2023年电力电子技术的应用及发展前景探析修改.docx

电力电子技术的应用及开展前景探析 ：电力电子技术是一个全新的技术平台，它由电路技术、功率半导体技术、计算机技术以及现代化的控制技术组成。从电力电子技术出现算起，它已经走过了50年的开展历程，也从电子技术中别离出来，成为了一门独立的科学技术。随着科学技术的开展，电力电子技术广泛应用于国民经济的每个工业领域。新千年后，电力电子技术的相关技术得到长足开展，再加上与微电子技术的结合，将使电力电子技术应用前景更为广阔。电力电子技术在开展速度，渗透力、与别的学科的融合程度上都与微电子技术有着相同的特征。这也使电力电子技术有旺盛的生命力，必将迎来更加广阔的开展空间。 关键词：电力电子技术; 应用; 开展 1、 电力电子技术的主要内容 电力电子变化器的主电路由电力器件构成，这些器件通过结构的变化以及电路的控制来变换和控制电能，电力主电路中变化器的拓扑优化是当前电力电子技术的主要内容，通过将网络中的各个小电子元件进行合理地排列和找到准确的位置，实现主电路的拓扑优化，这样可以使各个电子元件充分发挥其作用，实现电能的高效率、高功率和高频化，并且有效降低变幻损耗。 当代工业企业主要通过各种对应的电力电子器件实现大功率电能的转换和控制，工业用电一般都是大功率电能，要想到达转换和控制的目的，就必须选用高效能，低消耗的电子元件，为了使电路内耗进一步降低，需要用电力电子器件进行电路的开关控制，也就是用电力电子电路作为大功率电能的开关控制器。通过一定的电子信号，对电力器件的开关进行有效控制，充分发挥电力电子器件的作用。一般采用一种控制极驱动信号进行变化器的开关控制。 2、 电力电子技术的应用 电力系统的根底就是发电系统，而发电系统是一个由多种设备组成的复杂系统，通过电力电子技术可以有效改善这些设备的运行性能。在现代的电力系统中有一种技术被广泛应用，那就是静止励磁技术，该技术采用晶闸管整流自并励方式，这种系统的结构比较简单，造价相对较低，但是性能还非常可靠。静止励磁技术没有励磁机的工作环节，所以对电路的调节速度大大加快，这就方便了各种先进控制技术的发挥，并可以取得良好的控制效果。在水力或者风力发电系统中，为能通过转速相对不稳定的叶轮获得稳定的电流，就需要不断调整转子励磁电流的频率，以便转子与定子能保持相对稳定的频率，获得恒定的输出电流，而这时就需要用到变速恒频励磁技术。变频电源是该技术的核心。在发电厂，风机水泵的能耗是火电设备能耗的65%左右，而且风机水泵的效率非常低。通过变频器进行调速，可以让风机水泵更节能。在国内外许多生产厂家都可以生产低压变频器，但是高压变频器，尤其是大容量高压变频器的生产就相对困难了，国内还缺少这样的生产企业。 作为汽车用电源，在原来 14V、28V 根底上，现又增加了新的 42V系列，且还出现了混合动力源电动车（HEV）等 288V 的驱动电压（典型值），形成了多种电源并存的局面。使用这些电源来实现汽车的各种功能，就必须利用所谓的电力电子技术。 如：回波（echo）技术，藉能量管理或功率管理的最正确化，高可靠性，利用线控（x-by-wire）装置的电子控制系统等都是非常需要的。 这些电力电子装置与原来的装置比较，由于电力电子技术导致了“响应性好〞、“软控制的灵活性〞、“小型轻量化的操控〞、“高的效率〞等一系列优越的性能，尤其是从各类照明、指示灯、雨刷（刮水器）、电动窗等 1kW 以下的轻负载到数十 kW 功率级的电力驱动，功率都不断增大。利用电动机、逆变器或交流变换器等电力电子装置的性能，大幅度提升了汽车的动力性能。在汽车工业的应用主要有：利用电子开关替代传统的机械开关以及继电器；无触点点火、燃油电子喷射；电子动力转向、电子自动变速器；对原有的直流电源系统进行改造；对水泵、动力转向、悬架等进行电子监控。 光伏电源属于重要的可再生能源，在现实生活中，光伏电源的应用非常广泛，比方航空航天领域、家用电器系列、大的光伏电站可达兆瓦级，小的光伏电源在电动玩具上都能用到。据分析，2040年，世界能耗的一半都将来自可再生能源，全球发电量中，太阳能光伏电站的发电量将超过20%。到本世纪末，80%的能源都是可再生能源，而光伏发电量也将占到总发电量的60%。光伏发电在能源领域有着重要的战略地位和广泛的应用前景。光伏发电以太阳能发电为根底，由太阳能电池阵列、电能储存设备、电能充放控制器、并网运行系统、电控系统和太阳跟踪系统等设备及系统组成。而电力电子技术是这些系统中必须用到的技术。 3、 电力电子技术开展前景广阔 3.1电力电子技术和微电子技术有很多相似之处，它拥有极强的渗透力和创新表现，具有旺盛的生命力，是现代电子产业的阳光产业，而且这种技术方便与其他技术相结合，实用性很强。而且电力电子技术还有容量大、电压高、范围广的独有特点。所以，跨越高电压限制是开展电力电子技术的关键，这就需要提高材料要求和生产工艺，并且提高电子器件的可靠性。在当前世界的电子产业，自动化控制产业和机电一体化领域中，电子器件的制造工艺是竞争最为剧烈的。各国都在这个行业中投入大量的精力和财力，努力使之成为高新科技产业。在理论研究方面，世界上走在前面的有日本，美国、法国、荷兰、丹麦等国家，在这些国家，电力电子器件的开展主要方向是高频化和大功率化，这也为以后的电子企业可以生产体积小，质量轻但是性格可靠的智能化控制设备提供了技术保证，也为电力电子技术在21世纪的长远开展打下了坚实根底。 与世界兴旺国家相比，我国在开发和研究电力电子技术方面的根底还相对薄弱。但是为了应对全球经济和国际电子产业的开展带来的压力，我们必须要学、研、产相结合，大力开展和创新我国的电力电子技术，努力形成规模化的产业基地。我们不仅要努力学习国外的先进技术，也要努力自主创新，不断在各个科目上进行技术创新，不仅要提高生产原料的质量，还要提高电子器件的生产工艺，将科研和生产相结合。走市场经济的道路，让市场检验产品，通过需求推动创新，才能打造我国强大的电力电子生产产业，将科学技术转化成生产力，为我国带来巨大的经济效益。 结语 由此可以看出，在电力电子的开展过程中，传统的低频技术已经不能满足电力电路的需要，科技要求我们研究出高频的电力电子技术。随着科技的开展，电力电子技术将广泛应用到环保、节能、智能化、自动化和机电一体化等电子产业领域，通过高频化、模块标准化和绿色化的产品，越来越深入地影响着我们的生活。