能量变换院士工作室

院士简介

罗安,中国工程院院士,电力电子变换与控制领域专家,湖南大学教授,博士生导师,湖南大学校学术委员会主任,湖南省人民政府参事,湖南省科学技术协会副主席,国家电能变换与控制工程技术研究中心主任,教育部电气类专业教指委副主任,IEEE高级会员。兼任新能源与储能运行控制国家重点实验室学术委员会主任,中国电机工程学会理事等学术团体职务。发表学术论文200余篇,获授权发明专利80余项,以第一完成人曾获国家科技进步创新团队奖1项、国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖2项,中国专利金奖和优秀奖各1项等。获“全国优秀科技工作者”、“何梁何利奖”等荣誉。

工作室研究目标

立足国家海洋战略与深海水下探测国际前沿,开展能量高效高质变换基础理论与关键技术研究:拟突破电磁声能量高效转化基础理论、能量转化信息处理与通讯共性技术、深海高可靠中压直流高效变换关键技术,研制出远距离水声通讯与水下目标探测系统、物联网智能传感器、海底供电电源等核心装备,为水下载体(机器人、无人潜航器等)、深海资源探测、海洋环境监测等国防与民生领域提供高可靠远距离信息传输与供电保障,为构建“智慧海洋”与“透明海洋”奠定基础。

工作室主要研究课题

课题1:电磁声能量高效转化方法和共性技术

1)电声能量高效转化原理及方法:建立电声换能器电----热多场耦合模型,研究电声新材料及换能器高效高质转换方法,宽频带阻抗参数辨识和阻抗匹配网络设计方法,解决大功率电声变换系统能量高效传递难题;(2)大功率低频电声能量高效转化共性技术:研究大功率低频电声换能器的高效电磁转换技术、大功率宽频带高保真数字功率放大器技术,提出数字功率放大器与换能器阻抗优化匹配方法,实现电功率到声功率高效高质转换;研究大功率电声换能器阵列声波定向发射技术,解决深海远距离水声传输中高声源级电声发射的难题。

课题2:能量转化信息处理与通讯技术

1)水声高增益信息处理及远距离通信技术研究。研究远距离复杂环境下水声传播机理及隐蔽性、保密性通信机理,突破水声通信信道建模分析方法;研究远距离高可靠水声通信技术,建立水声信息处理及智能通信理论,实现远距离低误码率传输通信;组建水听器接收阵列,突破高增益阵列接收信息处理技术,解决高速远距离水声信息处理与通信的共性难题。(2)电力物联网信息传感和智能识别关键技术。研究高灵敏电流传感与检测技术:研究新型低成本复合导磁材料和灵敏漏电流探针技术,实现对微弱磁场的精确检测与识别;研究高灵敏自适应磁调制检测技术,实现对多类型直流漏电流的高精度检测。研究微电流指纹与智能识别技术:研究能量流/信息流双流同一电路的自动配对技术,实现电表对断路器后端的各设备配备身份指纹;研究信息流的可靠智能编码与解码技术,避免同通道下能量流对信息流的干扰。研究集高速ADC/通信/处理器于一体的智能化芯片技术。开发新一代集成通信与防护功能的智能断路器与物联网传感器。

课题3:深海高可靠中压直流高效变换技术与装备

将岸基/海岛上的电能传输至水下,为水下通信、探测与观测设备等提供高可靠持续供电保障。重点研究:(1)中压直流变换拓扑与功率调控及黑启动技术研究。研究高可靠宽范围直流变换拓扑构造规律与功率调控方法,突破深海供电系统启动控制与故障切换技术,解决深海高可靠直流供电的难题;(2)高效软开关与热管理技术研究。研究深海中压直流变换器高效软开关技术与密闭空间内的热管理技术,研制出深海高可靠中压直流变换装备,解决深海高效高可靠供电的难题。