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公开(公告)号：CN114974793A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210758146.7
申请日：2022-06-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种利用液氢循环制冷及固氮冷却的超导储能系统，属于超导应用低温技术领域，包括：杜瓦、一体化设置的超导磁体和固氮、电流引线、液氢循环管道、以及液氢；一体化设置的超导磁体和固氮设置于杜瓦内，固氮包裹超导磁体，固氮作为制冷剂吸收超导磁体发出的热量，从而提高超导磁体的热稳定性；电流引线进入杜瓦内与超导磁体连接，用于对超导磁体进行超导励磁；液氢循环管道，一端与固氮接触，用于传递固氮的热量；液氢，与液氢循环管道的另一端连接，用于作为冷源带走超导磁体传递给固氮的热量，以使超导磁体维持在正常工作温度，避免失超。该系统利用液氢循环制冷，固氮冷却超导磁体，提高了超导储能装置的稳定性。
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公开(公告)号：CN118693851A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410783623.4
申请日：2024-06-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请属于电网调控相关技术领域，其公开了一种液氢超导共融储能辅助新型电力系统一次调频的机组组合方法，包括：获取电力系统的数据，建立一次调频机组组合模型，包含目标函数和约束条件，目标函数为使总经济成本最小，约束条件使得新型电力系统的运行同时满足系统最大频率变化率约束、系统频率最低点约束和系统准稳态频率约束，求解一次调频机组组合模型，输出一次调频机组组合控制策略。以上三个约束为经过对新型电力系统的复杂分析和推导所得，在保障有效性的同时能极大的降低复杂度。经仿真验证表明，基于以上方法进行液氢超导共融储能辅助系统一次调频时，系统最大频率变化率、最大频率偏差和准稳态频率偏差均得到改善。
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公开(公告)号：CN116222147B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202211715391.6
申请日：2022-12-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种实验级液氢冷凝制取装置，其包括冷源导热板、氢气注入接管和同心筒式导热组件；同心筒式导热组件包括导热套管外筒和内筒，各导热套管内筒沿轴向被垂直剖切成多片导热元件，同一导热套管内筒的导热元件之间存在剖切间隙，相邻两层导热套管之间存在间隙，同心筒式导热组件的顶端与冷源导热板接触，底端延伸至液氢缓冲罐；冷源导热板用于提供冷量；氢气注入接管沿同心筒式导热组件的径向贯穿同心筒式导热组件、且具有注入氢气的开口，当向氢气注入接管输入氢气后，氢气经开口注入同心筒式导热组件之间的间隙，多层同心筒式导热组件的多层设计加强套筒间的介质流通和扰动，增强对流传热效率，提高了氢气冷凝液化效率。
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公开(公告)号：CN115565745A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211248164.7
申请日：2022-10-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种超导磁体电磁热力多场耦合仿真建模方法和系统，属于超导电工学建模领域。方法包括：对超导磁体几何建模，为各材料添加对应物理属性；根据超导磁体采取的冷却方式模拟超导磁体运行过程中的冷却环境；对电磁场、温度场、力学场分别进行建模；通过受到电磁热力多场影响的超导带材临界电流密度作为耦合纽带、结合内部热膨胀模块实现超导磁体多场耦合；对所建立几何模型进行网格剖分，通过设置两步求解器进行模型求解。本发明能够同时计算得到超导磁体运行过程中的电流传播、磁场分布、磁体温升、交流损耗和应力分布，用于超导磁体设计中电磁热力多个方面的稳定性分析与校验，提升了建模效率，对保证超导磁体的稳定运行具有重要意义。
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公开(公告)号：CN114999595A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210589342.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了基于有限元的超导线圈整体过流失超仿真建模方法和系统，属于超导电工学建模领域。包括：构建超导线圈的几何模型，为各层添加物理属性函数；建立冷却介质的几何模型，添加物理属性函数；将超导线圈模型作为热源，将超导线圈与冷却介质交界处设为热通量边界，通过H方程，对超导线圈电磁场进行建模；将热源当前产生焦耳热下计算出的温度用于计算电磁场的电流密度；获取在新电流密度下磁场强度；获取新磁场强度下电流密度，将其用于计算并更新热源产生的焦耳热；通过逐点约束添加电磁场的边界条件，求解待仿真超导线圈多物理场耦合失超计算模型，得到各物理场分布。