20xx山东省科学奖动力与电气组27个项目简介(编辑修改稿)

20xx山东省科学奖动力与电气组27个项目简介(编辑修改稿)内容摘要：

增压器增压压力要求更为严格，设计并应用了执行器预紧力微调装置； 针对在高转速下涡轮增压器轴向 平衡问题，完成了双金属材料止推轴承设计和应用； 针对整体动平衡量值更小的问题，中间壳内部采用支撑套代替轴承挡圈，提升了转子工作的稳定性，同时加快了装配节拍。 为提高叶轮的力学性能，增压器做功叶轮采用铸造铝合金 +热等静压处理，消除叶轮内部缺陷，提高组织均匀性。 授权专利情况： 产品获得了 3项专利授权，包括 1项发明专利授权：“旋转扩压壁式可调压气机装置”，美国授权专利号为 US8480351B2， 20 中国授权专利号为： ； 2项实用新型专利：“一种涡轮增压器 执行器预紧力微调装置”，授权专利号为 ；“一种涡轮增压器涡轮端隔热装置”，授权专利号为 ； 主要技术指标： 压气机流量范围： ～ Kg/s；最高压气机效率： 77%；涡轮进口最高温度： 700℃；增压器总效率： 49%；产品可靠性（ MTBF）： 1000h； 应用推广及效益情况： 该型号涡轮增压器从 20xx 年初已逐步在长城、福田、上柴等发动机厂进行批量销售，近几年产品销售收入超过 6800万元。 随着我们国家国 IV 排放法规的 实施，此产品及衍生出的相关产品能够迅速转入大批量生产，市场需求大，前景广阔。 项目名称 ： 电动汽车用磷酸铁锂高容量锂离子动力电池 推荐单位 ： 济宁市科学技术局 项目简介 ： 科技型中小企业技术创新基金项目“电动汽车用磷酸铁锂高容量锂离子动力电池”属于新能源与高效节能技术领域。 目前，由于国内机动车大量排放废气和固体粉尘造成空气 严重超标，引起大城市气候突变和异常。 为了在未来几年内减少机动车带来的环境与气候压力，国家科技部大力倡导发展 21 混合动力电动汽车和纯电动汽车的产业 化技术，锂离子动力电池作为电动汽车的核心能源得到了快速的发展。 该项目是在国家大力倡导发展新能源汽车技术的背景下，旨在解决锂离子电池存在的电池内阻高导致电池放电平台低以及电池使用寿命短的重要共性问题。 本项目创新使用新型碳纳米管复合磷酸铁锂正极材料，使用水性正极材料配料工艺，以聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，克服了磷酸铁锂材料导电性差和浆料分散不均匀的缺点。 本项目产品锂离子动力电池不仅具有高容量、长寿命等优良性能，而且安全、环保、节约能源，因而从长远看，该项目产品对经济社会可持续、协调发展的起着举足轻重的作用。 创新内容： 研究开发的高容量长寿命磷酸铁锂动力电池的制造方法、结构以及其充放电方法，获得了国家发明专利和实用新型专利，为提高锂离子电池使用寿命，优化了电池制作生产线，提供了高性能、高安全，低成本，绿色环保的锂离子电池生产方法，对锂离子动力电池的广泛应用奠定了良好的理论和实践基础。 创新将磷酸铁锂动力电池与光伏技术相结合，构建了光电储能系统与通讯基站，将无成本、不耗竭的太阳能与锂离子电池储能结合，转变为电能，扩大了锂离子电池的使用范围。 该项目已获得了国家发明专利 1 项。 设计开发了一整套电动汽车动力系统 ，将磷酸铁锂动力电池用于动力汽车体系，打破国外汽车巨头在汽车行业霸主地位，对我国动力汽车发展带来极大的推动作用。 该项目产品授权发明专利 3 项，授权实用新型专利21项。 22 该项目研究产品已成功实现成果转化。 首先，公司建成了世界领先的锂离子电池年产 6000 万安时的生产线，目前已经大规模投入使用，电池性能达到国内外先进水平。 产品广泛应用于笔记本、手机、应急充电电源等小型用电设备，以及动力汽车、公共照明、动力机器等大型用电设备。 其次，公司还构建了 的光电储能系统，用于光伏发电和路灯使用，至今已正常运 行 2年。 最后，公司将自行设计的电动汽车动力系统用于华泰汽车和奇瑞汽车的动力汽车体系，目前已成功下线试用。 本项目产品磷酸铁锂动力电池取得了优异的技术经济指标，给公司以及社会带来了巨大的经济效益。 项目产品电池能量密度提高到 120Wh/Kg，功率密度提高到 1200W/Kg，循环性能平均达到 4000次以上，电池内阻比同行业水平优异 515%。 