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针对SiC MMC子模块器件结温分布不均的问题，提出了一种基于SiC MOSFET双向导电特性的子模块器件结温均衡方法。团队借鉴Si子模块器件损耗分析方法，建立了SiC子模块损耗分析模型。在此基础上，根据SiC MOSFET沟道是否双向导电，将SiC MOSFET分为单极工作和双极工作两种模式，并对比了两种模式的器件损耗分布情况。进一步地，引入可自适应调节的阈值参数控制两种模式的自主切换，从而实现器件损耗的均衡。

1. 所提出的SiC子模块结温均衡方案最高可使SiC子模块结温不平衡度降低72.5%；

2. 所提出的SiC MMC共模电压抑制方法可实现共模电压抑制的同时，使交流侧输出电流THD和电容电压波动分别降低23.8%和22.4%；

3. 所提出的Si/SiC器件混合型子模块相比全SiC全桥子模块在损耗和成本方面分别降低了16.3%和41.0%；

4. 所提出的Si子模块/SiC子模块混合型MMC相比全SiC MMC在损耗和成本分别降低31.0%和60.7%。

美国在SiC MMC的方案研发、产业推进上走在世界前列，采用10kV SiC MOSFET器件的MMC装置获评了美国能源部PowerAmerica年度最佳项目，目前相关产业化进程仍在推进。国内方面，国家电网、南方电网公司均已就SiC器件在电网换流器中的应用开展了大量验证工作，其中雄安新区将建成采用国产6500V碳化硅器件的柔性变电站。

SiC器件在中高压大功器变换器中的大规模应用是大势所趋。基于MMC的柔性直流输配电技术是直流输配电领域的优选方案，也是我国可再生能源大规模开发利用的重要手段，SiC器件的应用符合MMC轻型化、高效率的发展需求，具有广阔的市场前景。

本项成果由华中科技大学“高压大功率特种电源”团队开发，团队含国家青年拔尖人才1名、国家海外优青人才2名，累计出站博士后1人，培养博士研究生13人，硕士研究生40余人。

团队核心成员：林磊;工学博士，教授，博士生导师，主要研究方向为：模块化多电平（MMC）功率变换技术，高压柔性直流输电（VSC-HVDC）控制技术，基于新一代宽禁带半导体器件（SiC）的功率变换器，高压脉冲电容器充电技术，异步电机调速系统等，兼职开展国家科技战略研究工作。先后主持国家自然科学基金项目3项（已结题两项均为优秀结题）、国家863项目4项、国家科技创新战略研究专项项目1项，湖北省自然科学基金2项（含杰青项目1项）、横向开发项目多项，参与2016年度国家首批重点研发计划课题2项、863项目等多项纵向和横向课题的研究工作。近年来，在IEEE Transaction on Power Electronics、《中国电机工程学报》、《电工技术学报》等国内外学术刊物上发表论文50余篇，申请及授权中国发明专利30余项，授权美国专利1项，分别于2009年和2019年获教育部科技进步一等奖2项。负责主导项目研究工作。

殷天翔，电气与电子工程学院18级博士，本科1805班研究生班主任，博士1802班班长，院研究生党务中心主任，CIYCEE会议（EI国际会议）分会主席。参与国家级课题基金项目3项，作为项目负责人主持研究生创新基金1项、博士技术创新基金1项；发表SCI/EI论文8篇，公开/授权发明专利7项，参与IEEE UPFC_2745系列国际标准的制定。负责项目研究工作。

本项目已授权多项发明专利，专利权归华中科技大学所有。基于相关项目方案，发表SCI一区论文5篇，EI论文6篇，相关论文获评IEEE JESTPE一等奖（华人团队首次获奖）、电工技术学会优秀论文、IEEE SSPEL最佳报告奖等多项奖项；方案样机曾参评多项创新创业大赛，获电子设计国家级竞赛一等1项、三等奖1项。

本团队全面解析了SiC器件的应用给MMC的运行、维护所带来的问题并提出了对应的解决方案，其中所提出的装置方案具有完全的自主产权，同时较美国能源部方案效率更高、成本更低，具有充分的竞争力。多种装置拓扑充分考虑了SiC器件产业尚不成熟、成本较高的缺点，通过结构优化，使得兼顾SiC器件低损耗优势的同时，减少了器件用量，保证效率提升的同时，极大降低了装置成本，使得产品更具有市场竞争力。

本项目研究目前处于已有样机阶段，项目接受转移转化，合作方式：专利许可、专利转让、作价投资、技术开发、面谈等。