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IGCT集成门极驱动单元
IGCT（Integrated Gate Commutated Thyristor，集成门极换流晶闸管）是在晶闸管（SCR）和门极可关断晶闸管（GTO）基础上发展起来的一种大功率半导体开关器件。 IGCT由门极换流晶闸管GCT（Gate Commutated Thyristor）和集成门极驱动单元共同组成。由于集成门极驱动单元承担了所有驱动、控制和保护的任务，使用者只需要提供电源和光纤控制信号，就可以简单地实现对IGCT器件开通关断的控制。 北京交通大学电气工程学院自2004年开始开展IGCT集成门极驱动技术的研究，成功研制了4000A/4500V不对称型和1100A/4500V逆导型IGCT器件集成门极驱动单元，在国内率先掌握相关核心技术并完成了产品的试验测试，已申请相关专利5项，拥有IGCT集成门极驱动技术的完全自主知识产权。在科技部科技支撑计划项目的支持下，北京交通大学电气工程学院正与国内多家企业合作，积极开展国产IGCT器件应用技术的研究，共同推进自主大功率电力电子器件的产业化进程。 IGCT与IGBT性能对比低压IGBT高压IGBTIGCT器件性能功率等级通过串并联才能满足MW级装置的要求通过串并联才能满足MW级装置的要求无需串并联就可应用于MW级装置导通损耗导通损耗较低导通损耗较大导通损耗最低开关损耗开关损耗较低开关损耗较大开关损耗较低开关频率开关频率最高较高较高吸收电路不需要吸收电路，但器件串联对驱动电路的要求较高不需要吸收电路，但器件串联对驱动电路的要求较高无需吸收电路驱动电路需单独设计、安装驱动电路需单独设计、安装驱动电路集成的门极驱动单元主电路保护及可靠性需要另外设计复杂的保护电路需要另外设计复杂的保护电路安全、无故障器件数目多中等最少结构器件数目较多，系统结构复杂结构比较紧凑结构非常紧凑接线复杂的布线和连接中等复杂的布线和连接非常简洁的布线和连接 在科技支撑计划“分布式功能系统高压变流器与软开关技术”项目支持下，采用国产IGCT器件研制3MW高压风力发电并网变流器。
北京交通大学
2021-04-13
内螺纹旋风成型驱动装置
本发明公开了一种内螺纹旋风成型驱动装置，该驱动装置安装在机床上，用于驱动刀具，旋转电机通过皮带驱动安装在皮带轮内与皮带轮固定联接的花键轴套；在刀具驱动轴的尾部具有与花键轴套相配合的花键，该花键结构使得刀具驱动轴在旋转电机的驱动下做旋转运动，同时在花键轴套内做往复直线运动；直线电机定子固定安装在机床上；本发明的刀具驱动轴的高速旋转运动和高频往复直线运动这两个运动分别由旋转电机和直线电机驱动，并且通过两条分离的路径传递，方便实现这两个运动的分别控制和相互协调。采用弹簧抑制高频运动引起的震动，同时降低能耗。利用离合器将法兰结构与刀具联接，分别传递旋转运动和往复直线运动，使安装拆卸容易。
浙江大学
2021-04-13
基于转印激光刻蚀石墨烯的耐用可降解柔性应变传感器
成果介绍一种高性能石墨烯柔性电子皮肤，该电子皮肤结合了一种具备脱水性的商业化妆品胶体以及可编程的激光刻写石墨烯，在无毒、环保、可大量印刷的制备加工工艺下，具有轻薄、贴合皮肤、可降解、高耐用性的特性，实现了高于500的应变系数、大于75[[[%]]]的拉伸范围以及稳定的电阻变化能力。该柔性表皮压阻式传感器可应用在生命体征监测、人机交互等领域中，目前已经将其初步应用在手势识别之中，并做出了一系列人机交互应用。技术创新点及参数采用绿色环保的新工艺，解决了传统激光刻写石墨烯脆弱的问题，实现了可编程激光刻写石墨烯的耐摩擦性、耐用性改善，且传感器可降解回收利用。
东南大学
2021-04-13
基于柔性传感器的智能机器人“慧听”人机交互系统研发