到目前为止，项目产品累计净利润 万元，累计创汇 864 万美元，产品占国内市场份额的 15%，预计未来 5 年内，可实现年产9000 万安时，销售收入达到 9 亿元，为 社会新增就业岗位 500多人。 项目名称 ： 再生制动能量吸收逆变装置关键技术开发与应用 推荐单位 ： 济宁市科学技术局 项目简介 ： 本项目属于电力电子系统及其自动化科学领域。 目前城市的交通拥挤问题在国内大、中型城市日益严重，已 23 经成为影响城市经济发展的重要制约因素之一。 由于城市轨道交通的众多优点，具有运量大、速度快、时间准、能耗低、污染少和安全舒适等特点，因此城市轨道交通方式无疑是解决城市交通拥挤问题的一种有效手段。 由于地铁站间距离较短，列车启动、制动频繁，大约 40%左右的能量被浪费。 传统的制动能量吸收方式是采用电阻消耗方式，这种方式也是目前国内外普遍采用的一种方式。 但此吸收方式不仅自身耗费能量，并且还需增加额外的通风设施来降低环境温度。 为解决传统采用电阻消耗进行制动能量吸收方式所带来的问题，以满足城市轨道交通行业系统性节能的需求，山东新风光电子科技发展有限公司依托国家重点新产品计划项目及山东省技术创新项目，坚持自主创新，采用产学研相结合的方式建立了具有自主知识产权的轨道交通再生制动能量吸收逆变装置技术及产业化项目。 在国内首创并成功运行在轨道交通行业，填补了国内空白。 其主要技术创新点如 下： ，解决了常规低电压功率器件应用在高电压应用场合耐压不够的难题，以及相对两电平电路谐波大、 du/dt 大、开关损耗大等难题；并提出一种均压措施，解决了多电平电路均压的难题。 ，解决电压型逆变器可以连接电压源负载的难题。 电压型逆变系统采用输出电流反馈控制，输出电流信号与系统给定的电流信号作差，其电流差值作为整个系统的调制信号，使系统形成电流闭环控制，系统对外呈现电流源特性，从而解决电压型逆变器连接电压源负载的难题。 24 技术，解决了常规功率器件来实现大容量装置和模块化设计的难题；并提出一种有效限制并联环流的方法，解决单元并联环流的难题。 ，有效地解决了电压型逆变器连接电压源型负载时，而产生冲击的难题。 提出一种并网电路及控制装置，电压型逆变器经过电流闭环控制呈现电流源特性，并且输出波形质量好，能够很好地满足并网要求，输出电流谐波小于 3%，有效地解决了电压型逆变器连接电压源型负载时，而产生冲击的难题。 ，有效地解决制动能量吸收的难题，并解决了传统吸收方式耗能的难题。 本项目 已通过山东省技术成果鉴定，技术水平达到国内领先水平，获得济宁市十佳专利产业化项目荣誉称号。 该产品投放市场后得到湖南恒信、重庆轨道交通、北京地铁公司的高度认可，用户一致认为该产品实现了能量的回收，节能效果显著具有很好的推广应用价值。 项目在实施过程中获取技术成果专利 26 项，其中发明专利 5 项；软件著作权 1项；发表论文 7 篇； 20xx—20xx年实现销售收入 万元，交纳税款 万元。 项目名称 ： 高压柔性无功补偿技术与装备 推荐单位 ： 泰安市科学技术局 项目简介 ： 随着 电力电子设备以及电弧炉等非线形负荷的大 25 量应用，电力系统电能质量受到严重影响，电力系统的频率、电压偏差以及谐波电流严重超标，这对电网的安全、经济运行等带来诸多不良影响，治理电网污染、提高电网电能质量已成为各工矿企业、电网公司首先要考虑的重点项目。 我公司针对电网电能质量治理问题设计开发了高压柔性无功补偿技术与装备，用以抑制系统无功冲击、滤除高次谐波、平衡三相负荷、降低网损。 高压柔性无功补偿技术与装备主要包括利用电力学、电子学与控制理论等先进理论，对电网电能质量进行治理的技术以及高压静止无功发生器 (SVG)、晶闸管控制电抗器 (TCR)、磁阀式可控电抗器（ MCR）、晶闸管投切电容器（ TSC）等柔性无功补偿装置。 高压 TCR 型柔性无功补偿装置中，高压晶闸管阀组 TE 板采用高压耦合取能方式供电，晶闸管采用光电触发模式，阀组与控制系统间通过基于 5 脉冲编码的光纤通讯传输触发和状态检测信息。 解决了串联晶闸管的触发一致性差、抗干扰能力弱和绝缘易出现故障、串联晶闸管因压接不好损坏晶闸管问题。 35kV 82Mvar 水冷 TCR，每相晶闸管阀组采用 22 对 6500V 晶闸管反并联串联组成，目前已经通过中国电力科学研究院电力工业电 气设备质量检验测试中心的工程现场测试。 