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公开(公告)号：CN116865567A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310539761.3
申请日：2023-05-11
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种三电平混合型隔离DC‑DC变换器，属于电力电子领域，包括：三电平单元、隔离单元和控制单元；三电平单元采用三电平半桥拓扑，隔离单元采用隔离全桥拓扑；三电平半桥拓扑的中点通过第一电感L1连接隔离全桥拓扑原边侧的全桥中点；三电平单元输入侧并联输入电容Cin，隔离单元输入侧、输出侧分别并联中间电容Cm、输出电容Co；控制单元用于在输入三电平单元的电压小于设定值时，以两电平调制方法控制三电平混合型隔离DC‑DC变换器；否则，以三电平调制方法控制三电平混合型隔离DC‑DC变换器。能够实现更宽的增益调节范围和软开关范围，适用于光伏系统、储能电池、电动汽车充电器等电压宽范围变化的场合。
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公开(公告)号：CN116155109A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310097658.8
申请日：2023-02-10
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了具有隔直电容的混合双有源桥DC‑DC变换器、控制方法及系统，属于电力电子技术领域。该具有隔直电容的混合双有源桥DC‑DC变换器包括具有隔直电容的混合桥臂部分、副边全桥部分和高频变压器。所述变换器拓扑通过引入隔直电容的直流偏置电压来拓宽增益范围，同时具备多模式切换能力。通过配置工作桥臂组合可以得到5个工作模式。根据工作模式的增益特性确定可运行的输入电压范围，对于重叠的输入电压工作范围，采用保证所有开关管零电压开通为前提的最小电阻损耗作为模式选择的原则得到了模式边界的划分。本发明提供的变换器拓扑能够实现更宽的增益调节范围和软开关范围，适用于光伏系统、储能电池、电动汽车充电器等电压宽范围变化场合。
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公开(公告)号：CN113992010A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111394860.4
申请日：2021-11-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种宽增益DC‑DC变换器及其控制方法，属于电力电子技术领域。传统的电力电子变换器不能满足分布式新能源发电系统提出的功率多向流动、宽增益、高功率密度等要求。本发明提出的宽增益DC‑DC变换器拓扑采用多桥臂复用技术，将双向Buck‑Boost变换器的Boost单元与双有源桥变换器的半桥桥臂复用，将交错Buck‑Boost变换器与双有源桥变换器的原边全桥复用，在具有宽增益端口、低电流纹波端口、恒压端口和隔离端口的同时，能够减少开关管数量、降低制造成本、提高功率密度、减小开关损耗和导通损耗。本发明提出的控制方法，包括电感电流闭环调制与脉冲注入调制方法，能够实现所有开关管全功率范围的软开关。适用于分布式新能源发电、新型家庭发电系统等场合。
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公开(公告)号：CN117614281A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311368390.3
申请日：2023-10-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种DAB变换器功率反向时的直流偏置抑制方法及系统，属于双向DC/DC变换器领域，方法包括：计算DAB变换器功率反向前的移相比以及功率反向后的移相比；计算功率反向前的电感伏秒S1和功率反向后的电感伏秒S2；在过渡阶段设置插入由多个电压矢量组成的伏秒Sx，以S1、S2和Sx满足伏秒平衡为约束，根据移相比以及各电压矢量的幅值，计算各电压矢量的作用时间；过渡阶段，根据DAB变换器所处的工作模式，按照各电压矢量的幅值和作用时间控制DAB变换器的各开关管，以抑制功率反向时的直流偏置。本发明方法有效抑制DAB变换器功率反向时出现的直流偏置，简单实用。
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公开(公告)号：CN113992010B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202111394860.4
申请日：2021-11-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种宽增益DC‑DC变换器及其控制方法，属于电力电子技术领域。传统的电力电子变换器不能满足分布式新能源发电系统提出的功率多向流动、宽增益、高功率密度等要求。本发明提出的宽增益DC‑DC变换器拓扑采用多桥臂复用技术，将双向Buck‑Boost变换器的Boost单元与双有源桥变换器的半桥桥臂复用，将交错Buck‑Boost变换器与双有源桥变换器的原边全桥复用，在具有宽增益端口、低电流纹波端口、恒压端口和隔离端口的同时，能够减少开关管数量、降低制造成本、提高功率密度、减小开关损耗和导通损耗。本发明提出的控制方法，包括电感电流闭环调制与脉冲注入调制方法，能够实现所有开关管全功率范围的软开关。适用于分布式新能源发电、新型家庭发电系统等场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116667676A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310532172.2
