张涛教授与部队官兵座谈。受访单位提供
国防科技大学系统工程学院智慧军用能源团队最新研发的混合储能系统样机，先后在混合储能系统联合优化技术、高质量电压控制技术、自加热技术快速突破。 功能测试通过。
◎张兆兴、朱梦莹、本报记者 张强
方方正正，通体用钢板密封，一角有数个接线口。 国防科技大学系统工程学院实验室一角的几个军绿色柜子引起了记者的兴趣。
“这些看似不起眼的‘绿色皮革柜’就是我们最新的混合储能系统原型。” 该所智慧军用能源团队负责人张涛教授表示，“与传统电力系统相比，它们体积更小、重量更轻，功率和能量密度显着提升，完全可以满足脉冲满足高能武器发射时的功率和能量要求，堪称高能武器的“超级电能弹”。
在团队的努力下，这些混合储能系统样机相继实现了混合储能系统联合优化、高质量电压控制技术、快速自加热技术突破等技术突破，并通过了功能测试。高能武器研究所。
“有了它们，我们就能为高能武器全天候机动作战提供重要支撑。” 张涛说道。
让研究落地产生战斗力
未来的战争一定是高技术战争，以高能武器为代表的新型高科技武器装备对动力保障的要求越来越高。
时间回到2021年9月，在军事前沿能源技术培训会上，专家介绍了高能武器的功率保障要求——部分高能武器的功率消耗具有典型的高功率脉冲特征，需要实现全气候宽范围温域稳定运行目标。
专家的介绍让智慧军事能源团队助理研究员周星敏锐地意识到，目前高能武器的电能存储方案还有很大的改进空间。
“新型武器装备系统正在快速发展，我们的新能源保障技术能用在其中吗？” 基于这个想法，周兴立即向张涛提出研究高能武器储能方案。
但由于这项工作没有任何科研经费支持，也没有现成的研究计划，周星并没有把握说服张涛。 没想到张涛听后非常兴奋：“电能是高能武器的‘弹药’，我们就是想多研究这些服务，为战争做准备，多做一些能产生战斗力的工作。”没有资金支持，我们就自己想办法！”
在团队的支持下，周兴立即牵头成立了课题组，并与高能武器研究组建立了联系。
经过多次交流，他们发现该型武器目前使用的储能系统确实存在体积重量大、温度适应性差等实际问题。 传统单体电池的能量保障模式难以满足新型武器的高功率密度、高能量密度要求，将限制其机动作战能力。
这让团队思考：什么样的储能系统才能满足高能武器电源在小型化、宽温度范围方面的需求？
因此，研究小组开始对数十种电池和电容器进行广泛测试。 经过反复研究论证，他们提出了“具有快速自生热功能的混合储能系统”的研究路线，可实现整个系统的小型化、宽温区运行目标。
探索全天候混合储能技术
随着系统开发的“蓝图”逐渐清晰，研究团队的这些年轻人在系统开发的道路上奋力拼搏、冲刺。
如何兼具高峰值功率密度和高能量密度、如何在瞬时大功率脉冲冲击下稳定母线电压、如何提高系统在宽温度范围内稳定运行的能力已成为“三大难题”。山”出现在团队每个人的面前。
“勇闯新路，可以杀人灭口，科研创新不能等。” 张涛鼓励大家。
混合储能系统的选择、优化和验证需要大量的测试、分析和建模。 为此，团队连夜进行实验测试，确保测试不间断。
团队成员黄旭成承担了解决电路拓扑设计和控制算法关键问题的开发任务。
“混合储能系统在大功率冲击下输出电压能否保持稳定？” 一个高能武器研究小组提出了许多实际应用中出现的棘手问题。
为了找到问题的症结，黄旭成做了大量的仿真和实验，分析了电压波动的机理，制定了针对性的抑制策略，完成了混合储能系统高质量电压控制技术的研究工作。
团队成员宋元明之前一直从事微电网系统的研究，但混合储能一次电力系统的研究需要深入到器件层面，这对他来说是一个很大的挑战。 为了更好地完成研究任务，他补充了实验测试、参数辨识和模型仿真的理论知识。 从最基本的测试程序编写开始，他一步步掌握了从测试建模到仿真控制的各种研究方法。 混合储能系统的容量配置和管理控制的联合优化得到了出色的完成。
周兴带头制定计划和项目推进，经常拉着大家深夜研究解决技术问题。 经过反复的仿真优化、实验验证和研究分析，最终确定了最可行的样机制造方案。
目前，与原系统相比，混合储能系统样机的体积和重量减少了25%以上。 在-40℃的极低温环境下，混合储能系统样机可以实现快速冷启动生活网消息，大大缩短了作战准备时间。
持续改进以实现性能优化
电脑屏幕荧光闪烁，每弹出一条数据，周兴就飞快地记在笔记本上，握笔的手指也因用力过大而发白。
“最大脉冲输出功率已达标！充满电时连续发出的脉冲数已达标！” 当屏幕上的数据指标显示出来的时候，周星高高举起了手，大声向旁边的同事报告了这个好消息。
今年3月，第一代全气候混合储能脉冲电源样机顺利完成与高能武器系统的联调试验，各项指标均达到设计标准。 这意味着，经过团队两年多的不懈努力，开发计划终于顺利落地。
实验的成功极大地鼓舞了团队，也成为他们下一步研究的动力。
“新型模块化组合电路拓扑、快速配电控制技术、电磁防护技术等，将成为未来高能武器小型化、大功率应用的重要基础。基于此，我们必须优化电路设计并扩展控制功能。这是多模式高功率密度变换器开发的第一步，是全气候混合储能系统的试点项目。” 在任务总结报告中，黄旭成介绍了全气候混合储能系统研发计划的思路。
“只有突破先进的电能存储技术，才能确保新武器装备能在战场上用得上、用得好。” 周兴说道。
“要赢得战场，我们的武器保障能力决不能被拖住。只要是军队需要的技术，无论有多大的困难，我们都必须克服。” 张涛介绍，目前团队正在现有混合储能系统样机的基础上加紧开发。 新一代全天候轻小型混合储能脉冲供电系统，可提高高能武器的环境适应性和机动性。
党的二十大报告指出，以国家战略需求为导向，聚集力量开展原创性、领先性科技研究，坚决打赢关键核心技术攻坚战。
如今，智慧军用能源创新团队正在创新路上努力奔跑！
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