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公开(公告)号：CN115656637A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211306889.7
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种低成本光伏板对地绝缘阻抗检测电路及检测方法，它含一个光伏板负极对大地的电压采样电路、两个继电器和三个平衡电阻。为平衡光伏板负极与大地之间的采样电阻，在光伏板正极与大地之间始终并联一个与其阻值相当的平衡电阻，实现在绝缘性能正常时光伏板负极与大地之间采样点电压不会出现极小的情况，降低了对采样精度的要求。在光伏板正负极与大地之间分别并联一个由继电器和与临界绝缘阻值相当的平衡电阻相串联的支路，当某一极阻抗下降时，将另一极继电器闭合，提高采样电压对电路阻抗变化的敏感度，从而准确计算出电路的实际阻抗值。本发明能够在低精度电压采样下得到准确的绝缘阻抗计算值，大大降低硬件成本并提高检测可靠性。
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公开(公告)号：CN112687454B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202011516170.7
申请日：2020-12-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开的一种集成漏感和激磁感的变压器磁集成结构及其集成方法，属于电力电子领域的高频隔离开关电源方向。为克服上述常用的磁集成方法中磁芯结构非标准或者磁芯体积利用率低、设计复杂、具有推广应用方面的局限性等相关问题，本发明针对常用类型的含有漏感、激磁感和变压器三种磁性元件结构的变换器，使用两个标准的UI磁芯，通过合理设计绕组连接方式和参数，实现漏感、激磁感和变压器之间的集成，与分立的磁性元件相比，能够减少变换器的磁性元件数目，缩小在变换器中所占的体积比例，进一步缩小变换器系统的体积，提高功率密度这一重要指标，实现系统高效、高功率密度运行，提高运行的灵活性和可靠性。
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公开(公告)号：CN113258782A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110615566.5
申请日：2021-06-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于耦合电感的可变电感电路及方法，包括：输入模块；第一开关模块，所述第一开关模块的第一端与所述输入模块的第一端电连接；耦合电感，所述耦合电感第一绕组的第一端与所述第一开关模块的第二端电连接，所述耦合电感第一绕组的第二端与所述第一开关模块的第三端电连接；第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述输入模块的第二端电连接，所述第二开关模块的第二端与所述耦合电感第二绕组的第一端电连接。本发明通过调节PWM信号控制模块的输出改变耦合电感两个绕组电压之间的相位来改变耦合电感的等效电感，减小了额外的磁损，无需任何额外的辅助电路，减小了磁性元件的体积，提高了电路的功率密度。
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公开(公告)号：CN119051412B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411173482.0
申请日：2024-08-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种零输入电流纹波双极性自均压直流变换器及控制方法，变换器原边由一个两电平交错全桥电路和一个钳位电容组成，副边由一个全桥模块和一个半桥模块组成，其共享相同桥臂开关管S3与S4。原副边通过两个高频变压器连接。原副边全桥均采用固定0.5占空比脉冲驱动，原边两相交错结构实现零输入电流纹波，副边实现自均压输出。副边桥臂开关管S1滞后于开关管S3角度D，通过控制D可以实现高升压比和副边所有开关管的零电压开关。该发明有效解决了光伏发电系统中需要零电流纹波、高升压比及其双极性直流配网中的电压不均衡问题，提高了电能质量，同时简化了系统结构，提高了功率密度和效率。
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公开(公告)号：CN119401831A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411672335.8
申请日：2024-11-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提出了适用于光储系统的一种谐振型三端口直流变换器拓扑及其定频PWM调制方法，三端口直流变换器拓扑包括光伏端口Vpv、电池端口Vbat、负载端口Vo、第一滤波电容C1、输入半桥、输出半桥、第一直流电感L1、第一谐振电容Cr、第一耦合电感，其中，输入半桥包括第一开关管S1、第二开关管S2、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3，输出半桥包括第三开关管S3、第四开关管S4、第四滤波电容C4和第五滤波电容C5，本申请通过采用双有源半桥结构和耦合电感，在保证负载与光伏/电池间电气隔离的同时，减少了开关管和磁性元件的数量，有利于降低器件成本和提高装置功率密度，在单级结构和固定开关频率下实现各端口间灵活的能量管理，以及实现全范围软开关。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114640260B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202210275013.4
