在国家、省部级科技项目支持下，研发团队历时8年攻克了前述难题， 提出了 2类关键部件特征参数提取方法，形成了 3种状态监测与评估系统新 产品，实现了 3项重大突破与创新：①提出了机、电、热多耦合特征参数和 动态阈值提取方法。研发了电流故障特征的叶轮不平衡状态监测技术，提出 变流器功率模块热应力疲劳特征参数及关键传感器故障观测模型，形成了特 征参数动态阈值确定方法。②研发了关键部件劣化度概率评估及寿命预测技 术。基于数据挖掘手段，提出了机械关键部件劣化状态评估概率分析和实时 寿命预测方法；基于功率模块疲劳失效机理，形成了变流器功率模块平均故 障间隔时间评估体系，研发了多时间尺度累积效应的变流器运行可靠性评估 技术。③研发了风电场整机多层次健康状态评估技术。形成了风电机组多层 次评估指标体系，提出了风电机组监测参数异常识别方法，研发了风电机组整 机健康状态评估技术。

针对电动汽车充电要求快速，可靠，充电过程复杂等特点，开发出一系列大功率电动汽车用充电机。在高频大功率开关电源的基础上，加入一套完善的控制系统和保护机制，能够使电池的充电过程最优化和多样化。可以适应不同类型电池充电的要求。同时根据大量的实践经验，对电动汽车充电过程中经常出现的人为误操作，作了完善的保护。充电机配置友好的人机界面，方便操作人员使用。 目前，已经形成产品的有10kW、30kW、50kW三种类型的充电机。其中北京市公交电动汽车运行示范线采用我们研发的30kW充电机30台（可并联使用）。密云电动汽车运行示范线采用我们研发的50kW充电机10台（配有触摸屏）。10kW充电机主要应用于铁路系统，目前已经有多个铁路局的机务段和车辆段采用我们研发的10kW充电机。 技术特点： （1）高频化，小型化 对于充电机的主电路部分，我们采用先进的高频开关电源技术，主开关器件主要采用IGBT，提高开关频率，使充电机相对老式相控充电机体积和重量大大缩小，同时主电路所产生的噪音也大为降低。 （2）高安全性 因为电动汽车充电涉及到充电操作人员、司机、乘客等人员安全，所以我们设计的充电机都采用隔离式主电路，主要的隔离变压器的耐压等级可达DC4000V，同时有良好的接地设计保证人身安全。 （3）高可靠性 我们在研发中，始终把产品的可靠性放在第一位，通过大量的各种试验和长期的实践运行不断改进，使我们的产品有很好的可靠性，高的电磁兼容性。 （4）高度智能化控制 在电动汽车充电过程中，为达到最优化的充电效果和最短的充电时间，以及不同的充电需要，我们设计了一套行之有效控制系统，以高可靠性16位CPU为基础，可以完成整个充电过程的自动化，无需人工干预。在整个充电过程中可采用不同的充电模式，不同的参数，可以将不同的充电模式和参数组合，一旦参数和模式整定完，整个充电过程完全由控制系统完成。同时在充电过程中实时计算输入电能和输出电能，防止电池过充电。 （5）完善的通信接口 充电机带有485、232以及CAN接口，485和232接口可用于大量充电机组成一个充电站的监控网络，可通过上位机实现对所有充电机的遥控、遥测等功能。CAN接口可以和车辆或地面的电池管理系统相连接，可以和电池管理系统做到数据共享，这样更加智能的充电和充电过程中的电池安全和人身安全。 （6）完善的上位机软件 为了充电机集中控制和数据统计和数据分析，我们研发了功能强大的计算机监控软件，可同时监控128台甚至更多的充电机，不仅可以监视充电机运行参数，还可以控制充电机的运行和停机和修改充电机的运行参数。本软件有数据记录功能，可以记录每次充电的所消耗的电能，画出充电机的充电曲线，记录电池的充电循环次数以及充电过程中发生的故障。所有统计数据都可形成报表并打印。 （7）高电压、电流控制精度 电池对充电机输出电压和电流的控制精度有很高的要求，例如：锂电池对充电机的输出电压的范围有很高的精度，为保证充电过程中的电池安全，本充电机对输出电压和输出电流有很高的控制精度，电压和电流控制精度可达1％内，同时控制系统会自动补偿充电线和充电插头中的线路压降，保证电池侧的输出电压精度。 （8）完善的人为故障保护 在充电机的使用过程中，所出现的故障90％由人为所致，根据长期的使用经验，本充电机对各种人为故障作了相应的保护。例如：电池极性反接，本充电机内部带有电池反接保护电路，即使输出电池极性接反，也不会形成短路和充电机损坏，同时充电机会提示故障代码方便操作人员查找故障原因。再例如：经常出现车辆正在充电，司机就驾驶车辆行驶，而造成充电插头损害，本充电机带有充电工作信号，一旦充电插头连接到车辆上，充电工作信号有效，车辆控制系统可根据此信号，禁止车辆启动。同时充电机接受车辆的禁止充电信号，若此信号无效，即使操作人员运行充电机，充电机也不会启动，保证司机、车辆维修人员和乘客的安全。 （9）很强的充电适应型 本充电机的输出电压范围可根据用户的要求定制，同时输出电压的可调范围很宽。对于输出电流的不同，所有充电机均有并联功能，可以多台充电机并联工作，提高充电机的输出电流。 技术指标： （1）使用环境温度 可根据用户需要定制。 民品级：－0℃～＋55℃ 工业级：－20℃～＋55℃ （2）输入电源 可根据用户需要定制 a、三相AC380±20％ b、直流输入（最高可达800V） （3）输出电压 可根据用户需要定制，最高可达500VDC     （4）输出电流 可根据用户需要定制，最大可到300A     （5）效率 满载效率可达90％     （6）功率因数 满载功率因数可达90％ 应用范围： 使用于各种电池的充电和测试以及维护，同时也可作为通用直流电源。

