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本發(fā)明公開(kāi)了一種托卡馬克等離子體破裂電磁能量導(dǎo)出的破裂 緩解方法及裝置。該方法利用一組與等離子體耦合的能量轉(zhuǎn)移線圈在 破裂瞬間耦合等離子體部分電磁能量，并導(dǎo)出真空室由能量吸收部件 吸收，可以減小破裂瞬間耗散在真空室內(nèi)部能量的總和，緩解破裂瞬 間等離子體巨大能量耗散在真空室內(nèi)部造成的危害。現(xiàn)有的大量氣體注入(Massive-Gas-Injection，MGI)等破裂緩解方法，不能減小破裂過(guò)程 耗散在真空室內(nèi)部能量的總和，該方法可以有效彌補(bǔ)這一缺陷，可以 與現(xiàn)有的 MGI 等方法協(xié)同工作，共同緩解破裂等

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介可針對(duì)不同環(huán)境，完成震動(dòng)能、壓電能、摩擦電能、光電能、熱能、化學(xué)能、風(fēng)能、電磁能、射頻信號(hào)能等能量的收集、存儲(chǔ)，并根據(jù)需要為片上或片外低功耗傳感器提供穩(wěn)定且低噪的輸出能量供給。此外，針對(duì)不同的傳感器結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)一步提供豐富的接口電路，用來(lái)讀取傳感器所產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)。配合低功耗收發(fā)機(jī)模塊，可實(shí)現(xiàn)完整的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)功能。二、特點(diǎn)12345678.電源管理部分靜態(tài)電流可低至 65nA；.整個(gè) ASIC 功耗（包含溫度傳感）不足 1μW；.具有最大功率點(diǎn)追蹤；.匹配最小 16kΩ的厘米級(jí)以下壓電片.具有能量收集、存儲(chǔ)和調(diào)整輸出功能；.提供超低噪聲電源供給（10nA-100μA）片上/片外傳感器；.存儲(chǔ)的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗協(xié)議間歇數(shù)據(jù)傳輸；.構(gòu)建平均功耗小于 5μW 的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)。三、市場(chǎng)情況本項(xiàng)目能以超低功耗實(shí)現(xiàn)完整無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，在 IoT、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。四、技術(shù)成熟度此技術(shù)成熟，即將獲得專利授權(quán)，尋求與企業(yè)合作。-- 28 --西安交通大學(xué)國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心五、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 □轉(zhuǎn)讓授權(quán)（許可） 面議

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介可針對(duì)不同環(huán)境，完成震動(dòng)能、壓電能、摩擦電能、光電能、熱能、化學(xué)能、風(fēng)能、電磁能、射頻信號(hào)能等能量的收集、存儲(chǔ)，并根據(jù)需要為片上或片外低功耗傳感器提供穩(wěn)定且低噪的輸出能量供給。此外，針對(duì)不同的傳感器結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)一步提供豐富的接口電路，用來(lái)讀取傳感器所產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)。配合低功耗收發(fā)機(jī)模塊，可實(shí)現(xiàn)完整的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)功能。二、特點(diǎn)12345678.電源管理部分靜態(tài)電流可低至 65nA；.整個(gè) ASIC 功耗（包含溫度傳感）不足 1μW；.具有最大功率點(diǎn)追蹤；.匹配最小 16kΩ的厘米級(jí)以下壓電片.具有能量收集、存儲(chǔ)和調(diào)整輸出功能；.提供超低噪聲電源供給（10nA-100μA）片上/片外傳感器；.存儲(chǔ)的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗協(xié)議間歇數(shù)據(jù)傳輸；.構(gòu)建平均功耗小于 5μW 的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)。三、市場(chǎng)情況本項(xiàng)目能以超低功耗實(shí)現(xiàn)完整無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)，在 IoT、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。四、技術(shù)成熟度此技術(shù)成熟，即將獲得專利授權(quán)，尋求與企業(yè)合作。-- 28 --西安交通大學(xué)國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心五、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 □轉(zhuǎn)讓授權(quán)（許可） 面議

在結(jié)構(gòu)構(gòu)成極為精密復(fù)雜的衛(wèi)星內(nèi)部，微振動(dòng)無(wú)法避免、十分難控，載荷幾乎不可能時(shí)刻保持穩(wěn)定，在幾百甚至幾千公里的太空中，衛(wèi)星載荷一次微小的振動(dòng)，都會(huì)差之毫厘，謬以千里。所以，載荷控制精度指標(biāo)一直難以實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)提升。 團(tuán)隊(duì)采用“無(wú)線能量傳輸”技術(shù)，研發(fā)了基于同軸結(jié)構(gòu)耦合結(jié)構(gòu)的無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與載荷的物理接觸徹底隔絕。該系統(tǒng)由發(fā)射調(diào)節(jié)器、發(fā)射耦合器、接收調(diào)節(jié)器以及接收耦合器組成。為了將技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星以提升載荷精度，團(tuán)隊(duì)解決了動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下無(wú)線傳能、失諧電路的補(bǔ)償匹配以及大功率電能傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)難題。 該衛(wèi)星無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)被上海衛(wèi)星工程（航天 509 所）研究所采用，團(tuán)隊(duì)按照航天規(guī)范，聯(lián)合上海空間電源研究所（航天 811 所），在已有的原理樣機(jī)的基礎(chǔ)上，研制出航天正樣產(chǎn)品，并于 2020 年 10 月完成正樣產(chǎn)品的交付驗(yàn)收，在 2021 年某月裝備在高分辨試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射上天。據(jù)了解，該衛(wèi)星是首顆搭載無(wú)線能量傳輸技術(shù)的試驗(yàn)衛(wèi)星，具有重大的意義。