申请日：2022-03-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种三相电流型变换器的代数调制方法，在于将占空比的分配问题转化为非齐次线性方程组的求解问题。该方法的具体步骤如下：首先根据系统数学模型，构造出占空比的非齐次线性方程组，借助线性代数相关理论，求得占空比矩阵的通解；其次，根据占空比的物理约束，借助几何方法获得自由变量的可行解范围；然后，在可行解区域中选取一点作为自由变量的值，确定最终的占空比矩阵；最后，根据具体性能要求(低损耗、低共模电压、低直流电流纹波等)合理安排开关动作次序，获得各开关的驱动脉冲。该调制方法避免了三角函数计算，节省了系统运算成本，具有实现容易、灵活性高、通用性强的特点。
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公开(公告)号：CN119254024A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411432556.8
申请日：2024-10-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种单级架构分容电源的控制方法，将电芯的电压基准值和实际电压值进行比较后计算，得到电芯的电流基准值；将电芯的电流基准值与单级架构分容电源的充放电电流值进行比较后计算，得到占空比；通过电芯的电压值、高压直流母线电压、单级架构分容电源的充放电电流值、占空比计算得到第一额外模态持续时间和第二额外模态持续时间；基于第一额外模态持续时间、第二额外模态持续时间和占空比对高压侧开关网络进行移相控制，通过对倍流整流开关网络进行PWM控制来改变分容电源的电压增益，实现能量自然双向流动以及全开关管的零电压开通。
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公开(公告)号：CN113346750B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202110695542.5
申请日：2021-06-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于耦合电感的软开关同相buck‑boost变换器及控制方法，包括：电源；第一开关管，所述第一开关管的漏极端与所述电源的正极端电连接；第二开关管，所述第二开关管的漏极端与所述第一开关管的源极端电连接，所述第二开关管的源极端与所述电源的负极端电连接。本发明所述的基于耦合电感的软开关同相buck‑boost变换器及控制方法，仅使用两路互补的PWM信号进行控制，控制方式简单，通过辅助电感与主电感耦合产生辅助电流进而实现四个开关管的软开关条件，通过改变占空比改变输出电压增益，实现正常负载下的恒电压增益，大大减少了辅助器件的数量，提高了传输效率，增大了功率密度。
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公开(公告)号：CN115656637B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202211306889.7
申请日：2022-10-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种低成本光伏板对地绝缘阻抗检测电路及检测方法，它含一个光伏板负极对大地的电压采样电路、两个继电器和三个平衡电阻。为平衡光伏板负极与大地之间的采样电阻，在光伏板正极与大地之间始终并联一个与其阻值相当的平衡电阻，实现在绝缘性能正常时光伏板负极与大地之间采样点电压不会出现极小的情况，降低了对采样精度的要求。在光伏板正负极与大地之间分别并联一个由继电器和与临界绝缘阻值相当的平衡电阻相串联的支路，当某一极阻抗下降时，将另一极继电器闭合，提高采样电压对电路阻抗变化的敏感度，从而准确计算出电路的实际阻抗值。本发明能够在低精度电压采样下得到准确的绝缘阻抗计算值，大大降低硬件成本并提高检测可靠性。
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公开(公告)号：CN115549485B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202211244386.1
申请日：2022-10-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法，拓扑一个是含集成交错并联Buck/Boost的模块化DAB电路，由两个输入高压侧分压电容、两个高压侧半桥模块阀组、两个桥臂电感、一个高频变压器、低压侧全桥模块、两个Buck/Boost电感、一个中间级电容和输出低压侧电容组成。其中全桥模块与交错并联Buck/Boost实现器件复用，可有效提高功率密度和转换效率。该拓扑结合了模块均压控制和脉宽/移相调制，一方面通过采样各个半桥子模块的电容电压进行排序后分配驱动信号，实现每个半桥模块阀组内部子模块的电压均衡，使阀组上的电压呈现相同的准方波；另一方面，通过脉宽/移相调制在使得桥臂电感两端实现电压匹配的同时实现功率传输。
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