC器件用在了提出的单管逆变无线电能传输拓扑上，使开关频率达到了国家级标准的85kHz以上，使硬件电路效率、功率密度得到了提升，为产业化打下了基础。

经过3年多的技术开发，该成果已在青岛鲁渝能源科技有限公司的巡检机器人、扫地机器人、小型无线充电器、中小型无线充电桩、无线充电模块等中小功率应用场合等到了应用。从2018年到2020年累计新增销售额3154.09万元，新增利润242.05万元，新增税收183.00万元。企业技术评价：该成果体积减小30%，成本降低40%，故障率降低60%，在提高无线充电恒流-恒压精度的同时，也提高了功率密度和传输效率，降低了产品的成本，增加了公司产品的竞争力，促进了企业的快速发展，极大地增加了公司产品的竞争力。

项目图片

项目完成单位

青岛大学无线电能传输技术团队多年来专注研究单管逆变恒流恒压无线充电（供电）技术，使传统单管无线电能传输从十几瓦提升到了2000瓦，2018年获得国家自然科学基金面上项目资助（51877113）。先后获得7项国家发明专利，进入实质审查发明专利14项，共发表SCI、EI、CSCD等核心期刊论文36篇。首次提出了“单管逆变P-CLCL补偿网络”，通过切换频率实现了与负载无关的高精度恒流/恒压输出，使单管逆变系统减少一级恒流/恒压变换器，提高了传输效率、减小了体积、降低了成本；首次提出了由铁氧体、纳米晶带材、铝箔构成屏蔽层的磁耦合器，极大地减少了磁耦合器中铁氧体材料和铝材的用量。上述两项技术经科技成果评价为处于世界领先水平。

青岛鲁渝能源科技有限公司成立于2014年，是一家无线电能传输核心技术、产品及解决方案提供商，能够提供全功率范围标准化模块产品的厂商。作为项目的合作研究、专利许可推广（生产）单位，主要贡献如下：

针对企业无线电能传输领域存在的技术瓶颈问题，公司于2017年与青岛大学签署了200万元的单管逆变无线电能传输技术专利许可合同，并全力配合青岛大学成果转化。协助青岛大学指导研究生攻坚克难，取得了丰硕成果；针WPT接收器接口、AGV管理及故障检测、电动汽车无线充电定位等实际应用过程中的问题，获得多项国家授权应用方面的发明专利。

第一完成人简介

王春芳

教授 青岛大学

王春芳，男，64生，博士，青岛大学特聘教授、教授，博导。目前为山东省“泰山攀登计划团队”核心成员、IEEE会员、中国电源学会高级会员、电源学会无线电能传输技术及装置专委会副主任委员。

目前主持国家基金面上项目1项、教育部产学研项目1项、横向课题多项；主持完成山东省基金面上项目1项、山东省科技发展计划项目1项，参与完成国家基金重点项目1项、国家基金面上项目1项；发表科研论文100余篇，其中SCI、EI收录论文20余篇；授权国家发明专利21项，其中8项完成了科研成果转化，产生了较好的经济效益；以第一位次获得中国电源学会科技进步二等奖1项、山东省科技进步三等奖1项。

指导研究生参加多项科研创新竞赛，获得国家二等奖1项，省级一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项，获得校级一到三等奖多项。获得山东省及青岛大学优秀研究生导师、校级教学先锋等称号。

主要研究方向：电力电子电能变换技术；无线电能传输技术。