河北科技大学科技成果推介（第四期）

1

流动电极去离子装置

所属领域：节能环保领域

知识产权：

流动电极去离子装置专利号:ZL202111520161.X

项目来源：河北科技大学

成果简介：

针对化工、医药、皮革等行业产生高盐废水处理的需求，以流动电极电容去离子为主要技术，对关键组件流动电极的集电体进行了优化研究，并设计组装了实验装置，开展了对实际废水处理稳定性的研究。

技术创新性

提供了一种集电体及流动电极去离子装置，集电体包括板状的本体，本体的一侧板面开设有平面螺旋状的流道，流道的两端分别设有进液口和出液口。本发明提供的集电体及流动电极去离子装置，旨在实现电解液在流道内均匀流动，避免出现流动死区的现象。

解决的关键问题及成效

集电体作为流动电极电容去离子技术中的重要部件，但电解液在流道内流动时，容易出现流动分布不均匀，甚至流动死区等现象，此种电解液分配不均匀现象严重影响流动电极去离子装置效率，导致电解液利用率降低，流动电极去离子装置浓差极化恶化，甚至会影响流动电极去离子装置寿命。本团队设计的蚊香型集电体流道实现了流动电极的长期连续稳定运行，对实际化工废水的脱盐性能均达到工业应用要求，为提高工业水处理提供了新的技术支持。

应用前景及案例

以设计的集电体为主要器件组装了流动电极电容去离子装置，并将其应用于化工企业的实际废水处理中成功地应用于高盐高COD的劣质废水的达标处理。

2

大规模风电/光伏制储氢关键技术及应用示范

所属领域：新能源领域

知识产权：

风电、光电离/并网制氢方法及系统

专利号:ZL201811013823.2

风光发电和制氢储氢系统及其运行控制方法

专利号:ZL201910213097.7

光伏制氢站的功率配置方法和装置

专利号:ZL202110217801.3

光伏制氢的控制方法、装置、存储介质及电子设备

专利号:ZL202111111060.7

储能制氢控制方法、装置、存储介质及电子设备专利号:ZL202111193121.9

能源调度方法、装置和处理器专利号:ZL202110166958.8

项目来源：河北科技大学

成果简介：

针对“大规模、低能耗、高稳定性”可再生能源规模化电解水制氢系统工程技术难题，率先开展国内大规模可再生能源互补制储氢关键技术的研究。

技术创新性

1、在国际上率先提出并成功示范了规模化、多能互补、直流接入的可再生能源耦合制氢系统。完成了基于直流接入的规模化可再生能源耦合制氢关键设备的首台套研发。

2、研制了适应可再生能源制氢宽功率波动的大容量模块化电解水制氢装备。

3、研发了风光储耦合制氢系统的多能源数据采集及实时监控系统。

解决的关键问题及成效

突破了适应风电/光伏宽功率波动特性的高效制绿氢系统集成设计与能量管理、风光储制氢电源技术与设备、高适应性电解制氢技术与装备、系统监控和防控技术与设备等关键核心技术

应用场景及案例

在张家口崇礼区建设了国内首个兆瓦级风光储互补耦合制氢系统应用示范工程，示范工程投资2.6亿，包括3.4MW风电、2MW光伏、1MW储能、制储氢2X200立方组成的风光储直流制氢系统，由河北建设投资集团有限公司投资建设，为2022年冬奥会提供了绿色氢能，形成了具有国际影响力的典型示范案例，社会效益显著。项目成果带动了京、津、冀地区在该领域的技术前沿，辐射了全国可再生能源制氢领域的技术创新，具有广阔的应用前景，为我国推动“绿氢”产业发展提供先进的、可推广和可复制的模式。形成了具有国际影响力的典型示范案例，社会效益显著。

