先进控制的新一代电流质量补偿装置及其应用

发布时间::2025-09-27 23:34

在现代社会,供水系统、中央空调、电梯、电动车充电桩、数据中心等设备广泛应用,但这些非线性电力电子设备和电机负载常常带来一个隐形问题——电能质量下降。电流容易出现不稳定(无功功率过大)和被污染(谐波干扰),会导致电子仪器误动作、电气设备过热、甚至电网振荡,不仅增加维护成本,还让电费升高。

另一方面,随着电动移动设备(如自动导引车、医疗机器人、巡检设备、电动车、电动摩托车、电动滑板车)的普及,现有的有线充电方式也暴露出操作繁琐、容易打火花、不够安全、需要长期维护等缺陷,限制了绿色出行与智能装备的发展。

澳门大学模拟与混合信号国家重点实验室副教授、微电子研究院林智声教授,长期致力于电力电子与集成电路研究,涵盖电能质量补偿、光伏发电、电源管理IC、无线电能传输和智能电网技术。他的研究聚焦于低功耗IC设计与高性能电力系统,并形成了两项具有国际影响力的代表性成果:

新一代电流质量补偿装置:提出 CGCI 和 HGCI 两种新拓扑结构,并结合新型控制器,实现更快的响应速度(提升 73–91%)、更优的稳态性能(提升 6–51%)、更强的鲁棒性和抗干扰能力。该设备已在澳门大学、澳门自来水有限公司落地应用,申请了中美发明专利并开发出产品原型,荣获日内瓦国际发明展金奖澳门科学技术奖等多项荣誉。

高效易适配无线充电技术:首创单级恒功率无线充电转换器,可实现恒功率和最高效率充电,充电速率提升 15–20%,同时简化设计、降低成本并具备更强适配性。该成果已在电动摩托车、自动导引车(AGV)等场景应用,申请中美发明专利,研发出多项产品原型,并获日内瓦国际发明展铜奖澳门科学技术奖及国际会议最佳论文奖等。



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