电子技术在新能源材料行业的应用分析
电子技术在新能源材料行业的应用分析
摘要：电子技术主要是应用电子元器件，对电能实施变换、控制的技术。其基
本功能主要在于整流、逆变、斩波、变频、开关、智能控制。促使电网工频电能
可以转变成不同的用途、不同性质的电能，进而适应用电装置的各种需要。本文
主要基于作者实际工作经验，简要的分析电子技术在新能源材料行业的应用，希
望对相关从业人员有所帮助。
关键词：电子技术；新能源；新材料
Abstract：the electronic technology is the application of the electronic components mainly，for power transformation and control technology. Its basic function mainly lies in the rectifier and inverter，chopper，inverter，switch，intelligent control. Prompted grid power frequency electric energy can be transformed into different USES，different power，and to adapt to the various needs of electrical devices. In this paper
前言：
现代化的电子技术应用通常涉及到发电、输电、用电和配电的过程，尤其是
在新能源和新材料的行业有着市场容量大的特点，并且都还处在快速成长初期。
电子技术现已在国民经济建设中占据着十分重要的地位，对于环境和能源的问题，我们需要高效发电、电力变换、控制技术进行处理，电子技术作为一项基本技术
更加重要。电子技术通常涉及到电子元器件、电子装置和电子技术的应用。下面
就其进行分析。
1 新能源和新材料行业的概述
随着我国改革开放力度的不断深入下，我国一直都处在飞速发展的阶段，全
面的提高社会经济效益，提升国际影响力。但是在对各行业发展有所促进的过程中，因为没有充分考虑到能源中的问题，过度开采各能源将造成十分严重的资源
紧张问题，甚至是影响到生态环境，其问题不断加剧下，使得社会有关人士纷纷
关注到新能源和新材料行业的发展方面，充分注重其重要性，对于这个问题我们
可以采取下面方法：
能源结构和构成。依据有关资料的调查分析得知，我国新能源占据的比例还
没有达到百分之十，传统能源比例依旧占据着很大的一个部分，这个比例还处在
变化的阶段，经过分析风能发电技术得知，其风能发电技术优势比较显著，促使
我国在每年经过风能发电可以得到几十亿千瓦的电能，太阳能、核能、地热能等
资源也处在高度开发的阶段。我国可再生能源储量是比较可观的，技术可开发的
水电资源则是达到了3.78亿千瓦的时候，大部分的地区年日照时间则是在2000
小时以上，我国的海岸线比较漫长，潮汐能资源可以达到2亿千瓦的时候，每年
可以作为能源使用达到3亿吨以上。
2 电子技术的概述
电子元器件发展已经经历二极管到MOSFET和IGBT的一系列发展历程，现阶
段大功率元器件还主要依赖进口。电子装置的种类较多，行业应用的范围十分广泛，电子装置则是包含了变频器、电能质量类的产品、电子电源的产品。电子技
术应用主要应用在发电、输配电和用电过程，在当前的新能源和新材料行业有着
广泛应用。
3 电子元器件的发展分析
一代器件造就一代电子装置和应用，而新的装置和应用可以促进电子器件不
电力电子技术与新能源发电
电力电子技术与新能源发电随着人类能源危机意识的增强，21世纪无疑是新能源发展的时代，特别是以电为主的清洁能源得到极大的发展，作为一名将来投身于电力行业的大学生，对于能源的利用与发展就应该尤为关注。特别是作为强电专业的自己，当自己接触专业核心课程时，这种感觉，意识尤为强烈，就此，想通过自己的一门专业核心课程----电力电子技术，来了解，关注其与新能源发电领域的联系，以及这门课程在新能源发电领域的应用。 1新能源概述 社会的发展离不开能源,经济的进步也与能源的使用息息相关。能源支撑着社会经济的发展。我国能源生产总量和消费总量均排在全球前三位。新能源因其具有清洁、少污染或无污染、蕴藏量大的特点越来越受到人们的重视。由于我国现阶段以煤炭为主要使用资源,煤炭资源占到所有能源的67%,石油约占22,%,而美国能源消耗中,煤炭只占约12%,我国煤炭的能源消耗率大大超出了美国及欧洲发达国家,所以我国废气污染的排放也一直排在全球首位。当前,我国启动了发展新能源的战略规划与部署。太阳能、水能、风能、生物质能、热泵、绿色建筑等成为了新能源发展的关键领域l2]。 2电子电力技术在新能源领域中的应用 2.1在风能发电中的应用 近几年来,全球风电机组容量每年的增长率都在35%左右。我国对全国装机容量也提出了明确的要求,截止2013年底,我国风电并网容量已达到7700万千瓦l3]。对风电系统的研发中,尤其是在以下系统中均使用了电力电子技术:MW级直驱式 风电机组变流器及双馈式风电机组变流器;风力发电机组控制系统;利用电力电子变换装置实现的变速恒频风力发电系统;利用电子电力变换装置实现的风力发电机无功控制系统;风电交流并网控制;风电直流输电;风电电能储存。 2.2在光能发电中的应用 光能发电是新能源的重要组成部分,光能发电技术可以用于所有场合,从家用电器到航空航天器,从玩具电源到兆瓦级电站,光能电源可以用在任何有需要的场所。到21世纪末,太阳能发电将占到能源结构的50%以上。光能发电具有良好的发展前景,且逐渐会在能源领域中占据重要地位。