本发明能够更加实际反映超导线圈的失超情况，仿真准确度比较高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114999595B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202210589342.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了基于有限元的超导线圈整体过流失超仿真建模方法和系统，属于超导电工学建模领域。包括：构建超导线圈的几何模型，为各层添加物理属性函数；建立冷却介质的几何模型，添加物理属性函数；将超导线圈模型作为热源，将超导线圈与冷却介质交界处设为热通量边界，通过H方程，对超导线圈电磁场进行建模；将热源当前产生焦耳热下计算出的温度用于计算电磁场的电流密度；获取在新电流密度下磁场强度；获取新磁场强度下电流密度，将其用于计算并更新热源产生的焦耳热；通过逐点约束添加电磁场的边界条件，求解待仿真超导线圈多物理场耦合失超计算模型，得到各物理场分布。本发明能够更加实际反映超导线圈的失超情况，仿真准确度比较高。
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公开(公告)号：CN116222147A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211715391.6
申请日：2022-12-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种实验级液氢冷凝制取装置，其包括冷源导热板、氢气注入接管和同心筒式导热组件；同心筒式导热组件包括导热套管外筒和内筒，各导热套管内筒沿轴向被垂直剖切成多片导热元件，同一导热套管内筒的导热元件之间存在剖切间隙，相邻两层导热套管之间存在间隙，同心筒式导热组件的顶端与冷源导热板接触，底端延伸至液氢缓冲罐；冷源导热板用于提供冷量；氢气注入接管沿同心筒式导热组件的径向贯穿同心筒式导热组件、且具有注入氢气的开口，当向氢气注入接管输入氢气后，氢气经开口注入同心筒式导热组件之间的间隙，多层同心筒式导热组件的多层设计加强套筒间的介质流通和扰动，增强对流传热效率，提高了氢气冷凝液化效率。
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公开(公告)号：CN116050176A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310165280.0
申请日：2023-02-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F113/26
Abstract: 本发明属于超导磁体设计领域，涉及一种超导磁体力学建模分析方法，包括：构建超导磁体材料结构模型，求解磁体冷却与运行过程产生的热应力与电磁应力，分析磁体中应力最大的危险区域；构建危险区域线圈的材料结构模型，求解线圈绕制应力与冷却导致的热应力，作为预应力再求解线圈运行的电磁应力，分析承受应力最大的带材位置；构建带材力学模型，将超导线圈中应力最大带材的各层环向、径向应力作为载荷输入，将超导线圈内外侧带材对待研究带材的应力应变作为约束，求解带材所受应力，分析带材脱层与沿长度方向的撕裂情况。本发明利用超导线圈力学模型作桥梁，实现对单根超导带材力学失效和超导磁体性能整体失效进行检测评估。
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公开(公告)号：CN114613568A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210291179.5
申请日：2022-03-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01F6/06
Abstract: 本发明公开了一种超导磁体装置，属于超导磁体技术领域，包括具有内部空腔结构的磁体支撑骨架，磁体支撑骨架外表面凹进形成多个凹槽；以及缠绕在凹槽中的超导线圈。磁体支撑骨架由绝缘材料制造时可采用液氮等冷却介质制冷，由导热材料制造时可采用制冷机冷却传导制冷。超导线圈缠绕在磁体支撑骨架上，采用超导带材与金属结构材料并绕技术，提升了超导带材通流能力，提升了超导磁体运行过程中电磁热稳定性，满足了高场运行要求。每一组骨架与线圈可组合形成一组小磁体，多组小磁体模块化形成所需中心磁场强度。在此基础上，通过绕制骨架与带材绕制的线圈紧固结构匹配调节线圈应变，有效缓解了超导磁体运行过程中受到电磁力的影响。
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公开(公告)号：CN117684193A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311684469.7
申请日：2023-12-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种旋转式螺管型超导强磁场耦合电解水制氢系统，属于液氢超导共融储能技术领域，系统包括超导磁储能装置、电解水制氢装置和氢液化系统；超导磁储能装置包括螺管型超导磁体、发动机、液氢冷却层，发动机用于驱动螺管型超导磁体围绕电解槽圆周旋转以产生周期性变化磁场，电解槽位于偏离旋转中心的偏置位置，在磁场作用下产生延阳极和阴极向上的洛伦兹力；液氢冷却层为螺管型超导磁体提供冷量。本发明通过设计旋转式螺管型超导磁体，相较于静态构造可有效在减小水分子电离能的基础上，增加阴极电流密度，而电磁场耦合所产生的洛伦兹力可加快气泡脱离速度，从而有效提高电解水制氢效率，降低电解水制氢装置能耗及成本。
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