让科普成为强化与产业界联系
丰富和提高专业技术素养
及促进电力电子产业发展的助推器
半导体研究所离退休办公室
2014.8.15
半导体研究所退休高级工程师、所老科协副理事长、民盟盟员王玉富同志自1986年起致力于现代电力电子技术的研究和推广工作。几十年来,伴随这一学科的发生、发展、兴盛,他经历了无数次的创造、成功后的喜悦,也遭受了许多挫折和烦恼。可是,作为一个专家型的专业从业者,他始终坚持通过科普与业内各个方面进行交流,一直把科普贯穿在技术研究和产业化工作的始终。
王玉富同志认为,在电力电子学科和相关产业,对一些基本的物理基础理论,概念的理解往往是制约或是促进其发展,限制或是增强从业工程技术人员的能力的重要因素。为此,他几乎每年都结合商务活动中的技术研讨,或是专题的学术报告、讲座、论文发表、研讨会、专项实验等等方式进行相关科普宣传,并多次对国内甚至国际本专业和产业发展起到不同程度的促进作用。同时,由于科普不仅是教育手段,也对促进科学技术、产业发展具有重要促进作用,科普让王玉富同志现代电力电子技术的研究和推广工作获益不小。
——将科普与产业界技术合作相结合
仅以2013年为例,王玉富同志结合技术推广和商务合作就做了七场科普报告。内容涉及电力电子变换器技术、纳米晶软磁材料、电网谐波危害与治理,太阳能发电等相关领域。不仅传播科学技术知识,也促进了商务合作。
2013年3月,刘少青和王玉富应邀到北京宝辰公司河北东花园生产基地做关于“电力电子技术和绿色能源”的专题报告。参加人员约15人,报告引起较好地反响。
2013年3月王玉富应邀到山西国际电力集团做“无谐波大功率电动汽车充电器”和“国际专利检索方法及其对科研的意义”报告。听众有公司总经理和管理人员、下属企业负责人员共约20人。报告直接促进了技术合作的实施,一年来双方一直接触,已初步就在山西省内高速路建设电动车充电站网点达成合作意向。协助属企业通过free patents on line网检索美国铍合金专利,促进了洛克合金的研发。
2013年4月王玉富应邀到山东济南旭泰开关设备有限公司做了“农村联户聚光太阳能发电、烧饭、取暖系统”和“纳米晶软磁材料退火和开关电源变压器”报告。听众有公司总经理和管理人员、下属企业负责人员10余人。报告引起很好的反响,双方正就合同细节进行谈判。
2013年5月,王玉富应邀到内蒙电子研究所做关于“BPCP技术和风力发电”的专题报告。参加人员约15人。报告引起很好的反响。已经签定合同一起合作研发“重物提升装置交流双馈变频调速驱动器”,获得一定收益,并且使得该所把电力电子作为主要专业方向。
2013年7月王玉富应邀到深圳3个锂电池生产企业考察电池化成、分容设备和生产情况,研讨化成能回送电网,并做“阻断相电流填补(BPCP)三相整流技术”报告。
2013年10月王玉富应邀到珠海瓦特公司做“阻断相电流填补(BPCP)三相整流技术”和“PFC, SVG和ASVG国内研发和生产现状和前景”报告。公司总经理和管理人员、下属企业负责人员共约20人参加。双方已经签约进行合作。
2013年12月5日王玉富应邀在西安爱戴爱电力电子峰会做“阻断相电流填补(BPCP)三相整流技术”专题报告,反响热烈,被特聘为其专家组成员。
——通过科普平台上的跨学科交流,促进国家重点科研项目的开展和产业发展
1987年前后,在一个偶然的机会,王玉富同志结识了钢铁行业国家“七五”攻关“非晶微晶课题组”的专家。当时国家投入了大量的资金,在钢铁研究总院,首钢冶金所和上海钢研所进行非微晶材料的攻关。那时王玉富同志还是个刚博士毕业几年的学生。但他很快就和这3个主要攻关单位的主要专家建立了很好的合作关系,并且受聘为国家非微晶专家委员会委员。个中缘由,他认为主要在于自己电子学和电工学的专业知识和张家骥、张传历、石松耀、李友良等钢铁行业著名专家学者形成了互补。他在合作过程与钢铁专家进行了相互的科普。