光能发电系统主要是由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器、并网控制、电控柜及太阳跟踪系统等组成。除了太阳能电池方阵不需要电力电子技术的支持,其他设备和系统均需要电力电子技术提供相应的支撑。 2.3在新能源汽车领域中的应用 新能源汽车指的是纯电动汽车、燃料电池汽车、太阳能汽车等高效储能汽车。在这些新能源汽车中,都将采用一定的电力电子技术如电动机制动控制、电能转换及电能管理系统。新能源汽车的发展和普及将会极大地改善大气环境污染状况,是未来汽车的发展趋势4l]。 2.4在地热发电中的应用 地热系统利用浅层地能来提供能量,是一种新能源利用技术。由于不可再生能源的不断枯竭以及为了达到减排的目的,地热系统的开发和利用被提上日程。地热系统中需要对压缩机进行控制,还需要对提水泵进行控制,这些都需要电力电子技术的支持,另外,对于热源、冷源的循环控制也需要电力电子技术的支撑。 2.5在生物能中的应用 植物能是对地球上的植物如秸秆、木材和海水里的海藻等生物质材料的利用,通过将这些生物质材料进行干燥、压缩、成形等一系列处理,再将处理后的材料送入锅炉进行加热,可将产
电力电子技术在新能源的应用
电力电子技术在新能源的应用 摘要：随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁，它将在国民经济中占有很重要的作用。 关键词：电力电子技术；新能源；应用 引言 电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展，在国民经济中已经具有十分重要的地位，目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用，面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决，因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。 1.电力电子器件的发展 一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展，让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件： 1.1功率二极管 大功率的工业用电由工频(50 Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的；今天，在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色，除了大功率工频整流的基本功能之外，功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。 1.2晶闸管 在大功率和特大功率的工业应用中，晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用，是这一领域的主力器件，英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。 1.3绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET) 上世纪八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础，将集成电路的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘栅双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。 电气紧随时代潮流，一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用，依靠该类
电力电子技术的重要作用
1 电力电子技术的重要作用 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段，它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时，还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子器件在电力电子技术领域的应用和市场中起着决定性的作用，是节能减排、可再生能源产业的“绿色的芯”。电力电子半导体器件是伴随着以硅为基础的微电子技术一起发展的。在上世纪五十到六十年代，微电子的基本技术得到了完善，而功率晶体管和晶闸管则主导了电能变换的应用。从七十年代到八十年代，功率MOS技术得到了迅速发展并在很大程度上取代了功率晶体管。基于MOS技术的IGBT器件开始出现，并研发出CoolMOS。九十年代初以后，主要的研发力量集中在对IGBT器件性能的提高和完善。到了本世纪初，经过了若干代的连续发展，以德国英飞凌、瑞士ABB、美国国际整流器公司（IR）、日本东芝和富士等大公司为代表的电力电子器件产业已经拥有了趋于完美的IGBT技术，产品的电压覆盖300V到6.5kV范围。 电力电子器件与相关技术包括： （1）功率二极管； （2）晶闸管； （3）电力晶体管； （4）功率场效应晶体管（MOSFET）； （5）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）； （6）复合型电力电子器件； （7）电力电子智能模块（IPM）和功率集成芯片（Power IC）； （8）碳化硅和氮化镓功率器件； （9）功率无源元件； （10）功率模块的封装技术、热管技术； （11）串并联、驱动、保护技术。 