3

一种三相CLLLC谐振变换器轻载运行

控制系统及方法

所属领域：新能源领域

知识产权：

一种三相CLLLC谐振变换器轻载运行控制系统及方法专利号:ZL202210950927.6

项目来源：河北科技大学

成果简介：

三相CLLLC谐振变换器在大功率场合应用中得到广泛关注，在较轻的负载条件下，导通电流较小，效率较低，且实现较高电压增益需要较大的频率变化，但开关管开关频率受限不可能无限增大，使得电压增益范围变窄。

技术创新性

本发明提供的一种三相CLLLC谐振变换器轻载运行控制系统及方法，正常工作情况下通过各相分担负载降低各相的电流峰值;在轻载情况下，通过切除一相实现类似两相全桥结构。

解决的关键问题及成效

通过两相移相控制拓宽了电压增益范围，并降低了实现宽电压增益要求所需开关频率，减小开关损耗，提高了轻载效率。

应用场景及案例:该成果可应用于电动汽车充电桩、储能变流器以及光伏变流器等等领域。目前实验室已完成了基于该成果技术的电动汽车充电模块样机。

应用前景及案例

4

高Z源逆变器及供电系统

所属领域：新能源领域

知识产权：

Z源逆变器及供电系统专号:ZL202011580888.2

项目来源：河北科技大学

成果简介：

针对新能源发电、交流电机调速等领域对宽范围高效变换器的需求，基于Z源逆变器基本拓扑，围绕器件电压应力高、逆变器稳定性低等难题开展了改进型Z源逆变器及其控制策略的研究。

技术创新性

本发明提出了一种高对称双电源结构的Z源逆变器拓扑，根据逆变器输入输出需求，可多种电源灵活组合以实现电路的高比例升降压。

解决的关键问题及成效

本发明可有效解决传统Z源逆变器应用中存在的器件电压应力高、电路稳定性及安全性较低的问题

应用前景及案例

通过专利技术许可实施，该成果已在光伏并网逆变器和电机变频器的研发生产企业中得到了应用，提高了相关逆变器产品的性能指标。该成果可应用于光伏和风电等分布式发电系统、燃料电池供电系统以及交流调速系统等领域。

5

新能源发电储能系统用 DC-DC变换器关键技术研发及产业化

所属领域：新能源领域

知识产权：

蓄电池储能系统用双向 DC/DC 变换器软换流主电路

专利号:ZL201110160493.1

蓄电池储能系统用双向 DC/DC 变换器软开关主电路

专利号:ZL201110160470.0

项目来源：河北科技大学

成果简介：

随着环境污染和能源危机问题加剧，新能源综合利用越来越受关注。但是新能源发电需要对能量流动进行控制，往往需要大容量蓄电池储能环节在发电单元和负载之间频繁的能量流动，DC-DC变换器作为功率调节单元已成为新能源功率变换系统关键装置。传统的高压大电流非隔离型DC-DC变换器主功率器件开关状态恶劣，变换效率低，质量体积比功率小，难以实现工程化应用。本项目以理论创新、技术发明、关键技术突破、集成创新与应用为主线，在河北省自然科学基金、河北省科技支撑计划、企业委托开发等项目支持下，从改进主电路拓扑和能量源输入输出特性控制入手，研发了各类单向、双向DC-DC变换器并产业化，分别在新能源发电、储能、氢燃料电池动力系统进行了推广应用。

技术创新性

1、针对高电压大电流情况下非隔离型 DC-DC变换器主功率器件换流失效和过大的 di/dt和 du/dt等问题提出了单向Bo0st、Buck电路的柔性换流电路拓扑，实现了主功率器件安全换流，减小了电压电流尖峰提高了效率和可靠性。

2、针对发电、储能、能量混合工况需求，巧妙地将单向 Boost、Buck电路有效反并联组成双向DC-DC变换器，提出了双向变换器柔性换流和软开关电路拓扑，实现了发电和储能环节能量双向流动，解决了系统负荷平衡问题。

