“巨型充电宝”将随“雪龙”号出征

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  10月15日下午4时16分许,伴随着一声汽笛长鸣,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航,前往南极执行科考任务。

  “雪龙”号将于10月22日从上海启航。我国南极科考开启“双龙探极”新格局。 新华社记者

  毛思倩摄

  金 凤

  海拔强度2621米,年平均温度零下36.6摄氏度的南极泰山站,可能性环境恶劣,总是不足电力供应。不过,这一 历史变快将被终结。10月15日,东南大学为泰山站量身打造的无人值守移动电源“东大极能”运往上海,参与中国第36次南极科考,将于10月22日,搭乘“雪龙”号出征南极。这套“巨型充电宝”能耐受南极冬季零下八九十摄氏度的严寒,持续24小时不间断地为极地科考设备供电1年,为泰山站科考设备供电,并通过卫星远程监控泰山站的运行情况表。这也是我国首个投入运行的国产极地无人值守能源系统。

  能24小时不间断供电1年

  东南大学研发的这套“巨型充电宝”,看起来像另有三个集装箱,另有三个是控制舱,另有三个是发电舱。其中,发电舱内有6套发电机组,这一 发电能源,有的来自太阳能,有的来自燃油,5吨航空燃油能不到在太阳能储备不足时以备不时之需。

  东南大学自动化学院执行院长魏海坤介绍:“泰山站科考设备的耗电总功率约2.5千瓦,这套移动电源的最高输出功率可达3千瓦。目前能持续工作1年,连续24小时不间断发电。”

  在热能稀缺的南极,每一丝温度,时需 被利用到极限。魏海坤介绍,燃油在零下40多摄氏度时需结冰,当你们 通过巧妙的设计,用发电机组发的热为燃油“保暖”。

  一并,魏海坤团队通过铱星通信,对能源模块进行远程实时监控。每隔一段时间,当你们 将回传一次现场的各类监控数据,如舱内外的环境温度、设备温度的数据,并监测发电机组的输出功率否是正常,另有三个摄像头还将不定期传送设备作业影像。

  泰山站长期趋于稳定低温、低气压的环境,可能性无人值守,一旦设备趋于稳定故障,泰山站的供电将岌岌可危。为此,魏海坤团队为设备中的核心模块都配备了“备份”,其中发电机组有5套备份,通信系统有一套备份,“可能性当前的发电机组坏了,系统还能自动切换到备用机组”。

  舱内温度可控制在60 摄氏度

  南极泰山站,是中国趋于稳定南极大陆腹地的科考站。可能性气候极寒,科研人员每年不到在夏季约另有三个月的时间,携常规发电机去泰山站工作,低效且难以持续。

  “怎样稳定、可靠地发电,总是是南极科考的技术难点。”魏海坤自2010年参与南极科考,是我不好,我国在南极昆仑站的发电设备现由国外提供,但趋于稳定很多起事故。

  有一次,发电机组排烟管漏油,愿因发电舱内浓烟滚滚,舱内温度比较慢升高,系统崩溃。还有一次,柴油发电机组的油料耗尽,发电机空转,最终机组被烧。“更重要的是,这套发电设备由外国控制,可能性对方切断系统,当你们 的科考将受制于人。”

  泰山站的冬季平均温度在零下60 摄氏度左右。发电控制系统最好的核心器件,可是到耐受零下40多摄氏度的低温,我希望,为供电装置保暖,让它们持续稳定供电,让科研人员操碎了心。“当你们 给包括蓄电池在内的怕冷发电机组设备,安装了加热器。”魏海坤说,舱体的聚氨酯发泡材料,在不同位置的强度可是同,贴近冰雪的舱底厚或多或少,而舱顶薄或多或少。

  发电设备工作时,可能性如此为宜的控制方案,发电舱内的温度会比较慢提高,局部达到70摄氏度以上,这愿因与室外最高形成约60 摄氏度的温差,而设备时需在另有三个“舒服”的温度范围也能稳定运行。

  魏海坤介绍,当你们 采用五种技术调节发电舱和控制舱的温度。首先,当你们 用数据建模设计舱体布局,设置换气口、排烟口、进风口、排风扇,让设备正常“呼吸”;一并,当你们 在舱内安装了10个传感器,实时监测不同区域的温度,以远程调控。

  考虑散热时,科研人员采取了五种方案,确保无人值守时有的设备“罢工”,或多或少设备能代替发挥作用,这类舱内温度高时,系统会远程开通排风扇,可能性打开换热气口,把热气散发出去。“现在舱内温度能控制在60 摄氏度。”

  (科技日报南京10月15日电)

[ 责编:肖春芳 ]

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