2 电力电子技术发展现状和趋势 2.1电力电子器件发展现状和趋势 电力电子器件产业发展的主要方向： （1）高频化、集成化、标准模块化、智能化、大功率化； （2）新型电力电子器件结构：CoolMOS，新型IGBT ； （3）新型半导体材料的电力电子器件：碳化硅、氮化镓电力电子器件。 2.2 电力电子装置、应用的现状和趋势 （1）在新能源和电力系统中的应用 电力系统是电力电子技术应用中最重要和最有潜力的市场领域，电力电子技术在电能的发生、输送、分配和使用的全过程都得到了广泛而重要的应用。从用电角度来说，要利用电力电子技术进行节能技术改造，提高用电效率；从发、输配电角度来说，必须利用电力电子技术提高发电效率和提高输配电质量。 （2）在轨道交通和电动汽车中的应用 电力电子技术在轨道交通牵引系统中的应用主要分为三个方面：主传动系统、辅助传动系统、控制与辅助系统中的稳压电源。在电力电子技术的带动下，电传动系统由直流传动走向现代交流传动。电力电子器件容量和性能的提高、封装形式
新能源汽车电力电子技术-新能源汽车电力电子技术-习题答案
新能源汽车电力电子技术-答案集 项目一新能源汽车电路基础 任务1 电流对人体的伤害 课前学习 1 √； 2 √； 3 √； 4 √； 5 × 任务实施 1、实训设备认知 实训板
3、识读电路图 串联 4、电路搭建与验证 （1）略；电压大小不变的情况下，人体接触电极的面积越大，人体的电阻越小，流经人体的电流越大 （2）略；电压大小不变的情况下，电流流经人体的距离越长，流经人体的电流越小 （3）略 （4）在没有构成回路；在没有构成回路 课后习题 1、选择题（1）D；（2）B；（3）D；（4）A；（5）B 2、判断题（1）×；（2）×；（3）×；（4）√；（5）√ 任务2 欧姆定律 课前学习
1 √； 2 √； 3 ×； 4 ×； 5 √任务实施 2、实训设备认知 实训板 实训板 实训板
3、识读电路图 电流表；电阻；串联；并联 5、电路搭建与验证 （1）115；204；300；略；略；电阻大小不变的情况下，电阻两端的电压越大，流过电阻的电流越大 （2）；大；正比 （3）略；115，17；204，19.6；300，20；略；略；电阻两端电压大小与相应电流大小的比值等于电阻大小 课习题后 1、选择题（1）A；（2）B；（3）B；（4）A；（5）A 2、判断题（1）√；（2）√；（3）×；（4）×；（5）√ 项目二新能源汽车电力电子元件 任务1 超级电容原理与应用 课前学习 1 √； 2 ×； 3 √； 4 √； 5 × 任务实施
3、实训设备认知 实训板 3、识读电路图 （1）电容；（2）开关S1，电机；（4）串联；（5）并联；（6）S1 4、电路搭建与验证 （1）0.33，0.166；1.68，0.166；2.44，0.166；2.85，0.165； 3.36，0.165；3.72，0.165； 4.00，0.165；4.28，0.165；4.53，0.165； 4.70，0.159；4.81，0.146；4.81，0.130；4.82，0.118 画图略；负载，低，高，慢，4.85；高，低，快，0.3 （2）4.66，0.044；4.47，0.030；4.39，0.019；4.33，0.019；4.28，0.018；4.22，0.019；4.19，0.021；4.14，0.018；4.11，0.018； 4.07，0.018；4.05，0.006；4.01，0.017；3.98，0.018 （3）画图略；电源，高，低，慢，1；高，低，慢，0.005 课后习题 1、选择题（1）A；（2）A；（3）B；（4）A；（5）D
新能源汽车电力电子技术课程标准
《新能源汽车电力电子技术》课程标准 课程名称：新能源汽车电力电子技术 适用专业：新能源汽车专业、汽车检测与维修专业、汽车服务专业 一、课程性质与任务 以学生就业为导向，以全面提高学生综合素质为基础，以具有新能源汽车维修技能为本位，加强学生动手能力为前提，努力造就汽车行业迫切需要的高素质技能型、德才兼备的企业需要人才为目的，兼顾教学相长的综合方向，来设计本课程建设方案。 本课程是新能源汽车专业的专业核心课程之一。是本专业学生必修的理论实践一体化课程。新能源汽车电力电子技术包含八个任务，目的是使学生掌握新能源汽车电力电子技术。新能源汽车电力电子技术专业核心模块包含九大学习项目：任务一、新能源汽车电力电子检修基础；任务二、整流电路的检修；任务三、逆变电路检修；任务四、直流-直流变流电路检修；任务五、交流-交流变流电路检修；任务六、PWM控制技术；任务七、软开关技术；任务八、电力电子技术的应用。通过本课程的学习和典型工作任务的训练，使学生对新能源汽车电力电子有较全面的认识，为学生在学习后续新能源汽车维修类课程打下基础，培养具有一定理论基础和熟练维修作业能力的社会企业所需要的急需人才。 二、课程教学目标 本课程的主要目的是通过对课程的学习，训练学生新能源汽车电力电子技术的安全操作规程；具备使用各种维修工具和选择合适的专业工具独立进行新能源汽车电力电子零部件维修的能力。 职业能力目标：
