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公开(公告)号：CN115313891A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211020418.X
申请日：2022-08-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开涉及电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种多电平子模块电力电子变压器及控制方法。其中，该多电平子模块电力电子变压器，包括：多电平全桥整流单元、直流母线电容单元和直流供电单元，直流母线电容单元包括n个直流母线电容，n个直流母线电容串联连接形成n+1个直流端子，n为正整数且n≥3；其中，多电平全桥整流单元分别与n+1个直流端子和直流供电单元连接，用于将交流电网输入的第一交流电能转换为第一直流电能；直流供电单元与直流母线电容单元并联连接，用于输出第一直流电能至直流电源。采用上述方案的本公开可以在提高系统功率密度的同时降低系统控制的复杂度。
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公开(公告)号：CN110323953B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201910693276.5
申请日：2019-07-30
Applicant: 清华大学
IPC: H02M7/00 , H02M7/487 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种中点箝位多电平变换器的虚拟空间矢量调制方法及系统，其中，该方法包括以下步骤：采用预设虚拟开关状态，将多电平空间矢量脉宽调制PWM简化为虚拟空间矢量脉宽调制PWM；采用三电平空间矢量脉宽调制PWM算法，得到虚拟空间矢量脉宽调制PWM中合成参考矢量的多个电压矢量序列及其矢量作用时间；筛选多个电压矢量序列中最接近目标中点电流的最优电压矢量序列，以对母线上、下电容的电压平衡控制；采用三电平空间矢量脉宽调制PWM算法，得到最优电压矢量序列的作用时间，以计算每相的实际开关状态和作用时间。该方法控制简单，易于实现中点箝位型多电平变换器在全调制比和全功率因数范围内的母线电容电压平衡控制。
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公开(公告)号：CN111082411A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN202010015334.1
申请日：2020-01-07
Applicant: 清华大学 , 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所
Abstract: 本发明公开了一种整流和复合储能一体化直流发电系统，包括：交流发电机组和复合储能型模块化多电平整流器，复合储能型模块化多电平整流器包括m相电路，每相电路包括上桥臂和下桥臂，上桥臂由n个储能子模块的输出端依次串联后与桥臂电抗器串联构成，下桥臂由桥臂电抗器与n个储能子模块的输出端依次串联构成；每相电路的上桥臂的上端分别与直流电网的正极相连，每相电路的下桥臂的下端分别与直流电网的负极相连，每相电路上桥臂的下端与下桥臂的上端相连形成该相的交流输出端，并且m相电路的交流输出端与交流发电机组的输出端相连，其中，m和n均为正整数。该系统控制灵活，集成度高，适用于直流微网、舰船中压直流综合电力系统等场合。
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公开(公告)号：CN110460258A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910775044.4
申请日：2019-08-21
Applicant: 清华大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一类多电平逆变电路拓扑结构，包括：第一开关器件、第二开关器件和多个双向导通开关模块，其中，第一开关器件和第二开关器件均为IGBT反并联二极管；多个双向导通开关模块的每个双向导通开关模块由两个IGBT反并联二极管的开关器件反串联组成，或者由两个IGBT串联二极管的开关器件反并联组成，或者由两个双向导通的逆阻型IGBT反并联组成，或者为一个维也纳电路模块，器件选型从外侧向中心成对称分布。该拓扑结构可以减少多电平变换电路的开关器件，降低成本且减小开关损耗，并具有开关器件数量少的优点。
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公开(公告)号：CN110380598A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910623756.4
申请日：2019-07-11
Applicant: 清华大学
IPC: H02M1/088
Abstract: 本发明公开了一种基于混合动态电压平衡的器件耐压提高方法及装置，其中，该方法包括：在包括金属-氧化物半导体场效应晶体管的电路中，将金属-氧化物半导体场效应晶体管分别与有源箝位电路和无源RCD缓冲电路进行串联处理；获取金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏源电压，若漏源电压大于有源箝位电路中的齐纳二极管的击穿电压时，确定漏源电压钳位在钳位电压值；通过无源RCD缓冲电路吸收有源箝位电路中的齐纳二极管导通时造成的电压尖峰，以使漏源电压稳定在钳位电压值。该方法能够大幅提高电力电子变换器开关电压等级，并可以缩小电力电子变换器的重量和体积。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107317500B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710748127.5
