科创中国

新能源及节能技术

板级电源作为机车牵引控制单元的子模块之一，是牵引系统内部件与板卡运行的动力前提。针对现有板级电源存在的功能单一、功率密度低等问题，团队设计了一款采用ZVS软开关、同步整流、开关高频化等技术的三合一高功率密度板级电源。 成果将输入标称电压DC110V(实际实现77V-138V)转换为+15V/150W、+24V/96W、-24V/48W三路电压输出，实现三块板级电源集成一体，输出总功率达294W；通过减小板级电源损耗和体积，将电源功率密度提升至4.19W/in3，相比目前已有产品提高约2倍；同时增加CAN通信以及电压监测模块等，实现即时通讯与智能化故障诊断功能。本成果为机车设备节约空间的同时，能够在环境复杂、条件严苛的情况下安全运行，为高铁机车牵引控制系统稳定可靠供电。

成果可大批量应用于各类轨道交通工具，如电力机车、动车组、市内轨道交通等，按照2019年国内相关产品需求3.4万块各类板级电源估计，每年可实现销售收入2400余万元，利润600余万元。此外，随着产品器件国产化进程加速，产品成本可进一步降低，提高整体利润。

中南大学电力电子与可再生能源研究所，研究所现有教授3人、副教授7人、讲师5人、硕士研究生近100人，博士研究生23人。多年来坚持面向绿色能源、节能减排、高质量发展的国家重大需求和世界科技前沿，研究特色鲜明、学术优势明显，快速发展形成了一支以中青年人才为主，包括863首席专家、国家杰青、国家优青、湖南省科技创新领军人才、湖南省杰青、湖湘青年英才和长沙市杰青等各层次人才的创新型研究团队。2015年获批建设“电力电子系统控制与优化湖南省工程实验室”和标准EMC电磁兼容测试实验室，2018年获批建设“电力电子装备与电力电子化电力网络湖南省重点实验室”，2021年获评湖南省优秀研究生导师团队。