1.知识目标 （1）会查阅新能源汽车电力电子技术资料。 （2）了解新能源汽车电力电子各零部件结构、分类、原理等。 （3）熟悉新能源汽车电力电子功能要求及工艺流程。 2.能力目标 （1）能按正确规范的工艺流程独立完成新能源汽车电力电子零部件检修工作。 （2）掌握新能源汽车电力电子的合理使用方法。 （3）具有对新能源汽车电力电子使用性能、日常合理使用、使用安全进行一般评价的能力。 3.素质目标 （1）具有良好的工作作风和精益求精的工作态度。 （2）具有文明生产的习惯。 （3）能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作。 （4）培养科学严谨、操作规范的工作作风及成本控制意识。 （5）培养学生的安全意识和环保理念。 三、参考学时 48学时
电力电子技术在新能源领域中的应用分析
数字产ik 电力电子技术在新能源领域中的应用分析 作者/周文扬，河南省开封高级中学 文章摘要：随着科学的不断发展，社会的不断进步，污染问题也越来越严重。地球是人类的唯一的家园，如果地球的环境遭受破坏，人类 就没有了生活的家园。因此，或许应该寻求在保证不污染环境的条件下发展经济与建设。所以今天要讲的是如何做好“绿色化学”，我们 应该不断探寻的其方法。通常的化学化工行业的确给当今社会带来了许多便利和舒适，但是同时给我们的生活环境也造成了极大的破坏，所以我们应该不断探寻努力改进化学工业的方法，在最大限度保证不破坏环境的前提下带给人类的生活的带来便利以及舒适性。 关键词：绿色化学；电力电子；化学工业 引言 化学行业的发展对人类的生活，学习，工作乃至国家的 发展来说，影响是非常大的。同时它也是把双刃剑，化学行 业的发展是给人类的生活带来了极大便利与舒适空间，但是 也给我们环境造成了巨大的破坏。通常在污染都很难被看见,只有当它破坏我们周围的环境，开始影响到了人类的生活时，我们才会发现，污染地问题原来如此严重。因此，为了避免 产生污染，人类必须要懂得如何发展“绿色化学”，在保证 污染问题的条件下发展国家经济。 1?绿色化学的基本概念 何为绿色化学，通常来讲主要是运用化学的技术、原 理和方法消除对人体健康，食品安全与生态环境有毒有害 的化学物质，所以，我们也可以叫它也可以叫做环境友好 化学或洁净化学。事实上，绿色化学早已不是一门全新的 科学绿色化学课，它不但有占有着举足轻重的社会、环境 和经济效益，同时化学工业带来的负面作用可以在_定程 度上减到最小，以此来显现对化学人的能动性。绿色化学 结合了化学科学、技术与社会的用，三者之间存在着一定 的相互联系与相互作用，它也是迄今为止化学科学的高度 发展，以及社会对化学科学发展的重要产物，这对化学来 说是一个新阶段。我们作为新世纪的主人，应该要有能力 去发展全新的、对环境更和谐的化学工业，以防止化学污 染环境；同时也要让年轻的_代了解什么是绿色化学，同 时也要接受绿色化学，我们一起为绿色化学作出应有的贡 献【1]。 2.将“绿色化学”的概念引入离中课程教学 我国的化学课程教育最早是从初三开始教学的，但是 初三的化学教学相对来说比较简单，只是让初中学生对化 学学科做一个基本的概念了解，当然，这也是为高中的化 学教育进行铺垫。所以说高中的化学才是我国化学课程教 育的开始，高中生在刚接触化学这门课程的时候，在这个 时候引入“绿色化学”的概念很容易被高中生所汲取所吸 收的，如果在课堂的教学过程中可以进行举_反三的说明，30丨电子制作2017年1月并且用以往化学物质带来的环境污染作为教材，是能高中 学生更了解“绿色化学”的重要性。也会让高中生加深对“绿 色化学”的概念更加明确、更加容易被接受，让高中学生 在思考环境的问题的时候首先就能想到要保护环境的概念，只有这样才能将“绿色化学”的思想贯彻落实在高中生的 脑海中。 3.绿色化学思想在高中教学过程中的案例 分析 ■ 3.1酸雨对牧渔业产生的破坏 不管是怎样的课程教学，我们都应该贴近结合实际问题 进行教育教学。特别是“化学”这门这种到处都是方式，符 号的课程，假如不运用实际案例对其进行分析教学，高中学 生对化学的了解基本就是抽象的，没有办法在生活中运用到 在化学课堂上学习到化学的知识，因此，这样的教学就没有 丝毫的意义了。所以为了能够让学生充分理解“绿色化学”的重要性，而且还能将知识运用到生活中去，在课堂上教师 们应该多举例子，让学生充分了解到化学污染对环境、对生 活的严重性[2]。 比如我国近些年来频繁降落的酸雨问题，酸雨是如何 产生的呢，就是由于化学工业的污染导致的。酸雨的产生 对于我国的牧渔业来说是及其重大自然灾害，其带来较大 的破坏不言而喻。酸雨不仅影响种子萌发、还会导致叶植 物出现看得见得伤害、同时生物量减少、生长也会受到抑 制，一般来说酸雨能够使叶绿素减少、胞膜透性增、光合 作用下降，而且酸雨能够让叶绿素减少、叶植物的细胞膜 透性增加、它的光合作用下降、而且落花落果的现象增加，从而最终导致农作物减产。而酸雨对渔业资源的破坏更为 严重，由于在酸性水体中，鱼类的繁殖能力会逐渐衰退甚 至说丧失，而酸雨酸化水体与金属离子浓度增加在酸性水 中同样会导致鱼类的性腺发生变异，所以繁殖能力大大衰 退，也是由于在酸性水中鱼类的性腺发生了变异，精卵的产 生减少了，从而导致仔稚鱼大量死亡于对鱼卵孵化的重要 破坏，直接影响了鱼类群体的数量。从鱼类死亡、繁殖能 (下转第32页)
电力电子技术的重要作用