申请日：2017-08-28
Applicant: 清华大学
IPC: H02M7/487 , H02M7/5395
CPC classification number: H02M7/487 , H02M7/5395
Abstract: 本发明涉及一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法，其步骤：确定四电平载波交叠PWM调制策略；根据调制策略对上、下母线电容电压的平衡控制；对中间母线电容电压的平衡控制，实现对母线电容电压平衡控制。四电平载波交叠PWM调制策略包含三个载波Cr1、Cr2、Cr3，分别对应开关管Sx1、Sx2、Sx3。载波Cr1、Cr2、Cr3为周期与相位相同的三角波，其中Cr1与Cr3的幅值为3/2，Cr2的幅值为3，Cr1的最低点是3/2，最高点是3，Cr2的最低点是0，最高点是3，Cr3的最低点是0，最高点是3/2。通过零序电压注入和微调开关管控制信号占空比的方法实现。本发明控制简单、易于实现，能够实现中点箝位型四电平变换器在全调制比和全功率因数范围内的母线电容电压平衡控制。
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公开(公告)号：CN109586601A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811465117.1
申请日：2018-12-03
Applicant: 清华大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明涉及一种混合全桥电路及其控制方法，包括两个并联的半桥电路；半桥电路都包括完全对称的上桥臂和下桥臂，均由全控型开关器件和高压晶闸管或双向晶闸管直接串联；全控型开关器件和高压晶闸管包含反并联二极管，双向晶闸管由两只晶闸管反向并联；上桥臂与下桥臂之间分别引出输出连接端子。串联的全控型开关器件和高压晶闸管的控制信号完全相同。采用双向晶闸管时，正向晶闸管与串联的全控型开关器件的控制信号相同，反向晶闸管与串联的全控型开关器件的关断信号同步，上桥臂反向晶闸管的开通信号与下桥臂全控型开关器件的关断信号同步，下桥臂反向晶闸管的开通信号与上桥臂全控型开关器件的关断信号同步。本发明实现了高耐压，降低了成本。
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公开(公告)号：CN109450225A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811432904.6
申请日：2018-11-28
Applicant: 清华大学
IPC: H02M1/00
Abstract: 本发明涉及一种利用惰性气体提高电力电子变换器内部绝缘的方法，其步骤：按照工作电压等级，将电力电子变压器结构分为高压部分和低压部分，高压部分包括级联整流结构和DC-DC变换器的原边侧；在电力电子变压器的高压部分外部设置有密封壳体，且密封壳体上设置有开孔，该开孔由密封塞进行密封；打开密封壳体开孔上的密封塞，将惰性气体充入密封壳体内，进而提高提高电力电子变压器内部间隙的绝缘强度。本发明能够大幅提高电力电子变换器的绝缘性能，提高其工作电压等级。
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公开(公告)号：CN108270424A
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201810175507.9
申请日：2018-03-02
Applicant: 清华大学
IPC: H03K17/687 , H03K17/0814
Abstract: 本发明公开了一种优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路，包括：驱动电压波形发生器，用于产生一个预设上升沿的驱动电压波形；变门极驱动电阻控制电路，用于在开通暂态过程的不同阶段控制门极驱动电阻的大小，其中，在电流上升阶段，碳化硅MOSFET的栅源电压变化率和驱动电压上升变化率一致，以通过控制驱动电压上升变化率控制电流上升变化率和反向电流；在电压下降阶段，增加门极电流，以加速电压下降过程，并减小开通损耗；在稳定导通阶段，增加门极阻尼电阻，以在不影响开关速度下，抑制门极电压超调。该驱动电路结构简单，较易实现，成本较低，可在减小开通损耗的情况下，同时抑制反向电流尖峰和门极电压超调。
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公开(公告)号：CN103997274B
公开(公告)日：2016-05-18
申请号：CN201410236263.2
申请日：2014-05-30
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种基于一维模糊控制的模型参考自适应系统参数自整定方法，它包括以下步骤：1)根据永磁同步电机的实际物理模型，构造基于一维模糊控制的模型参考自适应系统；2)根据实际模型和参考模型分别计算直轴和交轴电流，并根据误差计算公式得到两者的电流误差变量e(t)；3)将e(t)的变化范围定义为电流误差变量脉动带e(t)band，并通过一维模糊控制器的输入比例因子Ke作用后，将e(t)band送入一维模糊控制器中；4)根据一维模糊规则得到模糊控制量输出u(t)；5)将u(t)通过一维模糊控制器的输出比例因子Ku作用并放大到PI参数上的实际控制量；6)将u(t)转换为精确输出值u0(t)叠加到PI参数上。本发明可以广泛应用于无位置传感器电机控制领域中。
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