项目名称全数字化绿色三低型高频逆变焊接电源关键技

证书编号 第 2965578
号 第 2978975
号 第 2117165 号
第 2460274 号
第 2116038 号
第 1883631 号
第 7911108 号
第 1279706 号
第 2076098 号
第 0335529 号
权利人 华南理工大学
华南理工大学
华南理工大学
深圳市瑞凌实业 股份有限公司
2016SR10 1089
2017SR49 0814
2014SR21 7600
授权日期 2018-06-19 2016-06-29 2016-06-22. 2017-04-19 2016-06-22 2015-12-30 2018-09-28 2016-05-11
2017-09-05
2014-12-31
华南理工大学、 深圳佳士科技股
份有限公司 深圳市瑞凌实业
股份有限公司 华南理工大学
推广应用情况
项目关键技术已在深圳佳士、深圳瑞凌等上市企业成功转化并在核电、船舶、新能源汽车等领域 大批量应用，相关技术产品已批量出口欧美等世界各地，创造了良好的经济和社会效益，近 3 年新增 产值 37.71 亿余元，新增利润 8.05 亿余元，新增税收 2.21 亿余元，出口创汇 2.48 亿美元。
3、发明了高频焊接电源高速精密 DSC 数字控制技术：发明了以 DSC 级 ARM 微处理器为核心、 具备实时内核的焊接电源全数字化控制技术，实现了焊接电源的人机交互、PWM 产生、任务控制以及 工艺模式调控的全数字化。
4、提出了“三低型”数字波控绿色焊接新工艺：提出了可集成于高频焊接电源的数字波形控制策 略，突破焊接电源因长期缺乏工艺支撑而面临的“核心技术空心化”瓶颈，可根据工艺需求输出直流、 单脉冲、双脉冲、变极性、快频等多种焊接波形，实现低热输入、低飞溅、低变形的绿色工艺效果。
主要完成单位及创新推广贡献
华南理工大学，排名第 1，完成项目主要的理论研究和技术发明工作，组织项目实施、应用和推广。 深圳佳士科技股份有限公司，排名第 2，完成项目部分关键技术的工程化改进，整体优化提升，承 担项目关键技术的产业化实施和推广应用。 深圳市瑞凌实业股份有限公司，排名第 3，完成项目部分理论和技术发明工作，产品技术的工程化 改进与系统优化，承担项目关键技术的产业化实施、应用和推广。
国家 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
中国
中国
授权号
ZL201611 139417.1
ZL201610 667907.2
ZL201310 703835.9
ZL201410 158179.3
ZL201310 711710.0
ZL201410 301750.2
20182024 6252.6
项目已成功转化并在全国推广，广泛应用于核电能源、海工船舶、新能源汽车等行业。据深圳佳 士、瑞凌两家应用单位的统计，近 3 年新增产值 37.71 亿余元，新增利润 8.05 亿余元，新增税收 2.21 亿余元，出口创汇 2.48 亿余美元。项目既大幅提升了焊接电源的整体性能，又为推动焊接制造业的核 心技术提升、实现工业增效减排和保障国家制造安全做出了贡献。
项目名称：全数字化绿色“三低型”高频逆变焊接电源关键技术及应用 推荐单位：华南理工大学 项目简介：
焊接是制造业重要而优选的加工工艺之一。焊接电源为焊接过程提供能量，其性能直接制约焊接 质量。我国虽已是全球最大的焊接电源制造基地，年产能超过 1000 万台套，但普遍面临软硬件平台偏 弱、伪数字化以及缺乏工艺支撑等瓶颈问题，存在严重的“核心技术空心化”现象，导致在核电能源、 航空航天、海工舰船等高端制造业所需的数字化焊接电源仍严重依赖进口，一旦受限，将掣肘国家制 造安全。高端数字化焊接电源技术是科技日报重点报道的 35 项“卡脖子”技术之一（第 28 项）。
2、发明了大功率超高频功率开关器件可靠驱动新技术：将器件物理建模、热磁动态耦合分析以及 双脉冲驱动测试方法相结合，突破了 SiC 功率器件在超高频开关过程的非对称驱动电压建立、米勒效 应以及过流保护等难题，发明了具备器件级保护和米勒钳位能力的 200kHz 驱动新技术，可驱动 100A/1200V SiC MOSFET。
曾获科技奖励情况
无
主要知识产权目录
知识
产 权 知识产权具体名称
类别
授权 高功率密度高效率
发明 WBG 弧焊逆变器
专利
授权 基于 SiC 的超高频
发明 逆变式手工焊接电
பைடு நூலகம்
专利
源
授权 可视化高效管板焊
发明 接系统
专利
授权 逆变弧焊电源的电
发明 流控制电路及逆变
专利
弧焊电源
授权 多功能数字波控弧
发明
焊逆变电源
项目具有更新换代意义，填补国内空白，已形成核心专利池：授权发明 42 件、实用新型 21 件， 软著 11 件。发表 SCI/EI 索引论文 29 篇；参与制定国标 8 部；编写国家出版基金专著以及焊接经典著 作各 1 部。经专家鉴定和第三方检测认证：“达到国际先进水平”。研究工作被《科技成果管理与研究》 评选为“2018 年影响力科技成果”，被《科技日报》以“卡脖子”技术专题进行了报道。
项目属于机械制造学科。在国家和地方持续支持下，项目基于超高频化（提高焊接电源功率平台 性能）、全数字化（提升系统控制性能）、工艺绿色化（实现核心工艺支撑）的研究思路，发明了全数 字化绿色“三低型”高频逆变焊接电源新技术，取得了系列引领行业的创新成果：
1、发明了基于宽禁带 SiC 的大功率超高频逆变新技术：发明了系列基于 Si 功率器件的大功率高 频逆变技术；在此基础上，攻克了严酷焊接工况复杂多应力多参数动态耦合作用下的 SiC 功率器件高 速可靠换流难题，在国际上率先发明 200kHz 的 SiC 型大功率超高频弧焊逆变新技术，能效可达 94.5%， 稳流精度≤±1%，动特性比国际主流产品提高 70%以上；
专利
授权 二氧化碳气体保护
发明 焊机及采用数字脉
专利 冲控制的引弧方法
实用 一种适用于宽禁带
新型 功率器件的高效驱
专利
动电路
计算 镁合金机器人焊接
机软 系统软件
件著
作权
计算 基于 SiC 的快频
机软 TIG 软开关逆变焊
件著
机软件 V1.0
作权
计算 机器人双丝零飞溅
机软 焊接系统软件 V1.0
件著
作权