傅旻帆，长聘副教授，研究员，博士生导师，现任信息学院团总支书记，公共关系委员会副主任，招生委员会委员，奖惩委员会委员。

       傅旻帆博士分别于2010年、2013年及2016年在上海交通大学密西根学院取得本科，硕士及博士学位。他于2016年4月至2018年3月在美国弗吉尼亚理工大学电力电子中心从事博士后研究工作，合作导师为李泽元教授（中美工程院院士, IEEE Fellow）。他于2018年3月加入上海科技大学信息科学与技术学院担任助理教授，研究员，博导，并于2024年1月获得终生教职，晋升为长聘副教授。他目前主要从事电力电子与微波电磁场领域的相关研究，具体包括无线电能传输，高频磁集成，超高频功率电路，电路建模与控制，宽禁带器件的应用等。截至2024年2月，傅博士共发表期刊会议论文130余篇，其中IEEE汇刊（第一及通讯作者）39篇，Google Scholar 索引2900余次（H-index：27），自2019年起连续入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家 “年度科学影响力排行榜“；申报中国发明专利15项，美国专利1项；主持了上海市扬帆计划、国家自然科学基金、教育部产学研项目各一项。

        傅博士是IEEE Senior Member，中国电工技术学会高级会员、中国电源学会高级会员。目前担任：IEEE IES Industrial Electronics Technology News副主编，IEEE IES 中国区电力电子分委会秘书长，IEEE  PELS  WPT分委会委员，中国电工技术学会无线电能传输技术专业委员会委员，中国电源学会青年工作委员会委员，中国电源学会无线电能传输技术及装置专业委员会委员，中国电源学会照明电源专业委员会委员。6次担任国际会议会务主席、论文发表主席或合作主席（ICWPT2021，ASSIST2022，ICWPT2022， ICIT2022， PEDG2023、IESES2023），19次在IECON、IPEMC、ISIE、PEAC、电源学会年会等国内外学术会议上任分会主席(Session Chair) 。他曾在在国际会议上作Tutorial专题报告9次，国内外工业与学术会议大会报告20余次，长期担任IEEE TPEL, IEEE TIE，IEEE TMTT等10多个顶级期刊的资深审稿人，并担任国家自然科学基金函评专家、上海市科技进步奖函评专家。

       傅老师的《电力电子》慕课B站播放破百万，以“电力电子”为关键字搜索综合排名第一，该课入选上海高校市级一流课程（2024）、市级重点课程（2023），获首届上海市课程思政教学展示活动二等奖（2023），第二届上海市高校教师教学创新大赛地方高校正高组二等奖（2022），入选上海科技大学精品课程建设项目（2022），获得教育部产学研合作育人项目支持（2019）。此外，傅博士曾获评明珠菁英人才（2023），校年度科普标兵（2023），校优秀党支部书记（2023），上海科技大学书院优秀导师（2023，2022），电工技术学会优秀学会工作者（2021），上海科技大学年度优秀教师（2022，2021），上海科技大学信息学院优秀科研奖(2022，2021)，IEEE TPEL 杰出审稿人（2021），上海市青少年科技夏令营导师（2021），信息学院优秀导师组（2020），上海市青年东方学者（2019），产业实践优秀指导教师（2018），上海市青年科技扬帆英才(2018)，国家奖学金（2015），上海交通大学凯源十佳科研团队（2014），柯惠奖学金（2013，2014），上海交通大学年度无偿献血先进个人（2012），本科Capstone金奖（2010）等荣誉。傅博士指导的学生论文获得IECON 2019 和APEC 2021的论文资助奖和最佳发表奖。

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一、近场耦合器：基于磁场或电场耦合谐振的无线电能传输技术在消费电子、工业自动化和轨道交通等领域应用广泛。两类技术本质上虽然都是近场耦合传能，但是耦合器在电路模型、几何结构、与能量耦合方式上差异明显，缺乏统一的理论指导其分析与设计。本研究旨在探索两类耦合器未知的相似性，形成对近场传能的统一认知，探索新型的耦合结构与方式。1）研究以耦合器电路模型为切入点，建立了统一的近场电路模型，并基于参数的敏感性分析提出了统一的补偿网路设计理论；2）研究通过分析耦合器的电路模型与几何结构的映射关系，巧妙地发现了两类耦合器的结构对偶性，并提出全新的耦合结构设计方法；3）研究还将通过电场与磁场的空间复用实现全新的能量耦合方式，突破单一场传能的限制，提高空间的能量密度。研究结果将形成统一的近场耦合器分析与设计方法，为不同的应用提供更丰富的结构设计方案与能量耦合方式，最终为形成统一的近场无线传能理论打下基础。

