无线充电在手机上已经有不少应用，但天上运行的人造卫星、深海作业的机器人或石油钻探设备能无线供电，新能源汽车能在路上“边跑边充电”，而且不仅能充电，还可以传输信号，从此告别“电量低”“信号差”！这样的“黑科技”，你见过吗？

　　在日前揭晓的2023年度重庆市科学技术奖中，由重庆大学自动化学院教授王智慧牵头完成的“极端环境高效高可靠无线能信同传关键技术及其应用”项目，获得重庆市技术发明奖一等奖。

　　“无线电能与信号同传技术是自动化科学与电气工程交叉学科领域一种新兴的前沿技术，它是借助高频电磁场实现电能与信号以无线形式进行传递。”王智慧解释。

　　据介绍，传统有线传能方式需要通过金属接触或者摩擦，存在很大的束缚，尤其是在深空、深地、深海等极端复杂环境下，面临很多问题。

　　“传统的能量和信号传输，发射端和接收端之间需要有连接。”王智慧告诉记者，比如在深海领域，水下连接器就是潜水器、水下机器人等开展深海作业的重要支撑，它不仅要防水，还要克服深海高压带来的挑战。

　　随着我国空天科技、深地深海、“双碳”等重大战略深入推进，极端环境下电气装备的高效、安全、可靠的能量信息传输保障技术，已成为亟待突破的关键前沿科技方向。为此，王智慧团队把目光聚焦在无线传输上。

　　“实际上，我们做这项研究已经有20多年。”王智慧表示，围绕无线能量与信号传输系统能效提升、信号传输速率提升、全局优化设计、稳定性控制与实现开展持续研究，团队取得了基于共享通道的高效率能量与信号无线传输技术、极端环境下高效率高可靠无线电能传输技术等一系列重要突破。

　　在不同环境下，能量与信号传输的介质不同，比如向深空传输时的空气、向深海传输时的水、向深地石油开采时的混合物等。如何让能量与信号在不同介质下都能实现稳定传输，这是团队研究的一项关键技术难题。

　　“我们发明了基于共享信道的全双工通信无线电能传输系统，大幅提升了信号传输速率和信号传输的可靠性。”王智慧介绍，该系统在高温175℃环境下实现了无线能量与信号同传，达到国际领先水平。

　　基于这一系列的技术突破，团队发明了用于极高温石油钻探、极高压深海、高速电动汽车以及电梯装备等极端环境下的无线电能与信号同传产品。

　　比如，团队面向水下装备需求，开发了水下无线能量与信号传输系统，并在国内首次进行了大功率水下无线传能实验，为水下无人装备长期高可靠地在水下运行提供了有力支撑。

　　团队还率先在全国开展电动汽车动态无线充电技术的应用推广，成功解决恶劣气候环境下电动车辆电能补给问题。项目成果应用于建设苏州全球首条“三合一”电子公路，实现了500米环道的11kW电动汽车动态无线充电。

　　“解决制约极端环境用电装备性能的关键问题，不仅具有重要的战略意义，未来也将有更加广阔的应用前景。”王智慧说。