目前第一代完整的呼吸音采集设备已研发完毕，完全实现呼吸活动的柔性无感持续智能监测评价和适应多场景下交互设计需求，提高医疗救护能力和应急救援能力，减轻医疗及养老行业人力与经济运营成本，创新引领社会与经济发展。
图1 技术路线
【技术优势】
(1) 基于驻极体薄膜的高灵敏度接触式压力传感器
目前用于呼吸音及心音监测的传感器大多采用较硬的基底，难以适应人体胸部曲线，不适合长期可穿戴使用。因此，本成果基于驻极体的自驱动压力传感器的自供能、响应速度快和灵敏度高等优势，设计了一种用于可穿戴式声音监测的高灵敏度柔性驻极体压力传感器，以实现对人体呼吸音与心音地长期、实时监测。
图2 部分成果展示
(2) 智能呼吸音监测分析预警平台
通过深入临床大规模收集心音和呼吸音样本、对病理性样本进行学习训练，对信号的模式识别进行研究匹配，采用人工神经网络、支持向量机两种识别模式，对病理性声音特征进行分析得出智能化参考病症分析。由于呼吸音信号的复杂性，同一种类型的呼吸音有不同人或是同一人在不同时间发出时，样本数据不完全相同，传统方法容错率与识别率极低。本成果将呼吸衰竭患者的呼吸音数据进行分类识别和特征标定，采用人工智能算法进行测试和集训，实现为大数据分析提供数据参考。
(3) 呼吸音智能监测预警系统的人机交互设计
通过分析多个智能呼吸音监测预警操作系统的使用场景、认知特点、输入和输出方式，归纳出它们在交互设计上的一般性的设计原则和设计缺陷。通过多学科的交叉，如人因功效学、设计语义学、设计美学、设计心理学等学科，进行了全面整体的交互设计研究。
图3 智能呼吸音诊断软件界面
图4 临床人员操作软件试用
【性能指标】
华中科技大学
2023-06-19
背靠背结构电压型变流装置的双脉冲宽度调制控制器
一种背靠背结构电压型变流装置的双脉冲宽度调制控制器,其特点是:它包括由两套结构相同的数字信号处理器电路,现场可编程门阵列电路,同步单元电路,模数A/D转换调理电路,过压,过流调理电路,串口通信电路,故障,状态指示电路和控制电源电路组成.数字信号处理器电路的数字信号处理器DSP用来模数转换,上层控制算法,底层控制中脉冲宽度调制脉冲生成及串口通信控制;数字信号处理器电路与现场可编程门阵列电路两个输入输出I/O口相连接,用来数字信号处理器电路和现场可编程门阵列电路之间工作状态通信;具有通用性强,硬件电路无需更改的前提下,只须通过编程即可适应于不同的应用场合;具有控制精度高,电路结构简单,集成度高等优点.
东北电力大学
2021-04-30
井下永磁涡流柔性调速传动技术
项目成果/简介:它采用轴向双铜盘和双永磁体盘结构以增加传动能力，双盘结构产生两个轴向力大小相等，方向相反，相互抵消，轴向力为零，双盘式磁力耦合调速器通过铜导体和永磁体的相对磁场运动，实现由电动机到负载的转矩传输。该技术获得国家发明专利授权 2 项（一种可控磁力软启动装置 201210194508.0，一种新型煤矿井下绿色高效运输方法 201410479244.2），发明专利进入实质审查 5 项。2014 年本团队国内首例将永磁涡流传动技术成功应用于井下带式输送机，并依此获得安徽省科技进步二等奖，这些都为本技术的顺利开展打下坚实的理论与实践基础。
安徽理工大学
2021-04-11
井下永磁涡流柔性调速传动技术
它采用轴向双铜盘和双永磁体盘结构以增加传动能力，双盘结构
产生两个轴向力大小相等，方向相反，相互抵消，轴向力为零，双盘
式磁力耦合调速器通过铜导体和永磁体的相对磁场运动，实现由电动
机到负载的转矩传输。该技术获得国家发明专利授权 2 项（一种可控
磁力软启动装置 201210194508.0，一种新型煤矿井下绿色高效运输方
法 201410479244.2），发明专利进入实质审查 5 项。2014 年本团队国
内首例将永磁涡流传动技术成功应用于井下带式输送机，并依此获得
安徽省科技进步二等奖，这些都为本技术的顺利开展打下坚实的理论
与实践基础。
安徽理工大学
2021-04-30
七轴柔性焊锡机器人