1电力电子技术的重要作用 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。 它是工业化和信息化 融合的重要手段，它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能， 将电子信息技 术和传统产业相融合的有效技术途径。 同时，还是实现节能环保和提高人民生活 质量的重要技术手段，在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的 基本国策中起着重要的作用。 电力电子器件在电力电子技术领域的应用和市场中起着决定性的作用， 是节能减 排、可再生能源产业的“绿色的芯”。电力电子半导体器件是伴随着以硅为基础 的微电子技术一起发展的。在上世纪五十到六十年代，微电子的基本技术得到了 完善，而功率晶体管和晶闸管则主导了电能变换的应用。 从七十年代到八十年代， 功率MOS 技术得到了迅速发展并在很大程度上取代了功率晶体管。 术的IGBT 器件开始出现，并研发出CoolMOS 九十年代初以后，主要 的研发力 量集中在对IGBT 器件性能的提高和完善。到了本世纪初，经过了若干代的连续 发展，以德国英飞凌、瑞士 ABB 、美国国际整流器公司（IR ）、日本东芝和富士 等大公司为代表的电力电子器件产业已经拥有了趋于完美的 IGBT 技术，产品的 电压覆盖300V 到6.5kV 范围。 电力 电子器件与相关技术包括： （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） 功率模块的封装技术、热管技术； （11） 串并联、驱动、保护技术。 2电力电子技术发展现状和趋势 2.1电力电子器件发展现状和趋势 电力电子器件产业发展的主要方向： （1） 高频化、集成化、标准模块化、智能化、大功率化； （2） 新型电力电子器件结构：CoolMOS ，新型IGBT ； （3） 新型半导体材料的电力电子器件：碳化硅、氮化镓电力电子器件。 2.2电力电子装置、应用的现状和趋势 基于MOS 技 功率二极管； 晶闸管； 电力晶体管； 功率场效应晶体管（MOSFET ）; 绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）； 复合型电力电子器件； 电力电子智能模块（IPM ）和功率集成芯片（Power IC ）； 碳化硅和氮化傢功率器件； 功率无源元件；
电力电子技术在新能源中的应用 杨占民
电力电子技术在新能源中的应用杨占民 发表时间：2016-07-05T14:26:15.687Z 来源：《电力设备》2016年第7期作者：杨占民[导读] 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。 杨占民 （国网天津城东供电公司） 摘要：随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。应用电力电子技术能实现非电能与电能之间的转换。 关键字：电力电子；风电；太阳能；转换 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向.电力电子器件的发展利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展 能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。能源短缺，尤其优质能源短缺，始终困扰着经济高速发展的中国，越来越成为制约我国经济发展的瓶颈。目前我国能源生产总量居世界第三，能源消费总量及温室气体排放仅次于美国位居世界第二。实际上，随着经济的快速发展，我国已成为世界第二大能源消费国，能源消费量约占世界的1l％，石油对外依存度超过40％。近年来国际油价的不断上涨，石油领域的竞争远远超出纯商业的范围，成为世界大国经济、军事、政治斗争的武器。世界排名前20位的西方大型国际石油跨国公司占有了全球已探明优质石油储量的81％，直接导致国际石油市场垄断的加剧，而且他们仍在继续凭借经济实力加紧抢占更多最重要的石油产地，中国的石油安全有受制于人的潜在威胁。 应用电力电子技术能实现非电能与电能之间的转换。 利用太阳电池将太阳能转换成电能。 与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。太阳能发电太阳能是取之不尽，用之不竭的能源。目前太阳能在利用中，主要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术：1.太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。2.太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热工质，生产高温蒸汽。驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。目前技术比较成熟且应用比较广泛的是蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥及太阳能热水器等。 3.将光能直接转换成电能的过程确切地说应叫光伏效应。不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子获得，于是就产生了电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的，它的主要材料是硅，也有一些其他合金。光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。完全依靠太阳电池供电的光伏系统，系统中太阳电池方阵受光照时发出的电力是唯一的能量来源。