为进一步弘扬中国科学家精神，激发广大科技工作者的荣誉感、自豪感、责任感，中共中央宣传部、中国科协、科技部、中国科学院、中国工程院、国防科工局决定在全社会广泛开展2022年“最美科技工作者”学习宣传活动。

按照总体安排，中国电源学会遴选发布了本学科“最美科技工作者”。共有4位优秀科技工作者获得了2022年电源领域“最美科技工作者”称号。学会撰写整理了4位人选的优秀事迹材料，在电源领域开启集中学习宣传，旨在引导和激励广大电源科技工作者学习最美、争当最美，为行业发展提升和服务国家需求贡献智慧力量。

王奎

清华大学电机系助理研究员、电力电子与电机系统研究所副所长

个人简介

王奎，博士，清华大学电机系助理研究员、电力电子与电机系统研究所副所长，IEEE高级会员、中国电源学会高级会员，于2020年受聘为舰船综合电力技术国防科技重点实验室客座教授，并担任中国电源学会交通电气化专委会副秘书长、中国电源学会青年工作委员会委员、北京电力电子学会青年工作委员会委员等职务。长期担任多个SCI期刊的审稿人，并获评本领域顶级期刊IEEE Transactions on Power Electronics和IEEE Transactions on Industrial Electronics的杰出审稿人。

个人亮点

在多电平变换器的拓扑与控制领域取得较多创新成果，取得了较大的学术影响和国防、经济效益。

主要事迹

王奎博士以学术研究紧密服务于国家重大需求为科研工作的根本宗旨，以电气工程学科中“多电平变换器的拓扑、调制与控制技术”为主要研究方向，系统深入地开展了基础理论研究与关键技术开发工作，从解决已有电路拓扑面临的控制难题，到打破专利垄断提出新的拓扑结构、从改进传统调制技术到提出全新的调制理论、从跟进研究到逐渐开创新的技术方向，积极开展源创性和前沿性的创新研究工作，先后得到了多个国家科技项目以及企业横向项目的支持，包括：作为负责人主持国家自然科学基金青年项目1项、面上项目2项，主持北京市自然科学基金青年项目、面上项目各1项，主持国家重点实验室基金3项以及中国博士后科学基金一等资助项目，并承担装备预研、中国船舶集团、中国中车、中国商飞等重点行业单位横向课题十余项。相关成果已授权中国发明专利12项，美国发明专利2项；发表SCI/EI论文100余篇，其中SCI检索论文45篇， 他引共1374次，单篇最高他引234次。曾获2021年度中国电源学会优秀青年奖，并作为第3完成人（本单位排名第2）获2020年度中国电源学会科技进步一等奖、2017年度教育部科技进步二等奖。王奎博士还积极指导学生参加国际科技竞赛活动，作为带队指导教师带领清华5名本科生和1名研究生组队参加2018年“IEEE未来能源挑战赛（International Future Energy Challenge, IFEC）”，并获“最佳性能奖”，总分第2名。曾在中国电源学会第23届学术年会、2020年IPEMC-ECCE Asia、2021年第四届CIEEC等大型国内/国际会议上做多电平技术专题讲座报告。

王奎博士积极将理论研究成果应用于高端装备制造和国防领域。在与中国船舶集团第712研究所的合作中，将有源中点箝位多电平变换器的电路设计与优化控制应用于xx kV/xx MW综合电力推进变频器中，已完成了相关试验验证，性能优良，为我国舰船中压直流综合电力推进技术的发展做出了重要贡献，并因此受聘为舰船综合电力技术国防科技重点实验室客座教授。在与中国电子信息产业集团（CEC）子公司中电长城圣非凡电子系统技术开发有限公司的合作中，将模块化多电平的调制与控制技术应用于我国对潜通信系统中的甚低频发射机中，研制出基于多电平技术的车载“xxx kW甚低频固态发射机”。与上一代发射机相比功率密度和效率大幅提高，实现了高机动性的车载应用，目前该机动甚低频发射机已通过鉴定并于2019年获得了外贸型出口立项和许可，为我国海洋强国战略做出了重要贡献。在与中国商飞（COMAC）北京民用飞机技术研究中心的合作中，将所研究的有源中点箝位型三电平变换器的调制与优化控制技术应用于其“多电飞机综合实验室”的平台建设中，已为其研制了基于三电平NPC的250kW直流起发系统和三电平CMSC通用航空电机起动控制器两套实验平台并运行稳定，成功将大功率多电平技术首次应用于我国民用航空多电系统地面样机中，为我国大飞机事业的发展进步做出了贡献。

重要贡献：

1. 甚低频通信是目前各国海军对潜通信的主要手段，其关键设备是大功率甚低频发射机，王奎2008年在清华大学攻读博士学位期间就开始参与我国大功率甚低频对潜通讯发射机的研发工作，其关键技术就是高压大容量的电力电子变换技术。然而甚低频通信的频段对于电力电子开关器件IGBT而言是一个重大挑战，其最大难点是如何让IGBT既工作在高压、大电流条件下，同时也以高达40kHz的开关频率长期工作。针对这个问题，王奎博士领衔的研究团队先是将多电平高压变频技术改进后应用到甚低频发射机中，成功地解决了高压和大电流的问题；其次，为了大幅提高IGBT的工作频率、解决其发热问题，王奎博士经过不断探索、实验、试错和迭代，在大家几乎要丧失信心的时候，最终发明出了一种新型的软开关电路，并结合多电平阶梯波合成技术与动态调谐技术，大幅降低了单个器件的损耗发热并提高了通信带宽，与合作单位中国电子信息产业集团一起成功研制出高功率密度xx kW车载甚低频对潜通讯系统并通过了鉴定，相关成果申请了国防专利4项，实现了甚低频通信技术的自主可控和完全国产化。为进一步提高整个系统的功率密度和性能，王奎博士在留校任教以后持续深入研究，引入最新的第三代宽禁带半导体器件和高频化电力电子变压器技术，十年磨一剑，最终协助合作单位在2019年获得了外贸型出口立项和许可，为维护国家海洋权益、建设海洋强国做出了重要贡献。 

2. 王奎博士的另一个研究领域是舰船综合电力推进系统，它是全电化舰船的关键核心技术，王奎博士在该领域长期深耕并与中国船舶集团多个研究所长期深入合作。2019年底，新冠疫情突袭武汉，中船七一二研究所身处疫情中心，经历了长达两个多月的武汉封城、近半年无法正常开展科研工作，多个国家重点项目和研制任务进度严重滞后。鉴于与王奎博士之前的良好合作以及对其科研水平的认可，中船七一二研究所决定邀请王奎博士担任“舰船综合电力技术国家重点实验室七一二所分部”客座教授，以协助所内项目的快速推进。王奎博士在此期间积极参与七一二所内“xx kV/xx MW中压直流舰船综合电力推进变频器”等多个项目的科研工作，并利用节假日和周末不定期前往武汉开展学术交流和协助指导实际研发工作，极大地促进了研究所科研项目的推进，为重点项目和研制任务的保质保量实施和完成发挥了重要作用。