2024-02-05
一、项目名称
电力电子变流器安全可靠运行关键技术及应用
二、提名者
重庆市教委
三、提名等级
科技进步奖一等奖
四、项目简介
电力电子功率变流器的可靠性与变流器各个元件的可靠性有关，英国EPSRC资助项目对工业领域中功率变流器可靠性的调查统计结果表明，变流器中半导体器件的故障比例占34%，是变流器中最容易失效的元件之一。应用于高可靠性领域中的功率变流器，由于所处理功率的波动性、间歇工作状态以及工作环境的变化，导致变流器电、热应力不均衡，在运行过程中易产生热疲劳老化，降低可靠性。
在国家自然科学基金、校企合作等项目资助下，本项目深入研究了功率器件的失效机理和功率循环加速老化试验方法，疲劳老化失效关键特征量的在线提取方法，基于端部电热特征量的非侵入型变流器状态监测方法，以及多时间尺度下计及寿命消耗的主动热管理控制策略等关键问题。从加速老化试验、非侵入性在线监测和热平衡管理的新视角发明了一套功率变流器的可靠运行和状态监测方法，研究成果在行业得到了应用，解决了困扰了行业发展的瓶颈性问题，取得了较好的经济与社会效益。
五、主要知识产权和标准规范等目录
知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 授权号 | 权利人 | 发明专利有效状态 |
发明专利 | 电网故障下并网变流器安全运行控制方法 | ZL201510996923.1 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 基于IGBT结温信息的热网络参数辨识方法 | ZL201610060567.7 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | IGBT模块在线监测方法 | ZL201610537013.1 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 故障电网并网逆变器的控制方法及系统 | ZL201510935051.8 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 基于观测器的变换器参数在线辨识方法 | ZL201610452198.6 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 一种功率器件结温控制电路及主动热管理方法 | ZL201510018504.0 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | IGBT老化状态检测系统 | ZL201610368682.0 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 电网电压同步信号提取装置及方法 | ZL201310244513.2 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 基于驱动电路自适应调节的功率模块热管理装置及方法 | ZL201510069108.0 | 重庆大学 | 有效 |
发明专利 | 用于IGBT结温估计的驱动装置及方法 | ZL201610225437.4 | 重庆大学 | 有效 |
六、主要完成人
杜雄，孙鹏菊，罗全明，周雒维，张晓峰，向大为，吴良材，张军，李骏，梁远文，李高显，樊丽娟，熊林云，丁明进，马兴
七、主要完成单位
重庆大学，北京空间飞行器总体设计部，国网重庆市电力公司电力科学研究院，中国电子科技集团公司第二十四研究所，深圳古瑞瓦特新能源有限公司，同济大学，河海大学，深圳市鼎泰佳创科技有限公司，南京国电南自新能源科技有限公司，南方电网科学研究院有限责任公司
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