将最新的电力电子技术、控制技术应用于新能源系统中，提高新能源的效率和电力变换质量、降低新能源成本，使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料，以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平，具有重大的经济效益和社会价值。 电力电子技术与风力发电机系统。 近十年来，风力发电在世界上取得了较快的发展，但是在风力发电发展的初期，风力发电机组经历了从定桨距再到变速变桨距的发展过程。风电技术经过长期发展的历程，今天的风电机组已经成为结合了先进的空气动力学、机械制造、电子技术、微机控制技术的高科技产品。当前一台风电机组，比20年前的机组功率大200倍，现代的风力发电场生产出来的电量之大，相当于常规电厂。当代的电力电子技术成为风力发电系统中不可或缺的重要组成部分，无论对于风电机组的控制、电能的转换还是电能质量的改善都起到关键作用。目前，电力电子设备广泛应用在大、中、小容量的风力发电系统中。风力发电是指自然风在通过叶轮的旋转面时会带动发电机旋转从而将风能专变成机械能最后在专变成电能的过程。在整个过程中，风力机及其控制系统是关键部分，其质量的好坏对整个系统的性能、效率的高低、发电的质量有着直接的影响。所以，高性能、高效率的控制系统和优秀的发电机系统是开发利用风能的重中之重。风力发电系统中，发电机是能量转换的核心部分，风力发电机系统按照发电机运行的方式来分，主要分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电机系统两种。风力发电机组与电网并联运行时，要求风力发电机组发出电能的频率保持恒定，即与电网频率相等。将最新的电力电子技术、控制技术应用于新能源系统中，提高新能源的效率和电力变换质量、降低新能源成本，使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料，以改善人类生存的环境，提高人们的生活水平，具有重大的经济效益和社会价值。
电力电子技术在新能源中的应用
电力电子技术 ——在新能源中的应用 班级：电气131501 姓名：赖宝棋 学号：201315010116
电力电子技术在新能源中的应用 随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。我国的能源供应和环境污染越来越突出。一般估计，地球上的石油还可供人类开采40年-50年。煤炭约200年。我国的石油剩余开采量仅有全球人均的1／10，煤炭仅有1／2。火力发电，燃烧大量煤炭，排放S02和C02，汽车尾气也是城市空气污染的首要因素。新能源的开发与利用迫在眉睫，而在新能源的利用中，电力电子技术扮演重要的角色。 什么是电力电子技术？ 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。70年代后期以门极可关断晶闸管，电力双极型晶体管，电力场效应管为代表的全控型器件全速发展，使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。而如今为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向.电力电子器件的发展利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展
新能源汽车与电力电子技术
新能源汽车与电力电子技术 内容简介 《新能源汽车与电力电子技术》可作为从事新能源汽车研究与设计的工程技术人员、大专院校师生，及对环保节能技术感兴趣的人士阅读参考。新能源汽车具有良好的环保性能和可以多种能源为动力的特点，既可以保护环境，又可以缓解能源短缺和调整能源结构，保障能源供应安全。《新能源汽车与电力电子技术》介绍了电力电子技术在新能源汽车中的应用，详细讨论了新能源汽车的结构特点与工作原理，对新能源汽车使用的蓄电池、太阳电池、燃料电池、高速飞轮电池、超级电容、电机及其驱动系统、能源管理系统、电源变换装置、能量回馈系统及充电器作深入的分析，以易懂、易读、易用为目标，对新能源汽车的最新技术和未来的发展趋势进行详细、全面的介绍。 目录 电力电子新技术系列图书序言 前言 第1章 绪论 1.1 常规汽车面临的挑战及能源环境 1.1.1 石油资源问题 1.1.2 气候变暖问题 1.2 新能源汽车及其发展历史 1.3 电力电子技术在新能源汽车中的应用 1.3.1 新能源汽车的组成 1.3.2 电力电子技术需要解决的问题 1.4 发展新能源汽车目前需要解决的问题 参考文献 第2章 新能源汽车 2.1 纯电动汽车 2.1.1 纯电动汽车基本构造 2.1.2 纯电动汽车的驱动 2.1.3 纯电动汽车储能装置蓄电池 2.2 太阳能电动汽车 2.2.1 太阳能电动汽车基本构造 2.2.2 太阳电池光伏发电原理及特性 2.2.3 太阳能电动汽车太阳电池最大功率点跟踪系统 2.2.4 太阳能电动汽车的能源管理系统 2.3 燃料电池电动汽车
