中国民航大学团队创新性开发国产电脉冲除冰系统

传统除冰技术长期依赖电热、气热、化学喷涂等方式，存在高能耗、高污染和复杂维护的问题。2020年湖南大范围覆冰事件中，超过500万千瓦风电装机几近停摆，电量损失达2.7亿度，严重威胁电力系统安全。

电脉冲除冰是一种利用高压电能瞬时释放，激发结构表面产生热效应和微振动，从而实现冰层快速脱落的先进除冰技术。该方法具有响应快、能耗低、无化学污染等优点，广泛适用于航空、电力、风电等高寒结冰场景。

近日，中国民航大学魏久富团队基于电脉冲除冰技术，成功开发出面向航空、风电和电力等关键领域的自动化除冰系统。成功应用双线圈驱动的方式破解了电脉冲技术无法在复合材料上应用的问题。

上世纪七十年代，前苏联在伊尔-72运输机上部署了173个电脉冲线圈实现航空领域的应用，我国在该领域的研究起步较晚，目前尚无大规模推广的成熟产品。

双线圈驱动方案实现了绝缘工件的电脉冲除冰，满足航空复合材料大翼和风电叶片等复杂场景需求。

双线圈驱动技术原理

基于初代原型产品的成功验证和现场测试反馈，团队开发了第二代产品，全面升级为全数控系统，引入数字恒温、无线遥控、精确调压等技术，实现最大1000 Hz连续脉冲输出，除冰时间小于0.01秒。

二代产品“冰雪精灵”破冰效果

通过模块匹配设计，体积仅为一代的6%、质量仅为5%，显著提高了机载和风电系统的适配性和经济性。两代产品各有一项发明专利正在实审，并已经在实验室进行多工况深度验证。

多材料破冰示意图

团队负责人魏久富表示，未来将继续在智能控制系统开发以及行业标准对接等方向深入研究，助力国产化电脉冲除冰系统在航空、风电、电力输送和新能源等多场景的广泛应用，助力我国绿色低碳发展和高端装备制造实现更大突破。