▋研究背景

IGBT是功率變流產品的“CPU”，其具有易驅動、控制簡單、開關頻率高、導通電壓低、通態電流大、損耗小等特點，國產化高壓大功率器件是其發展趨勢，在軌道交通、智能電網、航空航天、船舶驅動、新能源裝備等行業得到廣泛應用，其失效機制、建模、測評和調控等可靠性研究對裝備安全可靠運行具有重要意義。

▋“大功率電力電子器件及裝備可靠性評測研究”系列

“大功率電力電子器件及裝備可靠性評測研究”系列，圍繞大功率IGBT器件，從不同的應用場景、器件本身出發探究其失效機理和可靠性建模方法，以及從組件-裝備揭示其熱應力特性和可靠性增強技術，以促進國產化器件安全可靠運行及工程應用。

“大功率電力電子器件及裝備可靠性評測研究”系列為重慶大學李輝教授研究團隊成果，該團隊隸屬于輸變電裝備技術全國重點實驗室，主要圍繞可再生能源電力裝備安全可靠運行開展研究，團隊擁有較為完備的材料-封裝-器件-裝備的仿真與實驗平臺。

▋基于項目

本系列成果基于國家自然科學基金智能電網聯合基金重點項目“壓接型 IGBT 器件封裝老化失效演化機理及測評方法”， 國家自然科學基金鐵路基礎研究聯合基金項目“機車牽引變流器IGBT全生命周期劣化機理及態勢感知技術研究”，國家自然科學基金面上項目“風電變流器熱應力疲勞壽命評估及控制策略研究”，國家重點研發計劃項目課題“柔性直流輸電裝備用 IGBT 器件測試與可靠性技術研究”、“壓接型SiC IGBT器件可靠性提升”，首批山西省揭榜掛帥項目“大功率絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）器件封裝技術”，科技部國際合作項目課題“高效和可靠風力發電系統關鍵技術的合作研究”，國家自然基金中英國際合作項目課題“適應近海可再生能源發電的能量轉換系統建模、優化及設計” ，工信部高技術船舶科技項目 “海上風電場智能控制及管理平臺研制”等。

▋圖書介紹

01 《壓接型IGBT器件封裝可靠性建模與測評》

02 《柔性直流換流閥IGBT器件及模組可靠性評測》

03《風力發電變流器IGBT器件應力特性及主動熱調控方法》

大功率并網風力發電機組及規模化風電場的安全可靠運行對提高新能源發電主動支撐電網能力以及降低風電運行成本具有重要意義。風電變流器作為大功率風電機組電能回饋至電網的關鍵控制通道，是影響大功率風電機組及入網安全穩定運行的重要環節。風能具有間歇性，風電機組會產生長時間、頻繁和大范圍的隨機出力變化，作為電能轉換單元的風電變流器將持續承受劇烈的交變熱應力沖擊，導致變流器在風電并網運行中的可靠性變得脆弱。由此，大功率風電機組安全可靠地并網，對變流器的運行可靠性提出嚴峻的挑戰。《風力發電變流器IGBT器件應力特性及主動熱調控方法》全面闡述風電變流器IGBT器件應力特性及主動熱調控方法。

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《風力發電變流器IGBT器件應力特性及主動熱調控方法》

ISBN 978-7-03-080645-1

李輝等著

北京：科學出版社，2025.03

團隊簡介

李輝，博士，重慶大學教授、博士生導師，國家重點研發項目首席科學家，教育部新世紀優秀人才支持計劃入選者，重慶市學術技術帶頭人，2020-2024年愛思唯爾“中國高被引學者”，輸變電裝備技術全國重點實驗室副主任。中國電機工程學會電力電子器件專業委員會委員、中國電工技術學會人工智能與電氣應用專業委員會委員、中國工業節能與清潔生產協會綠色電機系統專業委員會專家。長期從事高壓大功率電力電子器件封裝及可靠性、風力發電系統控制、復雜環境下新型電驅系統設計與控制等方面研究。主持國家重點研發項目1項，國家自然科學基金聯合基金重點項目2項、面上項目2項，中丹、中英國際合作課題2項，省部級科研項目15項；參與國家重點研發計劃項目2項，國家自然科學基金聯合基金項目1項。獲重慶市科技進步獎二等獎 2項、中國電工技術學會技術發明獎二等獎1項，中國發明協會創新獎一等獎1項，中國生產力促進中心協會創新發展獎二等獎1項，發表高質量論文80篇，出版專著3部，授權國家發明專利28件，轉讓10件，軟件著作權5項。

賴偉，博士，重慶大學副教授，博士生導師。主要從事大容量電力電子器件及裝備可靠性測試、失效機理分析、壽命建模和健康管理等方面研究。主持國家自然科學基金青年基金、國家重點研發計劃項目子課題等科研項目10余項，獲重慶市科技進步獎二等獎2項（第一完成人1項、第二完成人1項）、重慶市教學成果獎一等獎1項，在IEEE-TPEL、IEEE-JESTPE等國內外期刊發表論文50余篇，近五年在Google被引用1100余次。

姚然，博士，重慶大學助理研究員，碩士生導師。主要從事大功率電力電子器件多物理場建模、失效模擬、可靠性評估及其系統應用等方面研究。主持和參與國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國博士后基金等科研項目9項，獲重慶市科技進步獎二等獎1項、中國發明協會創新獎一等獎1項，中國生產力促進中心協會創新發展獎二等獎1項，在IEEE-TPEL、IEEE-JESTPE等國內外期刊發表論文30余篇，授權發明專利9件。

風力發電變流器IGBT器件應力特性及主動熱調控方法

ISBN 978-7-03-080645-1

作者：李輝等

北京：科學出版社，2025.03

壓接型IGBT器件封裝可靠性建模與測評

ISBN 978-7-03-071274-5

作者：李輝等

北京：科學出版社，2023.03

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