二、面向应用的无线充电系统开发：近年来，基于磁耦合谐振（IPT）的无线电能传输技术（WPT）取得了飞速发展,由于其优异的传能特性，该技术已经在手机和电动车等经典应用上获得了市场的认可。与IPT对应，利用电场耦合谐振（CPT）也可实现无线传能，该技术可以弥补IPT在高涡流损耗等方面的不足，但是其自身耦合能力较弱的特性也较为明显。针对不同设备与应用环境，两类系统在一定程度上互为补充，已经能够初步满足一些常规的应用需求。现阶段，尤其是在新冠病毒肆虐的背景下，各国都意识到了工业制造的重要性。我国也面临着全产业链升级转型的迫切需求，需要依托智能制造、5G、物联网、大数据、人工智能、智慧能源等一大批新技术实现跨越式发展。在此过程中，通过无线电能传输技术为各种新兴的智能终端除去“最不智能”的最后一根线就显得尤为重要。

三、谐振变换器的建模与控制：在智能终端规模化充电需求的驱动下，基于磁场耦合谐振的无线电能传输技术正呈现大系统化与网络化的趋势，迫切需要通过小信号模型开展对于系统与网络的稳定性分析。本研究旨在系统层面建立、化简并统一小信号等效电路模型，进而在网络层面探索各类系统通过交流、直流或磁场母线组网后的稳定性问题。1）以单级系统为切入点，建立通用的建模与降阶方法，辅助系统在调频、调幅、调相下的控制器设计；2）提取两级系统在分布式与集中式控制架构下的小信号特征，开展多级系统的稳定性分析与控制器设计；3）在交、直流电网下，分析无线充电系统个体扰动对网络的影响，提出网络稳定运行的策略；4）提出磁场母线组网方法，建立辐射性扰动下该网络的稳定性分析方法。研究结果将形成通用的系统建模与化简方法，获得统一的小信号模型，为不同系统与网络的控制参数设计提供理论依据，最终为传导与辐射扰动下系统与网络的稳定性分析建立初步的理论基础。

四、宽禁带功率器件的应用：电力电子变换器通过控制功率开关实现能量的高效率转化。其开关器件特性决定了不同应用场合下变换器的所适合的拓扑、开关技术、与调制方式。近半个世纪以来，伴随的半导体材料及加工工艺的蓬勃发展，半导体功率开关几乎每隔30年就发生革命性的变化，从而影响着整一代变化器的设计与应用。目前，基于硅器件的各类功率变换器仍是工业应用的主流，但变化器的效率及功率密度难以再进一步提升，因为传统硅器件性能已接近其材料本身决定的理论极限。而以碳化硅（SiC）氮化镓（GaN）为代表的宽禁带导体由于具有宽带隙、高饱和和漂移度、高临界击穿电场等突出优点，成为制作大功率、高频、高温及抗辐照电子器件的理想替代材料。新一代宽禁带半导体器件的出现在未来十年必将将导致一场新的电力电子变化器的革命。在开关特性上，宽禁带半导体功率开关器件比对应的硅器件具有更小的开通损耗、关断损耗及驱动损耗，配合软开关技术可以把开关频率提高到十倍于现有变换器的级别，最终实现变化器功率密度及效率的同时提高。随着频率的提高，变换器中的磁性元件，例如电感及变压器可以使用更少的匝数，从而使这些磁性元件能够使用有限层数的印刷电路板作为绕组。此类平面磁结构可以更有效地利用磁集成、绕组交错及磁屏蔽等技术进一步减小磁芯体积及磁性元件损耗，从而提升变换器整体的效率及功率密度。本研究针对不同应用研发新的基于宽禁带半导体器件的功率变化器，具体研究内容包括拓扑及系统结构评估，调制方式分析，磁优化设计，变换器小信号建模与数字控制，最终为提出一系列新型电力电子变换器。

EE171: 电力电子

课程性质：本科生选修课                                          课时学分：64学时，4学分                                   必修前置课程：电路基础

课程荣誉：B站同类课程综排第一、播发破百万，上海市一流本科课程、重点课程，2次获省级教学奖，校级精品课程与教材立项支持

课程简介：电力电子（Power Electronics）这一名称是在上世纪60年代出现的，它是由电子学、电力学和控制理论三个学科交叉而形成的。电力电子利用半导体电子器件实现电能变换，有时也称为功率电子技术，目前在社会生产与生活中有着广泛的应用。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与信息电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。《电力电子》是电气工程专业必修的学科专业课，是应用于电力领域的电子技术，主要研究如何使用电力电子器件对电能进行变换和控制。本课程主要讲授电力电子的应用，基本功率半导体器件的特性，不同应用场景中的电能转换电路，使学生了解并掌握该领域的基本原理和电路分析方法。本门课程教学目标的设立综合考虑了国家战略，学科内容，与学校定位。从国家层面看，课程需要服务国家“双碳”战略，培养新一代“电气”人，引导其建立专业归属感与民族自豪感。从学科层面，电力电子是电气工程一级学科下五大二级学科之一，期望培养学生具备以下能力：1）了解电力电子应用场景；2）理解基本功率器件的特性；3）掌握该领域的原理和分析方法；4）熟悉不同应用中的电能转换电路。从学校层面看，本校强调“小规模、高水平、国际化”的办学风格，鼓励采取小班教学，通过学科交叉融合，培养一批科研能力强的高水平复合型人才。

