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高性能大动态范围 CMOS 图像传感器的研发
成果与项目的背景及主要用途：该项目是天津市科技发展计划项目，通过了科委组织的专家验收。项目组采用自顶向下的设计方法，完成了 CMOS 图像传感器 1024×768 像素阵列的版图设计，通过了仿真验证，结果达到了设计要求。在 Chartered 公司0.35um 工艺线上成功试制了关键模块和小规模完整的 CMOS 图像传感器样片。样片工作正常，能够正确的拍摄运动物体，各项指标均满足设计要求。
背景：CMOS 图像传感器是当前已广泛用于民用、工业、科技和国防领域的各类图像摄取系统，近年来民用电子产品领域发展迅猛，如照相手机、PC 机、像机等。该成果主要用于图像摄取系统的核心部件—CMOS 图像传感器设计中。
技术原理与工艺流程简介：CMOS 图像传感器利用成熟的 CMOS 工艺制作光敏像素单元，因此可以把光电接收器和信号处理电路集成在单个芯片上。
主要设计内容包括：像素阵列、消噪放大电路、模数转换器、时序控制电路和测试系统设计。采用自顶向下的设计方法，首先根据功能要求对系统进行架构设计，将系统分为时序控制电路部分（数字电路实现）和从像素阵列到 AD 转换的信号处理部分（模拟电路实现）。版图设计完成后，导出 GDSII 文件，在新加坡 Chartered 公司 0.35um 工艺线进行流片，然后进行封装。根据芯片工作对外界的要求设计 PCB电路板，搭建测试系统，对芯片功能和各项电学指标进行测试分析。
技术水平及专利与获奖情况：技术水平属国内先进。
应用前景分析及效益预测：该项目取得了 CMOS 图像传感器的核心设计技术，可用于各种CMOS图像传感器设计中，中国CMOS图像传感器市场需求庞大，年复合成长率达到 60%，因此有着广阔的应用前景。目前国外同类产品的销售价格远远高于芯片的开发成本，因此存在很大的利润空间，将产生很好的经济效益。功能上可完全兼容、并替代进，通过合作根据市场需求，随时调整产品种类和指标，使经济效益最大化。
应用领域：CMOS 图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。
民用领域：拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等；工业领域：生产监控、安全监控等。
天津大学
2021-04-11
综采过断层采煤机动态参数的测试与研究
通过该项目的实施，测试出采煤机在过断层时各种条件下的动态参数，分析研究岩石截割反力危害的规律，找出避免或减少其危害的方法和措施，达到过断层时快速推进、改善工作面安全条件、提高综采工作面产量、减少搬家次数、扩大综采战场的目的。
本项目完成后，对提高煤碳资源回收率、延缓矿井衰老起着极其重要的作用，具有很大的经济和社会效益，可在相似地质条件的综合机械化工作面推广应用，前景广阔。
1.在矿井下环境条件允许下，尽可能增加机身的质量，可降低机身和滚筒沿各个方向上 振动的幅值和频率。
2.过断层时，要合理选择采煤机的牵引速度。
3.要消除轴向载荷的增加对采煤机振动的影响，可以对采煤机的结构进行改造。
4.在不影响采煤机工作效率和工作产量的前提下，在过断层时可以优先采用截齿齿形。
5.采煤机在过断层时，要注意保持采煤机工作过程中轨道的清洁，保持其结触质量，能 有效地降低采煤机的振动，提高机器的工作性能和使用寿命。
6.采煤机过断层时，温度变化较大，牵引速度和截割速度直接影响采煤机温度，过断层 时要控制采煤机速度。同时岩石硬度对温度影响较大，截割硬性岩石时温度升高较大，岩石 硬度高时要进行破岩。
安徽理工大学
2021-04-13
一种优化风电消纳的电力系统调度方法