高压 SVG型柔性无功补偿装置中，采用分组式脉冲循环换位SPWM调制和基于电压排序差异放电的直流电压平衡控制策略，解决链节均压问题；链式换流器采用基于硬件过压检测及光纤环路整机闭锁的微秒级过压保护技术，提高设备安全性；采用宽范 26 围输入开关电源从直流电容直接取能，简化电路结构。 实现了高压链式 SVG 各链节间的直流电压平衡控制，增加了链式换流器的抗故障实效能力，采用该创新技术的 SVG 产品运行稳定可靠，链结间压差控制在 20V以内。 高压 SVG、 TCR、 MCR、 TSC 等 柔性无功补偿装置中，控制器采用 MCU+DSP+FPGA 多处理器协同工作的高性能硬件平台，算法采用基于电网电压定向矢量变换的平衡化补偿策略，基于正负序分离的软锁相技术，提高了动补装置的响应速度和补偿精度，响应速度最快≤ 20ms，保证了动态无功补偿装置在大功率非线性冲击负荷工况下的动态补偿效果，控制器已经通过国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心的检验。 高压 TSC 型柔性无功补偿装置中， TSC 采用专用的电压互感器从高压侧取能给触发电路供电，触发电路与控制系统之间采用光纤通讯，很好的解决触发电路和控制 系统间的绝缘问题。 通过使用专门设计的脉冲变压器配合电压源型触发电路，实现了阀组的可靠触发。 项目实施过程中获授权国家发明专利 1 项，授权实用新型 9项，计算机软件著作权 3 项；发表论文 5 篇，制订国家标准 1项，行业标准 3 项；山东省科技厅技术鉴定 3 项；国家重点新产品 1 项，国家火炬计划 1 项；培养博士 3 人，硕士 38 人。 20xx年实现销售收入 万元，税收 2306万元， 20xx年实现销售收入 33145万元，税收 3767万元， 20xx年实现销售收入 54997万元，税收 4256万元，已有三千余套补偿产品应用于电 力、钢 27 铁、冶金、煤炭、风电、铁路、石油化工等领域，并出口伊朗、泰国等十几个国家和地区。 项目名称 ： 超高效三相异步电动机设计制造技术 推荐单位 ： 威海市科学技术局 项目简介 ： 该项目属于动力与电气工程 电机学研究领域。 一、项目背景 节约能源已成为国家的基本国策之一，并已提升到关系到国家能否可持续发展的历史高度，其中电能节约为重中之重。 在我国，电动机用电占总发电量的 60%以上，其中 90%以上由三相异步电动机所消耗。 统计表明，如果现有三相异步电动机全部换成超高效电机，即平均效率 提高提高 个百分点，损耗降低20%，则一年可节约电能 160 亿 kWh，因此三相异步电动机的节能降耗具有重要经济意义、社会意义和现实意义。 世界上许多国家包括我国都已制定出或正在制定电动机最新能效标准，旨在通过提高电动机效率达到节约能源的目的。 国家标准 GB1861320xx 参考了最新国际标准 IEC6003430，规定中小型三相异步电动机必须在 20xx 年 9月 1后强制实施 2 级能效（超高效）标准，为实现这一目标，并满足国际电机能效标准以扩大电机出口，必须在三相异步电动机的电磁设计、制造工艺等方面进行 创新，并由此形成符合我国国情的超高效三相异步电动机设计制造技术。 28 二、技术内容 超高效三相异步电动机可以很容易地通过采用高性能材料、增加有效材料用量、提高各部件性能等级等措施来实现，但也同时增加了产品成本，不利于超高效三相异步电动机的推广应用。 因此本项目成果的核心在于在不增加或少增加产品成本的前提下实现超高效三相异步电动机，为此，本项目成果在创新电机结构、优化电磁设计、改善工装磨具及制造工艺等方面进行研究开发，最后形成标准化的超高效三相异步电动机设计、制造工艺流程，以推动超高效三相异步电动机的普及 应用。 三、创新点 采用了拥有自主知识产权的铸铝转子外圆的高频处理工艺，研发了定转子冲片的高温氧化处理新工艺，优化设计了低谐波定子绕组、闭口转子槽形、平底定子槽形等技术，有效解决了电动机各损耗较高、分配不合理等问题，提高电动机效率。 通过对风机安装形式、风罩安装形式、机座形式的创新设计，提出了柔性可变结构模块化设计方案，解决不同用户的个性化需求，降低电机制造成本，提高了产品的市场竞争力。 针对国内外不同用户、不同场所对电动机结构的个性化需求，课题组对风机。