之后的一段时间,该项目主要承担单位钢铁研究总院的相关博士或美、德、日等留学归来的中青年专家骨干,大多在科学院半导体所王玉富同志的实验室经过或长或短的电力电子学实验科普培训。他们现在大都是国家纳米软磁材料方面的一线专家骨干。
王玉富同志在科研工作中发现,磁学知识是很多科学技术人员的短板,甚至在电子、电工、电力电子,甚至磁性材料专业也大量存在。有鉴于此,从1990年至今他一直在向有关人员开展磁学基本知识和相关技术的科普宣传教育,对纳米晶软磁材料的发展和电力电子产业方面的应用起了重要作用。90年代初期,铁基纳米晶材料刚刚问世,他就在世界上最先将其用于大功率开关电源变压器和电抗器,发明的甲壳虫式变压器,翼板散热铁芯护套获得国家专利,并被业界广泛使用至今。
早在2001年,王玉富就为宝辰公司制定了纳米晶铁芯的企业标准和一套相关的测量方法。当时,3个有关科技项目的主要攻关单位,都采用美国日本流行的材料科研用测量方法,但很不实用。王玉富同志发现后,对他们的测量技术人员进行了科普培训,还提供了专用测量装置,改变了上述状况。而后又对国内的几个主要的纳米晶铁芯生产厂家,如燕秦纳米、成都锦尚、天津奥纳等进行同样的科普过程,现在该标准和测量方法为国内的大部分铁芯生产和工业开关电源制造企业使用。
——注重基本物理基础,用科普丰富和提高从业人员专业技术素养
王玉富同志在多年的科技工作中深深感到,在科研中必须注重从基本物理规律出发,从根本上、简洁彻底解决技术问题。而多年的科普经历,更让他觉得,在科普中也要特别注意强调从基本物理规律出发,从根本上、简洁彻底阐述技术问题,并一直身体力行。
他感到,计算机信息科学的发展彻底改变了世界的面貌,同时也使得相当一部分年轻甚至是中年的科技人员对基本的物理和数学知识产生忽视,并导致欠缺。不仅如此,他认为世界上一些已经发展多年,规模很大的技术领域,有的还在根本性问题的解决上存在欠缺,或者说存在通过基本物理原理的认识突破就可能带来很大进展的情况,这样的问题是我们这样的国家应该优先关注的。
如1988年,世界刚刚开始进行谐振和准谐振软开关变换技术的研究,当时的功率器件以功率器件以场效应晶体管和GTR为主,开关电源主要是场效应晶体管,由于其速度远优于快速二极管,导通时会对整流或钳位快速二极管产生大的抽取电流,导致开关过程中导通损耗远大于关断过程。他通过物理分析,用新的物理视角,和半导体所另一位专家共同提出了固定电流关断,过零导通的技术,并且获得了国家发明专利。1990年他到英国博士后留学时,由英国文化委员会资助,在曼切斯特大学和布拉德福德大学举办了两场学术报告,引起很大反响。曼切斯特大学报告后,会议主持教授兴奋地说“We have got it.”。拉德福德大学的会议有80人参加,为其系级小型学术会议所未闻。后来世界流行的单相APFC电路工作原理与他们的电路完全一样。
——倾力科研、致力科普,最佳的科技工作模式
王玉富同志在科研中取得了许多成果。如他提出并发展的阻断相电流填补整流技术,无论是参加国际学术会议,还是在国内科研院所、大学的报告、交流,都引起很大反响。他很有信心地认为,其很可能会成为三相无谐波整流器同质化的主流。至于电力电子变换器基本电路拓扑,及相关的控制方法,电流采样等许多技术问题,30年来,他也一直从基本物理原理出发,促使其取得了不同程度的改进甚至是变革。同时,他还经过对相关技术人员的培训、展会、报告、技术合作等科普手段,为提高我国电力电子产业技术水平做出了贡献。
王玉富同志和相关领域的广大科技工作者一道,为我国相关专业领域在国际上争得了应有的地位。2011年在美国休斯顿的APEC国际电力电子学术会议期间,与会专家认同中国的电力电子技术科研和产业水准与欧美日相比并不落后。