EE273：高级电能变换技术      

课程性质：本研一体专业课                                         课时学分：64学时，4学分                                必修前置课程：电力电子

课程荣誉：B站同类课程综排前十，播放量破百万

课程简介：电力电子是一门赋能型的应用学科，重点关注将某种形式的电能转换成特定负载所需要的形式，此类电路被广泛地应用于工业自动化、消费电子、轨道交通、航空航天、电力系统、数据中心、通信网络、物联网中。在不同的应用场景中，电力电子变换器的功率等级、输出电压电流特性、效率指标、可靠性需求，动态响应需求差异极大。研发人员需要在理解电力电子基本原理的基础上，熟练掌握并合理运用各种高级的电能变换技术，充分发挥不同功率半导体器件的优势，掌握多目标设计，把握设计的平衡点，定制化的开发出最适配的功率电路。本门课程将围绕电力电子的谐振变换技术展开，主要涵盖：串联谐振变换器，并联谐振变换器，LLC谐振变换器，ZVS准谐振变换器，ZCS准谐振变换器，多谐振变换器，PWM变换器的谐振软开关技术，无线电能传输系统中的高阶谐振变换器，超高频谐振变换器等。作为一门科研导向型的专业进阶课程，课程内容将不断更新，紧跟电力电子的最新技术与动态。

学术服务

• 高级会员:IEEE, 中国电工技术学会 (CES)，中国电源学会 (CPSS)

• 专委会委员：

      IEEE IES 中国区电力电子分委会秘书长 

      IEEE  PELS  WPT分委会委员

      中国电工技术学会无线电能传输技术专业委员会委员

      中国电源学会青年工作委员会委员

      中国电源学会无线电能传输技术及装置专业委员会委员

      中国电源学会照明电源专业委员会委员

• 副主编:  IEEE IES Industrial Electronics Technology News (ITeN)

• 出版主席：IESES 2023

• 会务主席：ICWPT 2021, ASSIST 2022, ICIT 2022, ICWPT 2022, PEDG 2023

• 技术程序委员会委员: IPEMC2020, WPW 2021，PEAC2022

• 轨道/分会场主席: VEH 2019, IECON 2019, IPEMC 2020, IECON 2021, ISIE 2021, ICWPT 2021, PEAS 2021, ISIE 2022，PEAC 2022, PEDG 2023，IESES 2023，SYSP 2023，ICWPT 2023

• 审稿人: TPEL, TIE, TII, TMTT, TTE, TIA, TVT, JESTPE, JESTIE, TCAS-I, TCAS-II, etc.

学校服务

• 高招河南招生组组长（2022-至今）

• 书院导师（2022级、2020级、2019级、2018级）

• 信息学院团总支书记（2023-至今）

• 智慧电气中心研究生党支部书记（2022-至今）

• 教授公寓临时居委会委员（2022-至今）

• 信息学院公共关系委员会副主席（2023-至今）
  

• 信息学院招生委员会委员（2021-至今）

• 信息学院奖惩委员会委员（2023-至今）

• 信息学院学位委员会（2019-2021）

• 社会实践指导教师（2022年）

• 产业实践指导教师（2018年）

• 上海高校市级一流课程《电力电子》负责人（2024）

• 上海高校市级重点课程《电力电子》负责人（2023）

• 入选斯坦福大学发布全球前2%顶尖科学家 “年度影响力”榜单 （2023，2022，2021，2020）

• 上海浦东明珠菁英人才（2023）

• 上海科技大学年度科普标兵（2023）

• 上海科技大学优秀党支部书记（2023）

• 全国大学生电子设计大赛优秀指导教师（2023）

• IESES 2023 会议卓越服务奖 （2023）

• 首届上海市课程思政教学展示活动二等奖 (2023) 

• 书院优秀导师 （2023，2022）

• 上科大优秀教师 （2022，2021）

• 第二届上海市高校教师教学创新大赛地方高校正高组二等奖（2022）

• 上海科技大学精品课程建设项目《电力电子》负责人（2022）

• IEEE 电力电子期刊杰出审稿人 （2022）
  

• 上科大信息学院优秀科研奖   (2021)

• 中国电工技术学会先进工作者   (2021)

• 上科大信息学院优秀导师组 (2021)

• 上海市青年东方学者 (2019)

• 上科大产业实践优秀导师 (2018)

• 上海市青年科技扬帆英才(2018)

• 国家奖学金(2015)

• 上海交大“凯源”十佳科研团队成员 (2014)

• 优秀研究生奖学金(2014)

• 科惠奖学金 (2013, 2014)

• 上海交大无偿献血先进个人(2012) 

• 上海交大本科毕业设计金奖 (2010)