申请日：2023-05-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明公开了一种三电平六开关DC‑DC变换器，属于电力电子领域，包括：三电平单元、DC‑DC变换半桥和控制单元；三电平单元采用三电平半桥拓扑；DC‑DC变换半桥包括第五开关管Q1和第六开关管Q2组成的半桥结构；三电平半桥拓扑的中点通过电感L1连接半桥结构的桥臂中点；三电平单元的输入侧并联输入电容Cin，DC‑DC变换半桥的输出侧并联输出电容Co；控制单元用于在输入三电平单元的电压小于设定值时，以两电平调制方法控制三电平六开关DC‑DC变换器；否则，以三电平调制方法控制三电平六开关DC‑DC变换器。能够实现高输入电压、宽增益范围工况的软开关和低电流纹波运行，适用于光伏发电系统、集中储能、集成芯片等场合。
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公开(公告)号：CN119652150A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411922450.6
申请日：2024-12-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于变频的单级AC‑DC变换器软开关调制方法，属于电子电力领域，该方法选取单级AC‑DC变换器的全桥部分为双PWM加移相的调制方式；设计额定工况的电路参数，如高频频率、电感感量等，实现全部开关的软开关；在工频周期内采用变频，从而减小最大电流纹波，提高效率。通过电路参数和调制方法实现软开关，通过变频策略实现软开关的基础上的纹波最小；该方法控制简单，实现了维持输出功率、交流正弦输出和母线电压稳定的独立解耦控制，对于追求高效高功率密度的应用场合，能够在有效减小开关损耗提升变换器效率的同时，提高变换器运行的稳定性和控制准确度。
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公开(公告)号：CN118971606A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411086209.4
申请日：2024-08-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请属于电力电子技术领域，具体公开了一种多电平升降压电路及其扩展ZVS范围的调制方法。本申请，能够弥补传统三角电流模式控制下，在达到设定频率限制时多电平升降压模块中的各开关器件零电压开关缺失(或软开关缺失)的问题，在多电平升降压模块中各开关器件软开关缺失时，通过控制模块将多电平升降压模块的控制模式由三角电流模式切换到目标调制模式，使多电平升降压模块在电压临界场合，重新实现所有开关器件的软开关而无需额外增加外部电路，扩展了多电平升降压模块在宽电压范围场景的应用。
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公开(公告)号：CN118713436A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410783427.7
申请日：2024-06-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请提供了一种基于单级AC‑DC变换器的软开关调制方法及系统，属于电力电子技术领域，方法包括：当直流侧为负载时，根据输出参考电压与直流电压的误差关系，经比例积分控制器动态调整交流电流d轴分量；当直流侧为电源时，根据参考功率计算参考交流电流d轴分量；根据参考交流电流d轴分量与实际交流电流d轴分量的误差关系，经比例积分控制器动态调整两侧全桥之间的外移相；计算交流侧开关管PWM波的占空比和直流侧开关管PWM波的占空比；生成高频开关管相应的调制波；获取不同工作模式下瞬时功率最大点的软开关特性。本申请采用变占空比的方式使开关电流极性与电源电压无关，适用于直流侧宽电压范围的场合。
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公开(公告)号：CN113992024A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111241460.X
申请日：2021-10-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于桥臂复用式隔离型DC‑DC变换器的功率分段调制方法。对两端口隔离型DC‑DC变换器进行桥臂复用设计是构建高功率密度多端口DC‑DC变换器的常用方法，但由于复用桥臂的占空比不恒为50％，大大增加复用桥臂开关管的软开关实现难度。本发明提出一种功率分段调制方式，通过判断移相角与复用桥臂占空比的关系来选择不同的调制方式，通过设计适用于轻载工况的脉冲注入调制方式，解决因脉冲宽度变化而导致的轻载工况不能实现开关管的软开关问题。功率分段调制方法计算量小，不涉及查表等复杂的手段，简单实用，能够实现采用桥臂复用设计的隔离型DC‑DC变换器的全功率范围所有开关管的软开关，提高了工作效率与功率密度，降低了成本。
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