本项目研究开发出国内首创七轴柔性焊锡机器人，可以实现自动点焊、拖焊、抖焊等一系列焊接流程，并通过机器视觉采集坐标，对工件整体坐标位置自动校准、补偿。此外还可以编辑存储海量焊接加工文件，可以针对不同焊接产品的要求，快速切换焊接工艺，非常适合电子生产企业多品种产品生产工况的应用需求。 此外，该项目开发的机器人将先进制造技术、电子整机产品制造技术、电子表面组装技术、电子元器件和材料制造技术、集成电路制造技术和微组装技术进行了有机整合，还可用于教学演示，使高校以及职业技术学生了解、掌握现代电子制造企业在先进制造大环境下所涉及的产品设计、制造工艺及先进电子产品制造设备等相关知识、技术、技巧。 该产品为国内行业首创七轴柔性机器人，可以记忆烙铁姿态。具有烙铁磨损自动补偿功能，提高产品合格率。可以与外部信号或设备进行系统集成的多种逻辑指令，具有RS232\RS485\RS422等通讯接口，配备12寸工业级触摸屏，采用C#语言设计的示教人机界面，简单直观，便于操作。通过视觉识别系统，可以对焊接工件进行位置识别处理，通过三维运动平台进行精确定位，同时还可以对焊点进行图像数据处理。可以通过PCB图片进行焊点坐标采集并编辑焊接程序。质量可追溯，可接入MES系统。 研发团队已经开发出多款焊锡机器人，可以根据用户要求匹配不同功能模块，满足不同使用场景的技术需求。此外，通过更换焊接作业模块，在该系统平台上，还开发出了自动锁螺丝机器人、自动点胶机器人等系列产品。
北京航空航天大学
2021-04-10
柔性聚合物压电驻极体膜
项目成果/简介:压电驻极体是具有强压电效应的柔性驻极体材料，因其表现出“类铁电性”和，也称为铁电驻极体，是一类新型的人工智能和新能源材料。它的压电性源于双极性空间电荷在聚合物基体上的取向排列，以及材料特殊的微孔结构。压电驻极体膜是具有强压电效应的新型柔性压电功能膜，与传统压电材料的压电效应起源有本质区别。 与压电陶瓷和传统的铁电聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比较，压电驻极体具有一些独特的性能：压电驻极体在提高压电活性的同时还拥有聚合物的高柔韧性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超轻（体密度可低至330kg/m3）、低成本、低电容率、可大面积成形，以及低声阻抗（0.03MRayl）等特点。经过特殊工艺制备的压电驻极体薄膜的准静态压电系数d33高达1000pC/N，这一数值远远高于PVDF（约25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，压电驻极体组合了压电陶瓷和铁电聚合物薄膜各自的优点，在国防、医疗、航空航天、绿色能源（例如宽频带振动能量采集器、生物运动能量采集、海浪发电等）、控制、通讯（例如自供能微型无线传感网络）、智能结构、电声换能器、空气耦合超声换能器等领域有广阔的应用前景。应用范围:柔性薄膜传感器、结构健康监测、人体健康监测、无损检测、触觉传感器、电子肌肤、声呐、空气耦合超声波换能器、微能量采集器等多个领域。项目阶段:小规模生产效益分析:目前芬兰的Emfit公司是唯一能够大批量生产聚丙烯（PP）压电驻极体功能膜的生产商，采用的技术主要由两部分构成：微孔结构薄膜制备和电极化处理。在微孔 薄膜制备阶段，首先将聚丙烯树脂与无机矿物颗粒（例如CaCO3和TiO2）熔融共混，然后挤出成聚丙烯-矿物颗粒复合薄板，最后双向拉伸形成微孔结构的薄膜。在电极化处理阶段采用电晕极化方式。而我们拟采用的技术是：以低廉价格的商品聚丙烯包装材料为原材料，采用具有自主知识产权的多次压缩气体膨化工艺调控薄膜微结构和机电性能，获得高活性聚丙烯压电驻极体膜。利用该技术生产出功能薄膜的活性远高于芬兰商品膜，最高可达50倍。
同济大学
2021-04-10
柔性全固态超级电容器
电子科技大学
2021-04-10