随着无人机技术的快速发展，无人机蜂群凭借其集群协同、自主感知与智能决策能力，在现代化战争中扮演着不可替代的角色。供能系统作为无人机蜂群稳定运行的核心保障，其性能直接决定了无人机蜂群的作战效能与任务完成度，然而，无人机蜂群的供能系统面临着复杂电磁环境、多应力耦合和长期多频振动等复杂自然环境等多重挑战，对无人机机载设备有着极高要求。现有的AC-DC、DC-DC电源系统存在功能单一、体积大、重量重、转换效率低、电磁兼容性不高等问题，难以满足无人机蜂群发射过程的高性能、高品质供能需求。为此，我们团队创新研发了一款宽温域、快响应的AC-DC-DC特种电源，旨在满足无人机蜂群发射提供稳定、高效、可靠的供能需求，进一步为无人机蜂群技术的不断发展做出贡献。

近年来，西京学院积极开展大学生创新、创业训练项目，通过该项目鼓励学生自主创新研发，铸就高效能源。西京学院机械工程学院葛雨佳同学的大学生创新创业团队在我校教师张劼教授的指导下，依托大学生创业训练项目《“宽温域、快响应无人机蜂群空中发射平台AC-DC-DC供能研究》（项目编号：G202512715003 ），针对无人机蜂群空中发射平台的宽温域适应性、快速响应性以及高品质输出的难题，开展了深入研究并不断攻坚克难，研发出具有自主知识产权的特种电源，为无人机蜂群供能系统的技术发展提供了重要支撑。

为了达到电源功能集成、体积小、重量轻、转换效率及电磁兼容性高等目的，项目团队首先采用了集成移相全桥、电源并联叠加及“PFC+LLC”技术，结合多级 MOSFET 的 PWM+PSM 控制与“固定频率+可变频率”互补控制电路，加以 R、L、C 参数寻优及差模、共模电路引入，实现AC 230V稳定转换为+28V、±5V、±9V、±12V、±15V、12.5V共11路6类直流高品质供电电压的转换，且转换效率达 92% 以上。其次，为满足纹波低于20mV，其余各路输出均低于3mV要求，通过改进 LLC 三级级联拓扑与前馈-反馈控制解决低频纹波，以双电源并联叠加、脉冲频率调制及参数寻优解决高频纹波。最后，针对串扰与耦合干扰，采用有源纹波补偿、多级π型切比雪夫滤波及三维分层差分屏蔽 EMI 架构，抑制了电磁干扰。此项技术具有自主产权、超低纹波、高转换效率、低EMI、高可靠性特点，满足无人机蜂群供能需求，适应宽温域、快响应、高频次使用条件，高频振动冲击和全天候复杂电磁环境条件。技术成果已在国家登记成果系统上进行了四项成果登记。

对于无人机蜂群供能系统的创新与实践，除了核心技术的开发与突破外，针对技术的研究思路与应用推广，科研团队还做到了以下几点：

第一，精准定位技术需求，聚焦核心问题。选取无人机蜂群空中发射平台供能的关键痛点，如宽温域适应、快速动态响应、低电磁干扰等，进行针对性研发。例如，无人机蜂群在高空发射时，极端温度、高频振动等环境，现有AC-DC、DC-DC电源易出现性能衰减或故障的问题。团队围绕这些核心需求，将研发重点放在电源的环境适应性、转换效率和稳定性上，确保技术成果能切实解决实际问题。

第二，赋能多领域应用，助力产业升级。本项目在执行期内研发的主要科研成果可以优化现有产品的技术指标，升级后的产品可增加技术附加值30%，随着无人机技术领域的拓展，该特种电源不仅可用于无人机蜂群发射平台，在航空、航天、兵器和船舶等诸多军民领域的设备上具有广泛应用前景和推广价值。在研发过程中产生的创新技术及其产品，可推广应用到人工智能、物联网、石油化工、5G通信、核电站、电力电网、工业控制、智慧农业等诸多领域，让特种电源深深根植于各个领域，发挥其最大价值。

第三，推动行业技术进步，打破国外垄断。目前国内还没有自主知识产权的AC 230V稳定转换11路6类直流高品质供电电压的无人机载AC-DC-DC特种电源。本项目研发的高可靠高效率低纹波AC-DC-DC开关电源属于中高端产品，可满足机载装备使用要求，并体现超低纹波、高转换效率、低EMI特种技术特征和组合化、集成化、一体化、高可靠性和高安全性创新性特征。

通过本项目的成功研发，将形成多项自主知识产权的产品、规范和专利，成果可填补国内在该领域的技术与产品空白，通过适应性改造，将成果推广到一、二、三产业中去。通过科技成果转化，可衍生形成系列工程化民用产品，提高AC-DC-DC电源的市场需求能力和制造技术和可持续能力。在起到高科技产业示范作用的同时，通过技术市场化实现较高的市场价值和推广应用。

第四，以工匠精神淬炼国产电源，用自主创新定义行业文化新范式。本项目的文化价值根植于具体的技术实践之中：团队在自主研发的过程中，面临着核心技术突破困难、实验数据难以达到预期等多重困难，团队成员始终以工匠精神为引领，以精益求精、坚持不懈作为研究准则，实现AC 230V到11路直流电压的高精度转换，将转换效率提升至92%以上，攻克了宽温域稳定运行的技术难题。为降低1mV纹波进行的上百次参数寻优，为提升效率对拓扑结构不断迭代优化，展现了“科技自立”的创新文化。用切实行动在技术创新的同时，展现科研团队文化风貌。

总之，“宽温域、快响应无人机蜂群空中发射平台 AC-DC-DC 供能研究”项目，不仅是一次针对无人机供能技术的创新探索，更是团队在航空科技领域践行自主创新的生动实践。项目通过核心技术突破，有效解决了现有无人机电源系统的供能短板，为无人机蜂群技术的发展提供了关键支撑，推动了无人机供能技术的发展，项目成果的不断推广传播与应用，以及技术的不断创新。可以预测，中国无人机蜂群供能系统的不断创新与发展，将为无人机供能技术贡献属于中国的智慧与强大力量。  （作者：葛雨佳）

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