但是“轩辕-II”对电源的要求,和“轩辕”完全不同。
这天,杜宇泽将负责能源站的王总工程师,请到了自己的办公室。
“王总工,我给你看个东西。”杜宇泽在电脑上调出了“轩辕-II”的能量需求曲线。
王总工只看了一眼,眉头就紧紧地锁了起来。
“杜工,你这个曲线……太陡了。”王总工是个实在人,说话很直接,“它的峰值功率,比‘轩辕’还要高出30%。但脉冲宽度,却缩短到了毫秒级。而且,你还要求在一次放电结束后,百分之五十的能量能在几秒内回收?”
“没错。”杜宇泽点了点头。
“这……我们现有的电容阵列,根本做不到。”王总工摇了摇头,斩钉截铁地说道,“我们的电容器,是为了大容量、持续放电设计的,就像个大水库,开闸放水很猛,但不够快,更没法把放出去的水再快速抽回来。”
“你需要的是什么,我打个比方,你需要的是一个能在一瞬间把整个水库的水都泼出去,然后还能在下一秒把泼出去的水吸回来一半的怪物。这在物理上,是矛盾的。”王总工解释道,“高能量密度和高功率密度,就像鱼和熊掌,很难兼得。”
“如果,我们能把鱼和熊掌,结合在一起呢?”杜宇泽反问道。
他拿出另一份设计图,推到王总工面前。
“这是我做的一个新设计,我叫它‘混合式脉冲功率单元’。”
王总工扶了扶眼镜,凑过去仔细看。
这份设计图非常巧妙。它不再是单一的电容阵列,而是一个由三部分组成的复合系统。
第一部分,是经过改良的“锂离子电池组”,负责提供基础的、大容量的能量储备,就像一个水库。
第二部分,是一个全新的“超级电容阵列”,它的能量密度虽然不如电池,但功率密度却是电池的上百倍,能在瞬间释放出巨大的电流,就像一个高压水泵。
而最关键的,是第三部分——一个被杜宇泽称为“双向可控硅固态开关矩阵”的核心控制系统。
“这个开关矩阵,就是整个系统的大脑。”杜宇泽指着图纸解释道,“在放电的瞬间,它会同时打开电池组和超级电容的回路,将两者的能量叠加在一起,形成一个能量巨大、速度极快的完美脉冲,满足‘轩辕-II’的点火需求。”
“而在放电结束后,磁场线圈里还储存着巨大的磁能。传统的方式是直接通过电阻消耗掉,这部分能量就白白浪费了。但我的设计不同。这个开关矩阵,可以瞬间改变电流方向,将线圈里储存的磁能,反向‘泵’回超级电容里,实现能量的快速回收和储存,为下一次点火做准备。”
王总工听得眼睛都直了。他也是电力系统领域的顶尖专家,瞬间就明白了这套设计的巧妙之处。
它用一种匪夷所思的方式,将电池的高能量和电容的高功率完美地结合在了一起,还顺便解决了一直困扰着所有脉冲功率设备的能量回收难题!