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公开(公告)号：CN115833598A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211371493.0
申请日：2022-11-03
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种输入间接串联输出并联的变频调制直流变换器拓扑及其控制方法。该变换器包含一个输入滤波电感和N个全桥LC串联谐振变换器子模块，其中LC串联谐振腔置于高频变压器副边。输入直流电源正极串联一个电感后连到第一个子模块原边第一桥臂的中点，输入直流电源负极连到最后一个模块输入滤波电容负极；上个子模块输入滤波电容负极连接下个子模块原边第一桥臂的中点，每个子模块输出滤波电容并联。所有子模块原边上下管互补导通，两下管恒定导通半个谐振周期且间隔半个开关周期；所有子模块开关频率相同，子模块间驱动信号是交错的；所有子模块工作在直流变压器模式，因为子模块输出是并联的，所以能实现所有子模块的输入自然均压。
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公开(公告)号：CN115664219A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211409136.9
申请日：2022-11-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种光伏直流升压汇集用IPOS单级式变换器及控制方法，其子模块原边含两个升压电感、一个全桥逆变单元和一个中间电容，副边含一个LC串联谐振腔和全桥不控整流电路，并通过高频变压器连接，其结构实际由交错并联Boost单元和全桥LC串联谐振单元集成，结构简单。每个子模块采用脉宽调制方式，原边同一桥臂的上下开关管驱动信号互补，且第一桥臂和第二桥臂的驱动信号相位相差半个开关周期；子模块间的驱动信号是交错的。本发明采集光伏阵列的电流和电压，经过最大功率跟踪算法后，输出相同占空比到每个子模块，因Boost单元的电压增益只与占空比相关，且全桥LC串联谐振单元工作于直流变压器模式，所以采用相同占空比可实现输出自然均压，控制简单。
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公开(公告)号：CN112687454A
公开(公告)日：2021-04-20
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：CN119134898B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411629299.7
申请日：2024-11-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种两级式变换器拓扑结构及控制方法，包括电源、DAB电路、Boost电路、输入电容、负载电阻；通过采集电源电压、第二复用电容的实际电压以及DAB电路的实际输出电压并输入控制器；控制器对电源电压、第二复用电容的实际电压以及DAB电路的实际输出电压进行计算，得到每个开关管的PWM驱动信号；通过每个开关管的PWM驱动信号控制DAB电路中原边的开关管与副边的开关管的导通时间差，调节两级式变换器的输出功率；通过每个开关管的PWM驱动信号控制Boost电路中各开关管的导通时间，调节两级式变换器的电压增益；在具备电气隔离的同时提高电能转换效率。
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公开(公告)号：CN119401968A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411481641.3
申请日：2024-10-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提出了一种均匀时间收敛的L型射频匹配器自动阻抗匹配方法，通过结合前馈计算和多变量牛顿极值搜索控制，引入逆Hessian矩阵估计器，消除了算法收敛时间对初始条件以及驻波比‑电容值函数对Hessian矩阵的依赖，从而让收敛时间更加均匀一致并且可以自由调整。前馈计算的加入可以进一步缩短收敛时间并优化初始匹配条件。本发明提出的方法减少了收敛时间，并且使在不同初始条件下的匹配收敛时间相对均匀一致。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118889860B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411382437.6
申请日：2024-09-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请适用于电力电子变换技术领域，提供了一种用于降压变换的单级变换器及控制方法，该单级变换器包括：LLC谐振变换器和Buck变换器，LLC谐振变换器包括第一开关回路、第二开关回路、外置漏电感、谐振电容、后级输出电容以及变压器，Buck变换器包括第一开关管、第二开关管、复用电容、前级输出电容和第一电感；第一电感的一端分别与前级输出电容的一端、第一开关回路中第四开关管的源极连接。本申请能同时实现变换器的电气隔离与高效的电能转换。
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公开(公告)号：CN119051413A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411173485.4
申请日：2024-08-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提出了一种双极性自均压双向直流变压器及其控制方法，变换器原边由一个全桥模块，一个输入电容和变压器漏感构成，副边由两个双极性输出电容，一个全桥模块和一个电压平衡耦合电感（VBCL）组成，原副边通过高频变压器连接。该变换器通过磁集成现有电感构成VBCL，实现双极性输出电压的自均衡控制。原副边全桥采用固定0.5占空比脉冲驱动，控制方法采用单移相控制，通过调节原副边全桥的移相角实现功率传输方向和传输功率的调节。由于空载情况下开关管中仍有纹波电流流过，保证了系统在全负载范围内实现零电压开关。该发明有效解决了双极性直流电网电压不均衡问题，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：CN118487488A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410571434.0
申请日：2024-05-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提出了一种带直流偏磁抑制能力的自均压双极性双向谐振变换器及其控制方法，该变换器原边由全桥模块、原边谐振电容、原边谐振电感、励磁电感组成，副边由副边谐振电容、副边谐振电感与混合双极性半桥模块组成，原副边通过高频变压器连接。原边开关管驱动占空比相同且均为0.5，桥臂内开关管驱动信号互补，不同桥臂间开关管驱动相位相差180度，副边半桥的两个开关管驱动与原边超前桥臂驱动相同。该变换器通过控制开关频率调节电压增益的大小，且利用均压电感实现副边双极性输出端负载不均衡时的均压。该拓扑可以通过谐振电容实现直流偏磁抑制，且通过开关频率大于谐振频率，谐振腔的电流相位滞后于电压的特性，实现原边开关管的零电压开关。
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公开(公告)号：CN113783427B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202111119418.0
申请日：2021-09-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种可扩展的非隔离型高升压比谐振DC‑DC变换器，包括一个输入输出串联的BOOST升压单元和m个可拓展单元，m>1，BOOST升压单元包括有输入电源Vin、升压电容Cb、第一开关管Q1、第二开关管Q2、耦合电感原边绕组，任一可拓展单元包括有一个稳压电容、两个二极管、两个谐振电容、两个谐振电感和耦合电感的两个副边绕组，第m‑1个可拓展单元的稳压电容给第m个可拓展单元里由谐振电容和谐振电感组成的谐振腔充电；此谐振腔再给第m个可拓展单元的稳压电容充电；BOOST升压单元的输入输出端和m个可拓展单元的稳压电容依次串联从而实现高升压比并给负载供电。本发明的谐振腔有助于实现二极管的软开关，减少开关损耗，采用简单的PWM斩波控制，可实现调压功能。
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