2.3.1 燃料电池电动汽车基本结构 2.3.2 燃料电池工作原理 2.3.3 燃料电池能源管理系统 2.4 混合动力汽车 2.4.1 混合动力汽车的种类 2.4.2 动力传动系统及控制 参考文献 第3章 新能源汽车的电机驱动系统 3.1 新能源汽车电机驱动系统概述 3.1.1 新能源汽车电机驱动系统的种类及特点3.1.2 新能源汽车对驱动电机的性能要求 3.1.3 驱动电机的分类 3.2 直流电机驱动系统 3.2.1 直流电机的基本构造 3.2.2 直流电机的性能特点 3.2.3 直流电机的调速方法 3.3 交流异步电机驱动系统 3.3.1 三相异步电机的构造及工作原理 3.3.2 交流异步电机的性能特点 3.3.3 交流异步电机的控制方法 3.4 永磁电机驱动系统 3.4.1 永磁电机的分类 3.4.2 永磁同步电机的结构特点 3.4.3 永磁同步电机的性能特点 3.4.4 永磁同步电机的控制方法 3.4.5 轮毂电机 3.4.6 永磁无刷直流电机的工作特性及控制技术3.5 开关磁阻电机驱动系统 3.5.1 开关磁阻电机的结构特点及工作原理 3.5.2 开关磁阻电机的性能特点 3.5.3 开关磁阻电机的运行特性及原理 3.5.4 开关磁阻电机的控制方法 3.5.5 开关磁阻电机功率变换器实例 3.6 新能源汽车驱动系统的发展方向 3.6.1 电机的发展方向 3.6.2 驱动系统控制技术的发展方向 参考文献 第4章 新能源汽车的储能系统 4.1 各种储能器件的特性 4.2 蓄电池储能 4.2.1 铅酸蓄电池 4.2.2 镍镉蓄电池 4.2.3 镍氢蓄电池 4.2.4 锂离子电池 4.2.5 蓄电池储能在新能源汽车中的应用 4.3 燃料电池储能 4.3.1 燃料电池的结构和原理 4.3.2 燃料电池的分类 4.3.3 燃料电池在新能源汽车中的应用 4.4 高速飞轮电池储能 4.4.1 高速飞轮电池的结构和工作原理 4.4.2 飞轮的材料 4.4.3 高速飞轮电池的充放电
新能源汽车电力电子技术课程标准
《新能源汽车电力电子技术》课程标准、课程计划
、课业计划
应能：作与调试；各小组在任务实施用多媒体 1、描述、制作与 2、放大电路制过程中，对照实施资源进行 检测整流电路；作与调试；活动自查任务完成电路原理 2、描述、制作与 3、稳压电路制的准确程度，做好的学习；学检测放大电路；作与调试；过程记录，根据过2.在面包习3、描述、制作与 4、延时电路制程记录，自我评价板上实践任检测稳压电路；作与调试；解决方案的合理操作和电务4、描述、制作与 5、振荡电路制性。脑仿真模2检测延时电路；作与调试； 2.小组评价拟电路中 5、描述、制作与 6、开关电路制（1）小组内部评相结合。电检测振荡电路；作与调试；价； 子6、描述、制作与7、逆变电路制（2）未作业小组对 电检测开关电路；作与调试；作业小组进行监督 路7、描述、制作与8、直流变换电检查，重点检查作 制检测逆变电路；路制作与调试。业的规范程度，并 作&描述、制作与做记录。小组间交 与检测直流变换电叉评价（重点评价 调路；等等。方案的合理性、可 试操作性和经济性） 3.教师评价 根据学生自评结 果、小组互评结果、 实施过程及完成方 案进行综合评价。
应能：电路制作与检各小组在任务实施教师讲解 测；过程中，对照实施和操作进 1、描述、制作与 2、PLC编程器电活动自查任务完成行教学；学检测单片机控制路制作与检测。的准确程度，做好学生理论习电路；过程记录，根据过描述和实任2、描述、制作与程记录，自我评价操训练相务检测PLC编程器解决方案的合理结合。 4电路。性。 2.小组评价 电（1）小组内部评 子价； 控（2）未作业小组对 制作业小组进行监督 电检查，重点检查作 路业的规范程度，并 制做记录。小组间交 作叉评价（重点评价 与方案的合理性、可 检操作性和经济性） 测 3.教师评价 根据学生自评结 果、小组互评结果、 实施过程及完成方 案进行综合评价。 三、新能源汽车电力电子技术实践教学装备标准 四、实施建议 1.建议本课程采用理论与实践一体化的教学模式和行动导向的教学方法； 2.教学场所中应设置理论教学区和实操教学区，最好在理论教学区中还能设置学习讨论区，配备课程中各学习任务所需的挂图、电子元器件手册、电工手册、计算机查询系统等；
电力电子技术在新能源汽车发展中的机遇与挑战
电力电子技术在新能源汽车发展中的机遇与挑战 王旭东吴晓刚 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，哈尔滨150080 Email：wxd6158@https://www.360docs.net/doc/d712068379.html, 摘要针对交通能源与环境问题对汽车产业的重大挑战，介绍了新能源汽车国内外发展现状，在分析国内外新能源汽车发展相关政策环境的同时，讨论了电力电子技术在新能源汽车发展中的作用。结合新能源汽车中电机及其驱动控制系统、DC/DC变换器等电力电子装置的应用，表明了电力电子技术在新能源汽车发展中具有广阔的应用前景。 关键词新能源汽车，电力电子，电机，驱动控制 1．新能源汽车发展概述 随着国家经济经济实力的不断壮大，国家对汽车工业的重视，我国汽车工业得到了迅速的发展。2009年，我国汽车产销分别为1379.1万辆和1364.5万辆，同比增长48.3%和46.15%，首次超越美国而成为世界汽车产销第一大国。在1999年至2009年的十年期间里，我国汽车的保有量年均增长达到了14%，如图1所示。我国汽车保有量今后仍将呈快速增长态势。根据国内外多个研究机构的预测结果，预计2020年将达到1.5亿辆左右，2030年达到2.3～2.5亿辆[1-2]。 图1 1998-2009年我国汽车保有量增长态势 伴随着汽车产销量以及保有量的快速增长，我国的车用石油消耗量大幅增长，1990年至今的国内石油消耗量统计如图2所示。而根据国家信息中心统计数据表明，2009年1- 11月，我国石油净进口量19756.1万吨，石油对外依存度由2008年的51.4%上升至2009年的53.2%。预计到2020年，我国石油对外依存度可能会超过60%。