本发明公开了一种优化风电消纳的电力系统调度方法，步骤为一、采集分钟级风电历史功率数据和数值天气预报数据，建立分钟级风电功率预测模型；二、针对分钟级风电功率预测误差进行建模和补偿；三、在预测误差修正风电功率值的基础上，建立风电消纳电量最大化和系统调峰能力最强的目标函数，并且仅执行下一分钟的调度优化指令；四、在目标函数的基础上，判断是否完成所有时刻的优化，若完成则结束优化，否则下一时刻更新所有输入信息并从第一步依次滚动进行。该方法在准确预测的基础上，针对不同的优化时域，以风电消纳电量最大和系统调峰影响最小为目标函数，保证了在电力系统安全的情况之下合理地消纳风电，并积极地应对电力系统调峰。
中国农业大学
2021-04-11
“电力电子高可靠性关键技术及其产业化”项目
世界上70%以上电能通过电力电子技术进行变换与控制，提高电力电子运行可靠性具有重要意义。本项目拟从故障预诊断与健康管理的新角度，研发一系列电力电子高可靠性关键技术。主要研究内容包括：基于“端部特性”的变流器IGBT模块故障预诊断技术、IGBT功率模块结温监测技术、变流器自检测试技术以及基于开关降频的变流器延寿运行技术等。在此基础上，进一步研发具有实用价值的变流器IGBT模块故障预诊断仪以及结温测量仪(包括离线检测式与在线监测式），并积极与企业合作进行工程应用于推广。 作为近年来发展起来的高新技术，世界上目前尚无具备电力电子故障预诊断与健康管理功能的商业技术与产品。随着电力电子的迅速发展与广泛应用，市场迫切需要一系列能安全、有效、经济提高电力电子可靠性的技术与产品，因此本项目的研发工作具有广阔的市场前景。 项目组在前期工作基础上正积极需求企业合作，开展相关技术的工程应用与推广工作。目前正与英飞凌公司以及中石化茂名分公司洽谈技术合作，具体拟定的项目为："变流器IGBT功率模块结温在线测量技术研究", 英飞凌公司, 项目计划实施时间2016.1-2016.12；"高压变频器健康状态检测与评估", 中国石化茂名分公司, 项目计划实施时间2016.3-2017.2。 英飞凌公司是目前世界上电力电子器件最大的制造商，它们的产品广泛应用于航空航天、驱动牵引、冶金机械传动、输配电系统、新能源发电等领域。为提高英飞凌电力电子产品的运行可靠性，英飞凌公司将资助我们研发变流器IGBT功率模块结温测量技术。目前双方已确定技术合同附件，正进入立项流程中。 中石化茂名分公司是我国最大炼油和石化产品生产基地之一，拥有大量高压变频器等电力电子设备。为进一步确保生产安全，他们希望同济大学项目组能在变频器设备停运期间开展健康状态检测与评估工作，为设备后期运行与维护提供科学依据。目前该项目已基本确定检测方案。
同济大学
2021-04-11
一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法
本发明公开了一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，所述电力弹簧系统包含一个双向直流电源vdc、一个单相电压源型逆变器模块、一个LC低通滤波器；旁路开关S控制电力弹簧的投切。电力弹簧通过滤波电容C与非关键负载串联再与关键负载并联后经线路阻抗Z1与电网vG相连构成电力弹簧的实际应用系统。本发明针对因新能源发电的间歇性和不稳定性引起的微电网电压和功率波动问题，提出一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，一方面能够将新能源发电功率的波动转移到电力弹簧装置以及非关键负载上，从而保证关键负载电压和功率的稳定；另一方面，电流内环的加入使得电网电流波形更趋于正弦，同时系统可以获得更加良好的动态性能。
东南大学
2021-04-11
非 ODS 型电力设备带电化学清洗剂应用
