科技创新研究中心电力电子与电能变换研究中心

研究中心

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  赵争鸣

  中心主任

  清华大学教授、博士生导师，清华大学电磁实验中心主任，IEEE会士，IET会士，中国电工技术学会常务理事和电力电子学会副理事长。致力于大功率高压电力电子技术、光伏并网发电及其应用、电机及其控制和无线电能传输等领域研究。

下属研究所

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大容量电力电子与新型电力传输研究所

研究所聚焦大容量电力电子技术基础理论、面向能源互联网的电能路由器、大功率无线电能传输三个研究方向，在电力电子快速仿真技术和电能路由器研制方面开展技术研发与应用，开发了首款国产电力电子仿真软件DSIM，研制了MW级多端口电能路由器与适用于家庭用户的50kVA的小容量电能路由器。

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核心技术/产品

电能路由器相关技术

高效电能路由器设备研制技术

• 采用宽禁带器件，大力提升功率密度和效率

• 采用新型控制策略，利用功率开关器件栅极驱动主动控制技术降低开关器件开关过程的损耗

电能路由器高效仿真技术

• 提出离散状态事件驱动（Discrete State Event Driven，DSED）仿真技术

• 实现参数解耦，降低电路维数，提高仿真效率

• 在保持仿真精度的基础上，将仿真速度提高2个数量级以上，实现高效仿真

多端口能量平衡控制及电能路由技术

• 平衡不同时间尺度下的能量冲突，降低能量波动

• 减小储能元件的体积和重量，提高变换器的整体功率密度

  

研发产品：电能路由器

• 研制大容量MW级10kVAC/10kVDC/380VAC/±375VDC的多端口、多级联、多流向、多形态电能路由器

• 为分布式新能源的广泛接入、配网变电站/台区的柔性互联、多种运行场景的灵活转换提供支撑设备

• 为不同类型用户提供多样性的高效电能管理解决方案

  
  

大功率高效率无线电能传输装置

• 在电动汽车领域，研发了 3.3～30kW 多套无线充电装置，可应用于从小型乘用车到电动大巴的多类电动车辆，系统效率可达 95% 以上。荣获第 46 届日内瓦国际发明展览会金奖

• 在轨道交通领域，研发了350kW轨道交通非接触供电系统，在宽功率范围内效率大于94％，在功率与效率方面业内领先

咨询工作

应用案例

• 适用于可再生能源系统的交直流混合多端口10kV/1MW电能路由器示范项目

  ·依托国家重点研发计划“智能电网技术与装置”项目
  

  ·研制的MW级电能路由器应用于“高比例可再生能源占比和高直流负荷占比”为特征的东莞示范项目

  ·成果被推荐为“十三五智能电网国家重点专项重大成果”