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完成单位：哈尔滨工业大学

主要完成人：王懿杰，管乐诗，高珊珊，徐殿国

项目亮点

围绕高性能谐振变换系统基础理论展开研究，解决了拓扑构建策略、效率提升方法、元件优化设计等一系列关键科学问题。

项目介绍

本研究在航空航天、电动汽车、新能源等电能变换领域具有重要的应用价值，围绕谐振变换系统拓扑构建理论与性能提升方法开展了深入研究，解决了器件复用理论及拓扑构建策略、频率提升方法及高效运行机理等关键科学问题，所提出的新拓扑、新方法突破了传统谐振变换系统在运行效率、功率密度、运行范围等方面的局限，实现了谐振变换系统性能的全面提升并建立了完整的理论体系，对发展电力电子与电力传动学科内涵有重要意义。主要发现点概括为以下三方面：

(1) 揭示了谐振变换系统多功率级间有源无源元件耦合作用机理，构建了器件复用理论并系统地提出了高性能拓扑构建方法。

(2) 提出了谐振变换系统运行效率、系统损耗、与功率密度协同优化下的频率提升方法，阐明了高频谐振变换器高效运行机理。

(3) 建立了谐振变换系统宽运行范围需求下的高阶谐振网络补偿及优化方法，提出了磁性元件参数模型及绕组优化设计方法。

项目研究成果得到了 IEEE Fellow、IEEE 电力电子学会前主席、丹麦奥尔堡大学Frede Blaabjerg 教授、IEEE Fellow、IEEE TPEL联合主编、西班牙奥耶维多大学J. Marcos Alonso教授等国内外60 余位IEEE/IET Fellow及知名专家广泛引用和高度评价，发表SCI论文82篇。

项目图片

完成单位介绍及对项目的贡献

哈尔滨工业大学于1996年进入国家“211工程”首批重点建设高校，1999年被确定为国家首批“985工程”重点建设的9所大学之一，2000年与同根同源的哈尔滨建筑大学合并组建新的哈工大，2017年入选“双一流”建设A类高校名单，2022年8个学科入选新一轮“双一流”建设名单。

哈尔滨工业大学主要承担了该研究成果的规划、实施、推广等全程各个环节的工作。学术贡献在于解决了器件复用理论及拓扑构建策略、频率提升方法及高效运行机理、高阶网络优化及元件设计方法等关键科学问题，所提出的新拓扑、新方法突破了传统谐振变换系统在运行效率、功率密度等方面的局限，实现了谐振变换系统性能的全面提升，并建立了完整的理论体系，对发展电力电子与电力传动学科内涵有重要意义，为推动高性能电力电子谐振变换器的发展提供了理论基础与技术支撑。

第一完成人简介

王懿杰 教授

哈尔滨工业大学

王懿杰，哈尔滨工业大学教授、博士生导师。从事照明电子、无线电能传输技术、高频以及超高频功率变换技术研究。共发表SCI/EI检索文章200余篇，授权发明专利28项。获得国家自然科学基金优秀青年科学基金资助，黑龙江省优秀青年基金资助，中国电源学会优秀青年奖，中达青年学者奖励。曾获IEEE Transactions on Power Electronics 2018 年度优秀论文一等奖、IEEE Transactions on Industry Applications 2018年度优秀论文二等奖。担任期刊IEEE TIE、IEEE JESTPE、IEEE Access、IET PEL、JPE编委。担任中国电源学会理事、照明电源专业委员会主任委员。