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学科竞赛 | 特等奖200000 + 机考绿卡+面试绿卡 | 深度赛题解析丨第5届华为大学生电力电子创新大赛

教育 2024-12-01 20:53 陕西

第五届华为大学生电力电子创新大赛

已启动报名数周

你对赛题是否还有许多疑问？

希望这篇解析能对你有所解答~

PART 01

高效高可靠电机控制器设计

赛题一

赛题导向

以极致高效、高可靠为核心，鼓励算法、模组创新。

应用场景

在全球绿色能源革命背景下，智能电动引领绿色出行，极为重视工况效率的提升，用有限的电池电量提供整车更大的续航里程，本赛题应用场景包括纯电车型、混动车型等。

技术指标

1.拓扑要求：DC-AC变换，驱动150kW永磁同步电机4象限工作；

2. DC输入电压：输入范围350VDC-750VDC，额定630VDC，额定负载母线纹波电压≤16VDC；

3.AC输出电流：在最高DC输入电压750VDC情况下，额定长时输出电流≥120Arms，峰值输出电流≥290Arms，峰值电流30s，开关频率≥10kHz；

4.低压供电：允许外接12V辅助电源；

5.散热条件：水温65℃，流量8L/min；

6.效率：DC输入额定电压630VDC、水温65℃下，CLTC工况效率≥99.5%；

（注：大赛组委会提供的《CLTC路谱计算》，请报名后在赛题详情页下载）

7.电机轴电压：Vppk≤14V；

8.模组保护：模组桥臂直通短路电路保护总时间≤3μs，故障不扩散；

9.其他：不考虑EMC、功能安全要求，考虑绝缘、安规。具备短路、过流、过温、过压等基本保护功能保证安全运行。

总决赛评分标准（参赛作品满足）

1. 基于提供的电机和工况路谱，在要求的输入输出范围内稳定运行并满足上述基本技术指标要求，即可获得相应的基础分；不满足要求的部分，则在相应基础分上进行减分。

2. 根据提供的电机模型参数，在要求的输入输出范围内可稳定运行，加分项主要为效率（创新模组、拓扑和算法等）、轴电压（如通过创新的抑制电腐蚀方法），其次为模组电路保护时间。

3. 大赛鼓励选择具有创新性和新颖性的技术方案。

PART 02

高效高密双向AC-DC变换器设计

赛题二

赛题导向

以极致高效、高密为核心，鼓励控制算法创新。

应用场景

在全球绿色能源革命背景下，智能电动引领绿色出行，高效充电尤为重要，本赛题主要用于车上和车下AC-DC充放电场景。

技术指标

1. 拓扑要求：双向AC-DC，隔离变换。

2. 正向工作模式：

(1) 输入220VAC（±10%可调），输出范围350VDC-880VDC；额定功率3.3kW(@输入220VAC-242VAC，输出500VDC-880VDC; 350VDC-500VDC输出时功率要求≥1.5kW即可)；

(2) 电流THD ≤5%(@输入220VAC，输出750VDC，额定功率)；

(3) 输出电压纹波≤5%(@输入220VAC，输出750VDC，额定功率，阻性负载)；

(4) 平均效率>=95.0%(@输入220VAC，输出600VDC-850VDC，额定功率,每50V取一个点额定)；

(5) 输出开机过冲≤±10%；

(6) 负载动态响应：100%-0%卸载(@输入 220VAC、输出750VDC)，输出过冲≤10%；

(7) 样机要求能在常温(25℃±5℃)持续工作不少于15分钟(@输入220VAC，输出750VDC，额定功率；模块默认通过底部液冷散热板散热，如自设计液冷散热结构，实验室现场可提供外径20mm液冷管接入)。

3. 逆向工作模式：

(1) 输入420VDC-880VDC，输出220VAC±5%；输出额定功率3.0kVA(@输入600VDC-880VDC；420VDC-600VDC输入时功率要求≥1kVA即可)；

(2) 输出电压THD ≤3%(@输入750VDC@220VAC，额定功率)；

(3) 满载效率≥94.0%(@输入750VDC@220VAC，额定功率)。

4.允许外接1路12V辅助电源，辅助源参考模块接地PE。

5.尺寸：≤160mm*160mm*50mm（不带液冷散热结构）/160mm*160mm*60mm（带液冷散热结构），含输入输出电容、板上连接器、散热器等所有器件，如自行设计散热结构则最大尺寸按散热器外包络计算。

备注：输出纹波和动态等测试场景，模块高压端口允许并联电容，容量≤200uF ，无外接电容时，需能正常开关机。

总决赛评分标准（参赛作品满足）

1. 在要求的输入输出范围内稳定运行并满足基本技术指标；

2. 在满足基本规格下，加分项主要为效率、功率密度，其次为软件自适应调参达到最优控制效果（正向模式下，交流输入电流50%、100%负载THDi、输出电压纹波）；

3. 大赛鼓励选择具有创新性和新颖性的技术方案。

作品要求

初赛

内容要求：

参赛队伍按照大赛组委会提供的PPT模板（初赛入围名单公布后将在官网公示并单独发送给参赛队长），反馈电路详细设计方案PPT材料，包含但不限于主方案设计、控制方式、器件选型、磁性器件详细设计、损耗计算报告及相关仿真报告等。

命名要求：团队名称+作品名称+队长姓名.zip，大小＜100M，作品提交次数累计不超过10次。

提交时间：2025年3月17日9:00-3月24日18:00。

总决赛

内容要求：

1. 参赛队伍完成样机制作，并提供样机自测试报告、样机稳定运行5分钟视频（含解说，格式大小控制在500M以内）；

2. 参赛队伍在华为现场进行样机调试与测试、答辩。

命名要求：团队名称+作品名称+队长姓名.zip，大小＜500M，作品提交次数累计不超过10次。

提交时间：2025年8月4日9:00-8月8日18:00。

*本大赛题目最终解释权归第五届华为大学生电力电子创新大赛组委会所有。

以梦为马，心向远方

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