项目概况 该化学清洗剂作为一种顶替传统化学清洗剂氟氯烃（CFC）的环保型清洗剂，可用于去 除如变压器绝缘子等电力设备内部、表面所沉积的污秽物质，避免带电设备产生绝缘性降低、 泄漏电流增大，从而造成短路、电弧、散热不良及闪污事故。 本项目处于国内先进水平。 主要特点 非 ODS 类（Ozone Depleting Substance），即对臭氧层无破坏作用，是 CFC-113 和三 氯乙烷等氟氯烃清洗剂的替代品。所制备的清洗剂溶液为流态透明状液体，无浑浊物生成， 质地均匀一致，无沉淀也无分层现象。密度大于水，低沸点、易挥发，pH 值接近中性，无 明显腐蚀影响，对铁、铜、不锈钢、铝等金属没有造成腐蚀。清洗剂电导率小，去污效果良好。 技术指标 密度大于水，沸点低（50℃～65℃），易挥发，24h 后残留量小于 10-3g。pH 值在 6.5 左右，无明显腐蚀影响，对铁、铜、不锈钢、铝等金属没有造成腐蚀。清洗剂电导率小于 10-2 uS·cm-1，去污率 95%以上。 市场前景 近年来在浙江某变电站应用，应用效果良好。并且由于它对臭氧层破坏小，随着《清洗 行业整体淘汰计划》，原有 ODS 型清洗剂将逐渐淘汰出市场。因此具有良好的市场应用空间。
南京工程学院
2021-04-13
一种电力系统故障录波格式转换方法
本发明公开了一种电力系统故障录波格式转换方法，读取数据 信息文件，从文件中获取当前数据的格式特征；根据格式特征判断当 前数据格式；根据当前数据格式获取数据的通道总数 Sum、模拟量通 道总数 nASum、状态量通道总数 nDSum；获取选择的通道号 nID，根 据 nID 查询数据文件对应的通道信息；将数据归一化；获取信息文件 中的录波开始时间及用户自定义的开始时间，获取用户自定义的频率， 对数据进行时间及频率的变换；获取用户选择转换的数据格式，将数 据转化指定格式。本发明可以克服故障录波器来自不同
华中科技大学
2021-04-14
变频调速系统中的电力电子变换器低成本容错技术
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
变频调速系统作为主要的电能动力设备，是工业生产、交通运输、新能源、国防装备等领域的关键设备之一。其中，电力电子变换器是电池、电网等能量源与驱动电机之间必不可少的能量传输纽带，是变频调速系统最核心的组成部件。
痛点问题：电力电子变换器中使用了大量的功率器件，承担了稳定电压、控制电流开通和关断等影响系统性能和功能的关键作用，这些功率器件由于电压、电流、机械安装等应力和高温、潮湿等外部环境作用下，本身易损坏易老化，其安全隐患极易引起整个系统崩溃，造成严重后果。
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
华中科技大学
2022-07-26
用于海上风电场电力并网的换流器研究与开发
本项目针对国内外大规模海上风电场电力并网研究的难点，并依据本研究组已经建立的基于DSP+ARM+FPGA架构的通用分布式控制平台和基于Labview开发的监测平台等先进的技术和工具，从模块化多电平换流器（MMC）动态建模入手，揭示了MMC内部复杂的动态特性并分析了换流器内部动态与外部动态之间的耦合关系，在此基础上提出了通过控制换流器能量来实现内部动态的优化控制，通过优化开关调制序列得到简单有效，适用于实际工程的调制策略，能够降低谐波和损耗。 通过本项目的实施，在探索大规模海上风电场电力并网换流器拓扑和控制策略设计等这一国际新能源接入与并网前沿领域有所进展，为使我国实现清洁的海上风电场电力代替部分化石能源，提高风电并网稳定性和实现“黑启动”向无源网络供电等目标提供技术支持。 在本项目实施过程中，与上海科委合作，利用自主研发的30kW小功率MMC试验样机模拟了应用于海上风电场电力并网的换流器，对提出的优化控制策略进行了实验验证。相关研究成果发表论文6篇，申请国家发明专利2项
上海交通大学
2021-04-13
基于 IEEE 802.15.6 的无线体域网及可穿戴设备
应用：远程精确监控、可穿戴设备；老年健康监控、运动员体能 检测、军队个人保障系统等。 特点：符合世界公认的最新体域网协议；极低功耗、极低辐射、 极高的传输效率。
南开大学
2021-04-11