近日，“兆易創新杯”第十七屆中國研究生電子設計競賽全國總決賽落下帷幕，我院王春芳教授指導的“單管逆變磁集成并機的LC諧振無線充電裝置”，斬獲全國二等獎。
作品名稱：單管逆變磁集成并機的LC諧振無線充電裝置
隊員：張全磊、袁昊、郭志浩
作品介紹：
無線電能傳輸（Wireless Power Transfer, WPT）技術，已被中國科學技術協會列入十項引領未來的科學技術。目前制約無線充電產品推廣普及的主要因素為系統傳輸效率較低、體積較大、成本較高。單管逆變WPT系統具有結構簡單、成本低、可靠性高等特點，近年來受到了極大的關注，但其由于結構特殊，無法實現并機運行，僅能應用在中小功率場合。針對單管WPT系統難以提升功率等級的問題，參賽成員在導師的指導下基于磁集成技術，分別提出了三種輸入并聯的單管無線電能傳輸電路結構，以滿足不同功率等級的需求。主要創新工作如下：
創新1：2021年在國際上首次提出了基于磁集成的BP線圈雙輸入結構的單管逆變并機無線充電系統，其額定輸出功率為1kW，且可輸出與負載無關的恒流恒壓。該創新點極大地提高了控制精度，同時使無線充電系統減少一級恒流/恒壓變換器，從而提高了功率密度和傳輸效率。
創新2：2021年在國際上首次提出了基于磁集成的DDQ線圈雙輸入結構單管逆變并機無線供電系統，其額定輸出功率為1kW，且可實現與負載無關的恒壓輸出，并具有較好的抗偏移能力。。
創新3：2022年在國際上首次提出了基于磁集成均流技術的多輸入結構單管逆變并機無線供電系統，其中三輸入單管逆變并機系統輸出功率可達1.8kW，且引入增流LC結構，可根據輸出電壓和功率的需求實現任意多個輸入的單管逆變電路并聯。
參賽成員基于上述創新工作已申報了4項發明待授權專利，并發表相關高水平論文8篇，其中SCI一區1篇、SCI二區2篇、外文EI及CSCD等5篇。另有1篇SCI一區論文已大修返回。
國內外科技查新及文獻支撐了上述創新工作，所提出的基于磁集成的并聯單管逆變無線充（供）電拓撲與全橋電路相比，具有效率高、控制簡單、可靠性高（無直通）、成本低等特點。目前參賽成員取得的成果已與佛山市順德區美的電器制造有限公司合作簽訂了“1000W單管無線供電&加熱復用技術研究”合同（附錄4），用于以電磁爐盤供電的破壁機等家用電器，具有廣闊的應用前景。
據悉，中國研究生電子設計競賽是“中國研究生創新實踐系列大賽”主題賽事之一，由教育部學位管理與研究生教育司指導，中國學位與研究生教育協會、中國科協青少年科技中心、中國電子學會共同主辦。競賽始終秉承“激勵創新、鼓勵創業、提高素質、強化實踐”的宗旨。經過20余年的發展，競賽已經成為電子類相關學科研究生培養創新創業意識、增強團隊精神、提升實踐能力、促進青年創新創業人才全面成長的有效平臺。
近年來，學院高度重視研究生創新能力培養，在獎學金評選、評優中給予傾斜，鼓勵研究生積極報名參加各類大賽。在之前的華北賽區比賽中，我院王春芳教授指導的參賽隊伍獲得一等獎2項，魏芝浩老師指導的參賽隊伍獲得二等獎1項，李長英老師指導的參賽隊伍獲得二等獎1項，王凱副教授指導的參賽隊伍獲得三等獎1項。
