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公开(公告)号：CN110061625B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN201910383919.6
申请日：2019-05-08
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明公开了一种具有双极性输出的四端口变换器。输入端口包括直流功率源Vin1和具有充电和放电功能的直流功率源Vin2，输出端口包括负载R1和负载R2。通过控制开关管，使变换器运行于双输入双输出模式或单输入三输出模式。在双输入双输出模式，Vin1和Vin2同时为负载R1和负载R2提供能量；在单输入三输出模式，Vin1为负载R1和负载R2提供能量，Vin2吸收多余的能量。本发明的有益效果是：结构简单、成本低廉、功率密度高及系统效率高。能够输出对称且共地的双极性电压，还能够连接三个电压等级的负载，应用范围广，可靠性高。变换器的输入和输出端口间电压关系灵活，既可升压又可降压。
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公开(公告)号：CN109617161B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN201811534122.3
申请日：2018-12-14
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种准谐振交错开关电容电池均衡电路及其控制方法。均衡电路包括电池组1、电池组2、均衡子电路1、均衡子电路2和均衡子电路3；将2n个电池构成的串联电池组分为电池组1和电池组2；均衡子电路1与电池组1相连，均衡子电路2与电池组2相连，均衡子电路3与电池组1、电池组2相连。用一对频率固定、占空比互补且带有死区时间的驱动信号分别控制均衡子电路1中均衡子电路2中和均衡子电路3中开关管的导通与关断，使高压电池的能量通过均衡电容向低压电池传输，实现各电池电压的自动均衡。本发明缩短了任意两个电池间的均衡路径，而且为不能直接均衡的任意两个电池提供两条均衡通路，消除了电池数量对均衡速度的影响。
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公开(公告)号：CN112787516A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110109546.0
申请日：2021-01-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了基于中心抽头变压器的四端口变换器及控制方法。其中，中心抽头变压器包括原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组。第一输入源和第二输入源给原边绕组供电，或者第一输入源给第二输入源和原边绕组供电；变换器采用中心抽头变压器做输入与输出的隔离，能够同时输出对称且共地的双极性电压，且采用一个变换器即可实现两个功率源和多个负载同时接入系统，并能够通过相应的控制实现源和负载之间的能量管理。
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公开(公告)号：CN110838791B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201911130380.X
申请日：2019-11-19
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M3/155
Abstract: 本发明公开了六种两开关三端口直流变换器及其控制方法和电路。其中一种，开关管S1的源极连接到开关管S2的漏极，S2的源极连接到二极管D2的阴极和储能电感L的一端，D2的阳极连接到二极管D1的阴极。控制方法为，直流变换器的输入电压的采样值和参考值，经误差放大后再与锯齿波比较，生成驱动信号控制S1；同时，直流变换器的负载电压的采样值和参考值，经误差放大后再与锯齿波比较，生成驱动信号控制S2。控制电路为，两个误差放大器的输出端分别连接到两个比较器的输入端，两个比较器还输入锯齿波，两个比较器的输出端分别用于连接S1和S2的栅极。本发明的有益效果在于，采用单个变换器即可实现输入源、储能设备和负载之间的功率管理与控制。
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公开(公告)号：CN109921485A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910196080.5
申请日：2019-03-13
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02J7/00
Abstract: 本发明公开了一种集中-分散并联型开关电容均衡电路及其控制方法。均衡电路包括n个依次串联的电池，其中有且仅有一个电池为集中并联电池；n-1个均衡电容通过分散并联开关组中的开关管分别与n-1个电池并联，再通过集中并联开关组中的开关管与剩余的1个集中并联电池并联，且各均衡电容通过集中并联开关组相互并联。集中并联开关组和分散并联开关组的控制信号为一对频率固定、占空比互补且设置有死区时间的PWM信号。本发明的有益效果是：以电容作为能量传输媒介，均衡电路原理简单、控制简单；与传统的开关电容均衡技术相比，为任意两个电池提供了直接均衡通路，缩短了均衡路径，消除了电池电压不均衡分布对均衡速度的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110667437B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN201911014474.0
