谁将成为无线隔空输电的未来新星?第二届美的创见大赛决赛9月启动
专业:行业领军人物深度参与赛事当中
据介绍,第二届美的创见大赛的主题聚焦“无线隔空输电”领域的研究与创新。赛事自今年四月启动以来,便吸引了众多高校团队和行业大咖的注意,赛事的规格和专业水平十分高。
其中,无线隔空输电的行业专家马澄斌博士也深度参与到本次赛事中,他作为指导老师带领上海交通大学“AirQ”战队顺利晋级总决赛。
本次赛事复赛的赛题为“赛道竞速——方案设计”。各战队将在给定的条件下进行动态无线输电系统设计自制发射、接收系统,给玩具小车进行无线隔空输电并实现车辆在赛道上的跑圈。设计方案难度越高,就越能收获较高的基础分数。
“针对赛题,可能大部分战队会选择千赫兹的方案,我们希望做一些不一样的尝试,聚焦兆赫兹的新方案。高频的方案有它的体系性技术难点,但又能在充电距离和线圈对准度上有明显的改善,也是我们十余年来不间断积累下来的国际领先科研方向。”马澄斌说。他进一步解释称,现阶段市售的大部分手机无线充电技术采用了千赫兹的技术方案,当手机稍微移开时,就可能有无法充电的情况出现。如果采用了兆赫兹的解决方案,它的充电距离会更远,对线圈对准度的要求也会明显降低。而且高频方案有利于器件的小型化轻量化,符合电子产品设计的内在需求。“兆赫兹方案属于电子电力和射频微波领域的交叉技术,在科研和产业化过程中会有很多有趣的新问题和新发现。”他说,“上海交通大学在该领域的研究应该可以说居世界领先水平,Web of Science核心合集“本地被引频次”(Total Local Citation Score)和“总被引频次”(Total Global Citation Score)目前均排名国际第一位。我们也非常高兴在这个新兴的细分领域为世界同行进行了原创性的探索和示范。”
另一支进入决赛的西安交通大学“特斯拉线圈”战队同样表现出强大的专业水准。据介绍,该战队由三名研究生和三名博士,以及一名指导老师和一名战队经纪人组成。“针对这个赛题,我们将其拆分为变换器的设计以及相关硬件电路的制作、线圈优化设计等三大部分。每一部分,我们都有组员专门去做这个事情,这些刚好能对应上各自的课题研究方向,所以专业比较对口。”该战队成员伍敏说,“利用好自身专业的这个优势,尽量把每个环节做好,最后形成合力,促成战队在激烈的竞争中找到突破口。”
坚韧:克服疫情影响掐点高水平完成项目方案
如果把科研当作一场马拉松,那么科研工作者要经得住挑战,需要有一股韧劲。
在本次赛事中初赛阶段,受疫情影响,同济大学战队到最后一周才递交参赛作品。队长祝可嘉表示,在比赛中遇到的最大挑战是怎么样配合大家的时间凑到一起,共同去到实验室做实验,有时候做着做着,某个同学住的地方就变成中高风险地区,他就可能一周都不出来。“在这个过程中,大家都非常团结,既然个别去不了实验室,仍然会在线上同步讨论,贡献自己的智慧,共同去攻克具体的技术细节。”他说,“对于参赛的名次,我们觉得努力争取就好,但这段经历还是很难忘且很重要的。”
祝可嘉表示,战队的成员是同济大学物理系,主要是从事量子结合应用方向的研究,课题组注意到已经有前辈已经在尝试利用量子的原理做无线输电的研究,“那么参加这次大赛,我们是想对把物理机制的理解做一个实际的应用,同时尝试把无线充电系统搭建起来。”
“美的创见大赛这次考题出的非常有水平,它主要考核的是变耦合、功率以及动态,实际上这是无线输电的三个难题,它一并出到一个题目中,还是很有挑战性的。”祝可嘉说。同济大学战队给出的解题思路是通过基于磁场的共振这种方式进行无线电能传输。这个在技术上会引出一个问题,在共振单元发生变化时,它的耦合强度会发生变化,这会直接影响系统的效率。“现在大家广泛探讨的是如何在变耦合的系统中保持能量传输的功率和效率的稳定。”他说,“我们战队就是基于一些物理原理去设计线圈,或者是通过控制电路的某些关键参数,来实现这个效果。”
初心:搭建平台推动更多年轻人投身科研
去年,首届美的创见大赛聚焦的主题是人工电子感官,赛事引起了高校与行业的广泛关注。美的中央研究院工程师黄新建认为,通过第一届的比赛,美的与参赛的高校和企业都建立了很好的互动,目前已经跟清华大学等高校都开展了一些后续的研究。
第二届美的创见大赛聚焦的主题是无线隔空输电。“这两届赛事虽然主题不同,但是它背后的这种逻辑和宗旨是一样的。我们都是希望通过这样的一个比赛搭建一个平台。那吸引更多的人,特别是年轻人去投身科研。”黄新建说,“我们所选取这个题目啊,它都是一个跟我们生活息息相关的,它非常通俗,不难理解,但是它背后所需要的这种技术啊,其实都是非常前沿的。”
马澄斌认为,美的举办这项赛事是很有战略眼光的,通过一个赛事来加强与高校师生的交流,收集前沿技术的最新思路和动态,这对企业来说是非常重要的。他建议,美的既然举办了这个大赛,可以战略性地想一想自己的产品系列里面有哪些可以应用无线输电技术去解决真正的痛点问题。有前沿的技术储备才有可能在可预见的将来产生可持续的效益,大幅提升用户体验,更好地服务和满足新一代用户。
事实上,目前美的已对“无线隔空输电”进行了前期研究,“无线隔空输电”技术已经在实验室实现,但如果要大规模商用,还需要各路大咖集思广益。
美的中央研究院工程师刘赫表示,无线电能传输技术可以摆脱电线的束缚,提高供电的自由度,大幅提升用户体验。目前,无线电能传输技术应用范围广泛,包括智能家居、家用电子设备、医疗设备、工业机器人等领域。刘赫说,美的希望与不同高校、科研院所合作,建立产学研完整生态链,推动前沿技术市场化、商业化。
随着赛事的不断深入,各个战队将持续展示他们的独特能力和智慧,美的集团也将一如既往和各团队紧密合作,一同探索无线隔空输电技术的发展前景。
文章来源:凤凰网广东















