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庄池杰

清华大学 电机系 副教授

研究方向

功率半导体器件数值模拟、传感与测量、长空气间隙放电

北京市海淀区清华大学高压馆302B室

chijie@tsinghua.edu.cn

010-62788811

  • 个人介绍
  • 教学情况
  • 科研项目
  • 论著专利
  • 学术兼职

分别于2006、2011年获清华大学工学学士、博士学位；2011年至2013年在清华大学从事博士后研究；2015年晋升副教授。主要研究方向为功率半导体器件数值模拟、传感与测量、空气间隙放电等。

主持基金委联合基金重点项目、国家优秀青年基金、科技部重点研发计划课题等国家级科研项目6项。担任IEEE Transactions on Power Delivery等杂志编辑。获省部级/行业学会科技奖励8项。

个人简历：

2015.12- 今 清华大学电机系，副教授

2011.07-2015.12 清华大学，助理研究员（2011.07-2013.08从事博士后研究；2013.02-2013.04 新加坡国立大学数学系访问学者）

2006.08-2011.06 清华大学电机系，博士研究生(2007.11-2008.02 新加坡国立大学数学系访问)

2002.09-2006.07 清华大学电机系，本科生


主要荣誉与成果获奖：

国家优秀青年基金获得者（2020年）

清华大学先进工作者（2020年）

中国电力科技进步一等奖、四川省科技进步二等奖等科技奖励8项

亚太雷电会议组织最佳青年科学家奖（Best Young Scientist Award，2017年）

1、指导的学生获得的荣誉：

石清元 (国家自然科学基金青年学生基础研究项目(博士研究生), 2024年；国家奖学金，2025年；中国科协青年科技人才培育工程博士生专项, 2025年)

孙永森 (国家奖学金, 2024年)

王冠博（国家奖学金，2022年；清华大学优秀博士论文，2024年；北京市优秀毕业生，2024年）

马昕雨（国际雷电防护会议组织青年科学家奖，2018年；IEEE孙才新和格日博夫斯基最佳学生论文奖，2022年；国家奖学金，2022年；清华大学优秀博士论文，2023年）

刘向东（国家奖学金，2021年）

崔英哲（西贝尔学者，2020年，中国6人；IEEE孙才新和格日博夫斯基最佳学生论文奖，2020年）

安建伟（清华大学优秀硕士毕业生，2020年）

林 波（SIAM计算科学与工程大会最佳学生论文提名，2019年）


2、本科生课程：

电工技术与电子技术，32课时，专业基础课（2016-）

过电压及其防护，32学时，专业选修课（2022-）

高档单片机原理及应用，32课时，一年两次，全校性选修课 （2013-2016）

电气工程专业英语实践，32课时，夏季学期，公共基础课（2015-2017）


主持国家重点研发计划课题2项、国家自然科学基金4项。承担的企业委托项目主要来自国家电网公司、南方电网公司，以及中国电力科学研究院、国网电力科学研究院等科研院所，平高集团等电工制造企业和电力设计院。

1、纵向项目摘选

国家基金委企业联合基金重点项目，“大容量功率器件载流子输运电热耦合模型与并行仿真方法及应用研究”

国家优秀青年科学基金，“长空气间隙放电”(52022044)

国家重点研发计划，“大型光伏中压直流发电系统拓扑、控制保护、集成设计”，课题负责人

国家重点研发计划，“整车EMI噪声建模、预测及抑制技术”，课题负责人

自然科学基金面上项目，“交、直流输电线路雷电先导发展模型及其应用”(51577098，结题优秀)

自然科学基金青年项目，“流注放电的数值仿真方法及其实验验证”(51207078，结题优秀)

2、横向项目摘选

广西电网公司，“过电压(100kV~1800kV)传感器和泄漏电流(1mA~1A)传感器研究”

中国工程物理研究院，“时域电场测量系统研制”

南方电网科学研究院，“流注放电特性试验观测和长空气间隙放电物理模型研究”

国家电网公司，“特高压工程变电站暂态电压监测技术及应用技术研究”

四川省电力公司，“高稳定性、高可靠性光学电场传感器研制”

南方电网公司，“基于光电技术的雷电暂态特性在线检测和特征识别研究”

国家电网公司，“特高压输变电工程绕击、反击精确模拟及防雷分析系统平台研发”

中国电力科学研究院，“杆塔构架长空气间隙瞬态强电场测试和放电特性机理分析”

国家电网公司，“福州1000kV变电站接地方案专题研究”


发表一作/通迅作者SCI论文约50篇；授权中国发明专利90余项、美国发明专利3项。

[1] Qingyuan Shi, Chijie Zhuang#, Bo Lin#, Xiyu Peng, Weizhu Bao, Rong Zeng. An implicit hybridizable discontinuous Galerkin scheme with harmonic averaging technique for transient simulations of real-world semiconductor devices coupled with external circuits. Journal of Computational Physics. 2026, 546: 114507

[2] Qingyuan Shi, Chijie Zhuang#, Jiapeng Liu, Bo Lin, Xiyu Peng, Dan Wu, Zhicheng Liu, Rong Zeng. Hybrid Parallel Collaborative Simulation Framework Integrating Device Physics with Circuit Dynamics for PDAE-Modeled Power Electronic Equipment. IEEE Transactions on Power Electronics. 2025, 40(6): 8168-8178.

[3] Qingyuan Shi, Yongyong Cai, Chijie Zhuang#, Bo Lin#, Dan Wu, Rong Zeng, Weizhu Bao. A robust hybridizable discontinuous Galerkin scheme with harmonic averaging technique for steady state of real-world semiconductor devices. Journal of Computational Physics. 2024,519:113422.

[4] Xinyu Ma,  Zhaoyu Cai, Chijie Zhuang#, Xiangdong Liu, Zhecheng Zhang, Kewei Liu, Bo Cao, Jinliang He, Changxi Yang, Chengying Bao# and  Rong Zeng#. Integrated microcavity electric field sensors using Pound-Drever-Hall detection. Nature Communications. 2024,(15):1386 (https://www.nature.com/articles/s41467-024-45699-w)

[5] Bo Lin, Chijie Zhuang#, Zhenning Cai, Rong Zeng, Weizhu Bao. An efficient and accurate MPI-based parallel simulator for streamer discharges in three dimensions. Journal of Computational Physics. 2020,401:109026.

[6] Yingzhe Cui, Chijie Zhuang#, Rong Zeng. Electric field measurements under DC corona discharges in ambient air by electric field induced second harmonic generation. Applied Physics Letters. 2019,115(24):244101.

[7] Yingzhe Cui, Chijie Zhuang#, Xuan Zhou, and Rong Zeng#. The dynamic expansion of leader discharge channels under positive voltage impulse with different rise times in long air gap: experimental observation and simulation results. Journal of Applied Physics. 2019,125(11):113302.

[8] Hai Wang, Rong Zeng, Chijie Zhuang#. Thermal variation of electric field sensor bias caused by anisotropy of LiNbO3. Applied Physics Letters. 2019,114(14):143501.

[9] Hai Wang, Chijie Zhuang#, Rong Zeng#, et al. Transient voltage measurements for overhead transmission lines and substations by metal free and contactless integrated electro-optic field sensors. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019,66(1):571-579.



IEEE Transactions on Power Delivery: Associate editor (2021-)

High Voltage：Associate editor(2016-)

CSEE Journal of Power and Energy Systems: subject editor

CIGRE：WG C4.45及C4.26 秘书；C3.09A、C4.57、C4.61、C4.66成员

IEEE：P2426标准工作组成员；PC57.12.200标准工作组成员