科创中国

行业领域

电子信息技术,新型电子元器件

需求背景

拟解决级联型中高压变频调速装置的体积、效率、可靠性、使用寿命等问题，基于多电平的高压逆变技术是目前大功率传动、电力系统柔性输电等领域的关键技术之一。由于多 电 平功率单元的 电 平 数较多，其脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）技术相对于传统两电平逆变器复杂得多，目前常用的 PWM 调制技术主要有：空间矢量 调 制 （ Space Vector Modulation ，SVM），载波调制（Carrier-Based PWM ）， 特定谐波消除调制（SelectedHarmonics Elimination PWM，SHE-PWM），以及一些合成的 PWM 调制方法。多电平 SVM调制在三相三线制逆变器中具有明显优势，因为它首先通过矢量的方式列出多电平逆变器所有可能输出的开关组合，然后根据参考电压矢量所在位置选择最合理的 PWM 开关组合进行调制。

需解决的主要技术难题

关键功率单元模块化多电平结构，核心问题是解决中点电位低频振荡以及电位偏移的问题。要求功率单元一致性好，可靠性高；具有智能故障诊断系统，快速定位；具有机械及电子式冗余功能，降低系统宕机概率；合理选取功率器件，提高产品功率密度，体积减少30%以上，兼具优秀的散热性能。在控制性能上，要求双四象限运行，满足电动和制动能量回馈；快速转矩动态响应，满足系统抑制机械谐振需求；电机分段同步调制，满足轧钢、提升机等设备的高性能要求，可适应各种电机（感应电机、永磁同步电机、电励磁同步电机等）。

期望实现的主要技术目标

1、稳速精度：0.01%；

2、速度脉动：开环 0.4%，闭环0.2%；

3、启动转矩：开环 130%，闭环150%；

4、转矩精度：开环 5%，闭环2%；

5、转矩响应时间：< 5 ms；

6、转速响应时间：< 150 ms

需求解析

解析单位：“科创中国”专利大数据技术竞争情报专业科技服务团（中国知识产权研究会） 解析时间：2022-12-03

周俊

中国知识产权研究会

项目主管

综合评价

技术需求较为清晰，可根据专利大数据进行全球基于功率单元多电平结构的级联型高压变频技术数据技术的深入分析，根据分析研判得到的技术创新动向信息，由专家与需求方共同研判进一步的技术开发方向与开发方式。

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处理进度