3、充分考虑不同能量源及其负载特性对控制系统的影响，建立了单-双向DC-DC变换器稳态及动态数学模型，提出输入输出多特性集成化控制算法及其控制系统，实现了多能量源对DC-DC变换器复杂的外特性控制要求。

4、根据市场需求，研究发电与储能系统、燃料电池动力系统中不同电压等级、功率等级的单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器工程化技术，并进行批量化生产。

解决的关键问题及成效

1、通过提出单向Boost、Buck电路的柔性换流电路拓扑、软开关耦合式双向buck/boost电路拓扑，解决了新能源储能系统中DC/DC变换器开关谐波及开关损耗较大的问题。

2、通过提出隔离、非隔离高增益DC/DC电路拓扑，解决了传统DC/DC变换器升降压增益较低，不适于燃料电池、光伏电池等新能源储能系统的问题。

3、提出双向变换器柔性换流和软开关电路拓扑，实现了发电和储能环节能量双向流动，建立了单-双向DC-DC变换器稳态及动态数学模型，提出输入输出多特性集成化控制算法及其控制系统，实现了多能量源对DC-DC变换器复杂的外特性控制要求和系统负荷平衡问题。

4、通过提出基于FPGA和滑模控制算法的三相逆变器，并搭建了硬件在环实验系统，解决了新能源发电系统高质量并网的问题。

应用前景及案例

1、针对燃料电池发电储能系统，提出了多种软开关新型DC-DC变换器拓扑，研制成功40-120kW DC-DC变换器系列产品，并应用在国家重点研发计划项目中。

2、针对光伏新能源发电储能系统，已开发出用单向和双向 DC-DC 变换器两大系列产品，单个功率模块涵盖 20-90kW。

3、针对新能源发电储能系统逆变并网场景，开发出基于FPGA和碳化硅器件的3.3kW三相并网逆变器。

了解我们

河北百纳信达科技有限公司是一家的从概念成型到规模量产(sketch- to-scale) 解决方案供应商。公司成立于2017年，凭借在嵌入式软硬件领域的经验和成熟技术，依靠服务和质量求发展，深耕于工业应用、轨道交通、数据采集、多媒体、工业互联网、人工智能、区块链等行业，不断为用户提供满意的方案和产品，是我们始终不变的追求。今天百纳信达奉行“ 服务 合作 共赢”的方针，不断开拓创新，以技术为核心、视质量为生命、以服务为宗旨，依靠自身的技术优势和经验，竭诚为业界朋友提供完善的生态产业链，提供更优质的硬件平台服务和产品方案。

公司自成立来先后获得如下资质和荣誉“高新技术企业” 、“科技型中小企业”、“专精特新中小企业” 、“创新型中小企业”、两次“河北科技进步三等奖”、“北三县技术转移人才培养基地”、“河北科技大学技术转移中心香河分中心”、“廊坊市机器人双目视觉技术研发中心”、“河北省科技成果展示交易中心首批入驻技术转移服务机构”。

百纳信达业务范围：

一、科技服务（北三县技术转移人才培养基地）

1、技术转移经理人培训

2、技术转移 成果转化 技术供需对接

3、技术合同登记咨询

4、科技金融 技术集成和投融资

5、科技服务（知识产权、法律、财会、人力资源、资质认证、地区和园区招商等协助对接服务）

我们致力于成为优秀的以市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。

二、专业电子代工服务（EMS和ECM）承接电子加工业务

1、电子产品专业代工业务（OEM和ODM）SMT焊接、插件焊接、组装、测试、老化、环境实验、物料代购、灌封、三防

2、线缆线束定制AGV/汽车/机器人等应用领域线束

三、嵌入式电子产品方案定制开发

1、基于嵌入式平台承接电子产品的方案定制开发设计（涉及领域：人工智能、工业互联网、区块链等）过往案例涉及瑞芯微、君正、NXP、ATMEL等平台商

2、原理图设计、PCB Layout服务3、工业设计和结构设计

百纳科转

合作共赢

携手前行