同时，车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题，我国已经成为世界上第二大CO2排放国，由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。 哈尔滨市科技攻关项目（软课题）（资助号：2009AC2CT098） 图2 1990-2009年我国石油消耗量统计 在2010年的“两会”上，低碳经济成为热点议题。中国经济面临转型期，即从以前重工业化的经济增长方式走向以新能源、低碳经济为龙头的新经济方式。发展新能源汽车既是低碳经济的必然选择，也是我国汽车产业继续发展壮大的必由之路。这充分表明，新能源汽车已上升为国家战略，而且脱离了汽车产业本身的局限，所有迹象都显示这将是基于低碳经济的一场技术革命[3]。 新能源汽车的界定是采用新型动力系统和使用新型能源。能源危机要求汽车能源将逐渐由石化燃料向可再生、低排放的能源形式过渡，生物燃料和氢能将是汽车能源的最终解决方案。但是在生物燃料和氢能最终替代石化燃料前，汽车能源将呈现多元化局面，目前主要是电动模式驱动的汽车[4]。 新能源汽车的技术核心体现在车载能源系统、驱动系统和控制系统上[5]。电力电子技术作为现代汽车的核心控制技术之一，在新能源汽车的发展中发挥着巨大的作用。在新能源汽车中，电机（发电机/电动机）、电力电子驱动控制器和直流电压变换器等电力电子装置是最重要的子系统，电力电子技术的快速发展将有力地推进新能源汽车的进程，同样，新能源汽车的推广和应用将给电力电子带来广阔的应用前景。
电力电子技术在新能源中的应用
电力电子技术在新能源中 的应用 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
电力电子技术 ——在新能源中的应用班级：电气131501 姓名：赖宝棋 学号：
电力电子技术在新能源中的应用随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。我国的能源供应和环境污染越来越突出。一般估计，地球上的石油还可供人类开采40年-50年。煤炭约200年。我国的石油剩余开采量仅有全球人均的1／10，煤炭仅有1／2。火力发电，燃烧大量煤炭，排放S02和C02，汽车尾气也是城市空气污染的首要因素。新能源的开发与利用迫在眉睫，而在新能源的利用中，电力电子技术扮演重要的角色。 什么是电力电子技术？ 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。70年代后期以门极可关断晶闸管，电力双极型晶体管，电力场效应管为代表的全控型器件全速发展，使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。而如今为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向.电力电子器件的发展利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展
新能源汽车电力电子技术课程标准
新能源汽车电力电子技 术课程标准 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
《新能源汽车电力电子技术》课程标准 课程名称：新能源汽车电力电子技术 适用专业：新能源汽车专业、汽车检测与维修专业、汽车服务专业 一、课程性质与任务 以学生就业为导向，以全面提高学生综合素质为基础，以具有新能源汽车维修技能为本位，加强学生动手能力为前提，努力造就汽车行业迫切需要的高素质技能型、德才兼备的企业需要人才为目的，兼顾教学相长的综合方向，来设计本课程建设方案。 本课程是新能源汽车专业的专业核心课程之一。是本专业学生必修的理论实践一体化课程。新能源汽车电力电子技术包含八个任务，目的是使学生掌握新能源汽车电力电子技术。新能源汽车电力电子技术专业核心模块包含九大学习项目：任务一、新能源汽车电力电子检修基础；任务二、整流电路的检修；任务三、逆变电路检修；任务四、直流-直流变流电路检修；任务五、交流-交流变流电路检修；任务六、PWM控制技术；任务七、软开关技术；任务八、电力电子技术的应用。通过本课程的学习和典型工作任务的训练，使学生对新能源汽车电力电子有较全面的认识，为学生在学习后续新能源汽车维修类课程打下基础，培养具有一定理论基础和熟练维修作业能力的社会企业所需要的急需人才。 二、课程教学目标 本课程的主要目的是通过对课程的学习，训练学生新能源汽车电力电子技术的安全操作规程；具备使用各种维修工具和选择合适的专业工具独立进行新能源汽车电力电子零部件维修的能力。 职业能力目标：
1.知识目标 （1）会查阅新能源汽车电力电子技术资料。 （2）了解新能源汽车电力电子各零部件结构、分类、原理等。 （3）熟悉新能源汽车电力电子功能要求及工艺流程。 2.能力目标 （1）能按正确规范的工艺流程独立完成新能源汽车电力电子零部件检修工作。 （2）掌握新能源汽车电力电子的合理使用方法。 （3）具有对新能源汽车电力电子使用性能、日常合理使用、使用安全进行一般评价的能力。 3.素质目标 （1）具有良好的工作作风和精益求精的工作态度。 （2）具有文明生产的习惯。 （3）能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作。 （4）培养科学严谨、操作规范的工作作风及成本控制意识。 （5）培养学生的安全意识和环保理念。 三、参考学时 48学时 四、课程学分 5学分 五、课程内容和要求