針對(duì)傳統(tǒng)能量采集器難以采集環(huán)境中大量存在的低頻振動(dòng)能量的特點(diǎn)，課題組提出了一種旋轉(zhuǎn)式的電磁能量采集器設(shè)計(jì)方案，能夠有效提高能量采集器的能量轉(zhuǎn)換效率，并將可采集的振動(dòng)頻率突破性地降低到1Hz以下。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù) 途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到 節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì) 算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的 能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化 操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、 降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。 大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨?本成果則通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守 恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外 部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的 20天津大學(xué)科技成果選編 21 能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度 考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。 隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生 了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 4 Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、 食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可 控制在 1 年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在 3 年以內(nèi)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，修正模型參數(shù)，建立與 現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)基本吻合的機(jī)理模型，尋求對(duì)工藝及設(shè)備的深刻理解，診斷系統(tǒng)及 設(shè)備的潛力和瓶頸。 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與標(biāo)定計(jì)算，診斷裝置與設(shè)備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過(guò)少量的改造或操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置擴(kuò)產(chǎn)或節(jié)能。 （2） 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 反應(yīng)系統(tǒng)：采用夾點(diǎn)技術(shù)，有效利用反應(yīng)熱。對(duì)于吸熱反應(yīng)，則實(shí)現(xiàn)有效供 熱。 精餾系統(tǒng)：優(yōu)化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精餾塔內(nèi) 部及外部能量系統(tǒng)的集成優(yōu)化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術(shù)的優(yōu) 化運(yùn)用。 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)分析節(jié)能潛力，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)冷系統(tǒng)和熱 系統(tǒng)采用。 設(shè)備強(qiáng)化：采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化工藝操作及設(shè)備選型，通過(guò)選用高效分天津大學(xué)科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化。設(shè)備強(qiáng)化同時(shí)帶來(lái)最小換熱溫差的變化， 進(jìn)而，通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化后的反應(yīng)系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及換熱網(wǎng)絡(luò)的再優(yōu) 化。部分裝置的優(yōu)化效果可達(dá) 40%以上。本技術(shù)若用于工藝包效果會(huì)更好。 （3） 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 含換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化二項(xiàng)內(nèi)容。通過(guò)夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用熱及用冷過(guò)程的優(yōu)化，對(duì)新過(guò)程，一般可節(jié)能 20?40%，對(duì)已 有過(guò)程，一般可節(jié)能 10?30%。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化含鍋爐系統(tǒng)，蒸汽儲(chǔ)能，熱電 聯(lián)產(chǎn)，燃料系統(tǒng)等的優(yōu)化，節(jié)能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 以?shī)A點(diǎn)技術(shù)為核心，從各裝置的工藝優(yōu)化入手，首先實(shí)現(xiàn)能量需求側(cè)的優(yōu)化， 然后對(duì)各裝置進(jìn)行夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使能量回收達(dá)到最優(yōu)，然后考慮各 裝置之間的能量?jī)?yōu)化，最后是公用工程系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化。最終，做到全系統(tǒng)的能 量?jī)?yōu)化。Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化是工廠能量?jī)?yōu)化的最佳解決方案，可顯著提高 系統(tǒng)能效。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該技術(shù)具有近 30 年的研究歷史，數(shù)千套裝置的工業(yè)實(shí)踐，是美國(guó)國(guó)家能源 署首推的過(guò)程工業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)。 本項(xiàng)目組自 2008 年與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)過(guò)程集成中心（CPI）展開(kāi)合作，在 近 20 年過(guò)程模擬優(yōu)化研究基礎(chǔ)上，消化吸收 CPI 的過(guò)程集成技術(shù)，經(jīng)過(guò) 10 余個(gè) 工廠，近 30 套不同工業(yè)裝置（涉及石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品工業(yè)、 制藥工業(yè)、電力等過(guò)程）的工業(yè)實(shí)踐，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。 優(yōu)化過(guò)的典型工業(yè)過(guò)程有： 20 萬(wàn)噸/年二甲醚裝置優(yōu)化 60 萬(wàn)噸/年煤制甲醇過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年水玻璃生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年白炭黑生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆制油過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆蛋白生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 22天津大學(xué)科技成果選編 120 萬(wàn)方/天天然氣處理過(guò)程優(yōu)化 150 萬(wàn)噸/年常減壓裝置優(yōu)化 20 萬(wàn)噸/年催化裂化裝置優(yōu)化 4 萬(wàn)噸/年氣分及 MTBE 裝置優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年 HFC125 裝置優(yōu)化 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)是降低能耗和企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)，帶來(lái)節(jié)能減排的社會(huì) 效益。 節(jié)能減排勢(shì)在必行，系統(tǒng)優(yōu)化是幫助企業(yè)提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有 效技術(shù)途徑。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品、制藥、電力等行業(yè) 合作方式及條件：面議

能量回饋?zhàn)冾l器產(chǎn)品技術(shù)是在全球節(jié)能趨勢(shì)下，針對(duì)傳統(tǒng)變頻器所 做的一種技術(shù)改進(jìn)。釆用了基于有源PFC的能量回饋技術(shù)，在電力傳動(dòng)場(chǎng) 合，把電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的再生能量通過(guò)回饋方式加以利用；解決了傳 動(dòng)變頻器能耗高、壽命低的缺點(diǎn)，同時(shí)大大降低了對(duì)電其他電子設(shè)備的 干擾。該技術(shù)符合國(guó)家節(jié)能政策，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。性能指標(biāo)： 1. 輸入三