高速大功率电机主要应用于空气压缩机、制冷机、鼓风机、MVR 蒸发器(Mechanical Vapor Recompression) 和燃气余热发电等领域，由于采用“电机-叶轮”直驱结构，省去了传统的增速箱等中间传动环节，相比于“电动机-增速箱-叶轮”结构，具有结构紧凑、振动噪声小、传动效率高、易于实现自动调速等优点。液体静压（电）主轴主要应用于高速精密磨床领域，如轴承磨床、外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床、立式磨床等。其主要特点在于高速度、高精度、高刚性，支撑磨床实现高效精密加工。

本发明所设计的交直流电机及其控制器的额定电流和额定功率没有上限，电 流越大，控制器成本优势越明显。结构简单，性能可靠，安全性高。在重型电动设备如电动汽车、电动卡车、电气化列车、电动船、中央空调、 高速电梯，甚至国防上的电动战车、电动军舰和电动航空母舰等应用前景广阔。1

研究和开发大型全功率风电变流器成为全功率机组中的关键核心问题，针对大型风电全功率并联型变流器的大功率、大电流特点，围绕保证系统可靠性、提高系统稳定性、降低系统维护成本，本项目开展了大型风电变流器拓扑结构的研究，提出了一种电抗器并联、直流母线电容直连和变流器并联的拓扑结构来设计大型全功率风电变流器的电气结构，攻克了风电变流器积木化扩容技术。 针对大型风电变流器模块化并联结构，变流器控制复杂，控制实时性强的特点，开发出基于FPGA的微秒级多模块控制平台，突破变流器模块化制造技术瓶颈。建立了DSP控制器+RTLab半实物虚拟仿真平台，采用DSP控制器与RTLab半实物虚拟仿真平台对接可以对电力电子变换器系统进行半实物虚拟仿真，是目前国内外电力电子研究的先进手段。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如IEEE transactions on Power Electronics , IET on Power Electronics ,电机工程学报等杂志，基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，在上述全功率风力变流器技术研究的基础上，本课题组自主开发4MVA/3MW全功率模块化风电变流器, 已完成现场全功率测试，是目前国内最大的自主研发的全功率风电变流器。

大功率高压调制电源能够实现300kW以上的功率输出；用于为系统提供稳定供电。 项目采用全固态设计方式，安全有效快速反应，供电波形规则，前后沿窄，采用整体油箱方式隔离高压，安全性高。 该大功率电源的研制解决了微波、毫米波领域整机系统对供电的需求问题，实施后极大的提升整机性能，同时降低整机体积。

大功率高压调制电源能够实现300kW以上的功率输出；用于为系统提供稳定供电。项目采用全固态设计方式，安全有效快速反应，供电波形规则，前后沿窄，采用整体油箱方式隔离高压，安全性高。

LED具有长寿命、节能环保、微型化等优点，是目前最具竞争力的新一代绿色照明光源。突破高发光效率的功率型高端LED芯片技术，将加快实现LED在通用照明、可见光通信、高端显示等领域的应用。在国家863计划、广东省战略性新兴产业LED专项等重大项目的支持下，项目团队成功开发出效率超过130lm/W的高压LED芯片、大尺寸垂直LED芯片和新型倒装薄膜LED芯片，相关技术指标处于国内领先水平。相关成果发表在Nanoscale Research Letters等国际权威期刊上，申请了22 项国家专利，其中已授

本成果为大功率高性能智能化的直流电源，可广泛用于工业生产各个领域，主要用作通信、电站的直流充电电源，也可用于电解、化成、电镀、焊接、电加热、电火花加工电源。采用高频开关技术，具有体积小，重量轻的优点；采用电流模型PWM控制，精度高、动态性能好；采用单片机为核心的智能控制电路，操作简单方便；具有通信接口，可以遥控遥测。最大功率10KW，输出电压系列40～32

        成熟度：技术突破         一种安全、可靠、光强稳定的数字化超高压汞灯曝光光源控制器，驱动功率高达3kW，功率调整步长小于5W，光强稳定性误差不高于0.3%@30min，汞灯触发成功率高于90%。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持