申请日：2019-10-23
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于开关电容和LC谐振单元的均衡电路及控制方法，均衡电路包括两个以上结构相同且分别配置一个电池的开关电容单元；还包括LC谐振单元，也配置一个电池；所有开关电容单元所配置的电池串联后，正极连接到LC谐振单元所配置的电池负极。具有两种工作模式：模式1，当电池间的最大电压差超过模式切换阈值时，开关电容单元工作，实现所有电池间的能量传输，使电池间的电压差快速减小至模式切换阈值；模式2，当电池间的最大电压差小于等于模式切换阈值时，LC谐振单元工作，使得均衡电路在电池间电压差较小时仍然有较大的均衡电流，保证了均衡速度。通过控制两种模式的切换阈值，可以得到不同的均衡速度，以满足不同场合的需要。
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公开(公告)号：CN112803777A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110109547.5
申请日：2021-01-25
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了具有对称双极性输出的四端口变换器及控制方法。当第一输入源功率大于负载功率时，变换器工作于单输入三输出模式，即第一输入源同时给第二输入源充电和负载供电；当第一输入源功率小于负载功率时，第一输入源和第二输入源同时给负载供电。该变换器能够同时输出对称且共地的双极性电压，采用一个变换器即可实现两个功率源和多个负载同时接入系统，并能够通过相应的控制实现源和负载之间的能量管理。
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公开(公告)号：CN110635538A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201911009400.8
申请日：2019-10-23
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02J7/00
Abstract: 一种均衡电压差可控的谐振均衡电路及控制方法，谐振均衡电路包括三个以上结构相同的谐振开关电容单元，每个谐振开关电容单元配置一个电池；还包括一个自谐振开关，自谐振开关的第一端和第二端，分别连接到任意一个谐振开关电容单元的第二谐振开关的第二端和第一谐振开关的第二端。本发明具有两个工作阶段，阶段1可以实现所有电池间的能量传输，使电池间的电压差快速减小至模式切换阈值；阶段2可实现电压最高的电池和电压最低的电池间的能量传输，同时由于自谐振开关的作用，使得均衡电路在电池间电压差较小时仍然有较大的均衡电流，保证了均衡速度。通过控制两种模式的切换阈值，可以得到不同的均衡速度，以满足不同均衡场合的需要。
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公开(公告)号：CN109617041A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201910130782.3
申请日：2019-02-21
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种光伏储能系统的能量管理与控制装置，包括双输入双输出变换器和控制电路；双输入双输出变换器由双管Buck-Boost变换器衍生，双管Buck-Boost变换器的输入端与光伏组件连接，输出端与负载连接。同时，为了克服光伏组件的输出功率存在波动的特点，在双管Buck-Boost变换器的输入侧与输出侧分别增加一条支路，并连接至储能单元，其中，输入侧的支路控制储能单元放电，输出侧的支路控制储能单元充电。控制电路包括MPPT控制单元、误差放大器EA、第一比较器CMP1、第二比较器CMP2、脉冲调制单元、多路选择单元和模式切换控制单元。本发明结构简单、成本低廉、功率密度高、系统效率高并且能够同时实现光伏组件的最大功率点跟踪控制和负载的输出恒压控制。
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公开(公告)号：CN110855145B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201911133595.7
申请日：2019-11-19
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了六种三端口直流变换器及其控制方法和电路。其中一种，二极管D2的阴极连接到开关管S1的漏极，S1的源极连接到二极管D1的阴极和储能电感L的一端，D1的阳极连接到开关管S2的源极。控制方法为，直流变换器的输入电压的采样值和参考值，经误差放大后再与锯齿波比较，生成驱动信号控制S1；同时，直流变换器的负载电压的采样值和参考值，经误差放大后再与锯齿波比较，生成驱动信号控制S2。控制电路为，两个误差放大器的输出端分别连接到两个比较器的输入端，两个比较器还输入锯齿波，两个比较器的输出端分别用于连接S1和S2的栅极。本发明的有益效果在于，采用单个变换器即可实现输入源、储能设备和负载之间的功率管理与控制。
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