近日,中國氣象局冰凍圈天氣氣候監測與預測青年創新團隊聯合中國科學院南京天文光學技術研究所專家團隊,共同研發的適用于極地環境的超低溫氣象站供電技術,成功獲得歐盟發明專利授權。
該技術有效解決了極地極寒與極夜環境下無人自動氣象站的供電
難題,通過采用高能量密度鋰電池組,并利用真空被動溫控系統與內部加熱主動溫控系統相結合的方式,實現高效、穩定的能源溫控管理,實現了第一代超低溫微電能源供電。同時,為了解決第一代技術的重量和體積較大等
問題,提出了預測前饋+模型預測控制相結合的新溫控方案,并對保溫功率進行約束,實現保溫功率消耗小和溫控精度高的最優解,發明第二代超低溫微電能源解決方案。
目前,該系列技術已成功應用于南極泰山站和昆侖站的無人自動氣象觀測設備中。其中,泰山站無人自動氣象站已連續穩定運行超過13年,昆侖站無人自動氣象站在-78.9℃的極端低溫下仍可正常工作,且兩站供電系統運行狀態良好。
此次獲得歐盟專利授權,是我國自主研發的極地氣象觀測技術走出國門、獲得國際認可的重要一步,對保障極地長期、連續的氣象觀測起到重要支撐作用。