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公开(公告)号：CN111740624B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202010480503.9
申请日：2020-05-30
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种高增益多电平DC/AC变流拓扑及方法，所述变流拓扑包括第一开关电容电路、第二开关电容电路、桥臂Ⅰ和桥臂Ⅱ；通过控制所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路中的电解电容的不等值充电，以及直流输入电源与所述电解电容之间的串并联转换，所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路共同对所述直流输入电源输出的电压信号进行升压变换，以输出多阶梯电压。本发明只需设置两个电解电容，通过驱动变流拓扑中开关管的通断，控制第一开关电容电路和第二开关电容电路中的电解电容的不等值充电以及电源与各电容间的串并联转换，即可同时实现变流拓扑的9电平电压输出和4倍升压增益，并且具有低开关电压应力等优点。
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公开(公告)号：CN111740625B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202010480518.5
申请日：2020-05-30
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种扩展多电平升压逆变拓扑及调制方法，所述扩展多电平升压逆变拓扑包括半桥Ⅰ、半桥Ⅱ和扩展开关电容电路，通过驱动开关管的通断控制所述直流输入电源与所述扩展开关电容电路的串并联转换；所述半桥Ⅰ和所述半桥Ⅱ用于完成扩展开关电容电路输出电平的正负极性转换；逆变拓扑输出电平数量和升压增益可通过开关电容单元的模块化扩展进一步提高，具有n级开关电容子模块的逆变拓扑电路共可输出共2n+3个电压电平，最高电平的电压可达到直流输入电压的(n+1)倍；拓扑减少了器件使用数量，无需复杂的电压平衡控制即可实现电容电压的自平衡，且开关对的互补工作机制简化了调制策略。
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公开(公告)号：CN110138250B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910398262.0
申请日：2019-05-14
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种开关电容N电平逆变器及其调制方法，逆变器包括单个直流输入电源、开关电容单元和全桥单元；所述开关电容单元，与所述单个直流输入电源并联连接，用于进行所述单个直流输入电源与所述开关电容单元的电容之间的串并联转换，并输出多阶梯电压；所述全桥单元，与所述开关电容单元并联连接，用于对所述开关电容单元输出的多阶梯电压进行正负极性转换后输出。调制策略采用基于特定谐波消除与阶梯波调制相结合的阶梯波特定谐波消除调制方式。本发明逆变器通过扩展开关电容子模块的模块化结构输出任意电平，通过更简洁的模块化结构大大减少了逆变器功率器件的数量。
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公开(公告)号：CN111740624A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010480503.9
申请日：2020-05-30
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种高增益多电平DC/AC变流拓扑及方法，所述变流拓扑包括第一开关电容电路、第二开关电容电路、桥臂Ⅰ和桥臂Ⅱ；通过控制所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路中的电解电容的不等值充电，以及直流输入电源与所述电解电容之间的串并联转换，所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路共同对所述直流输入电源输出的电压信号进行升压变换，以输出多阶梯电压。本发明只需设置两个电解电容，通过驱动变流拓扑中开关管的通断，控制第一开关电容电路和第二开关电容电路中的电解电容的不等值充电以及电源与各电容间的串并联转换，即可同时实现变流拓扑的9电平电压输出和4倍升压增益，并且具有低开关电压应力等优点。
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公开(公告)号：CN110138005B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN201910395061.5
申请日：2019-05-13
Applicant: 郑州大学
IPC: H02J3/38 , H02M7/5387 , H02M7/483
Abstract: 本发明涉及一种级联多模态光伏并网逆变器及其调制方法，属于电能变换与新能源分布式并网发电领域。本发明能够根据实际工况调整调制策略和开关工作状态，工作在九电平、五电平或三电平模态，达到优化输出波形质量，降低整体损耗的效果。当直流侧输入功率较低时，采用九电平或五电平的输出模态，以改善并网电流的波形质量，拓宽可并网范围；当直流侧输入功率较高时，采用三电平输出模态，以降低逆变器损耗，提高系统效率。本发明兼顾了光伏并网逆变器注入电网电流的波形质量和逆变器的损耗问题，有利于提升系统并网电能的质量，降低逆变过程中的损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110572064B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201910802148.X
申请日：2019-08-28
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明提供了一种复合多电平功率变换电路及方法，该复合多电平功率变换电路包括单个直流母线电源、母线分压电容单元、H桥单元和至少一个开关电容单元；所述母线分压电容单元包括电容组串、正串桥臂Ⅰ和正串桥臂Ⅱ；每个所述开关电容单元包括正串桥臂Ⅲ、开关电容和中间桥臂；所述H桥单元包括左桥臂和右桥臂；所述左桥臂的中点和所述右桥臂的中点作为该复合多电平功率变换电路的交流电压输出端；该复合多电平功率变换电路设置九种工作模态；所述九种工作模态包括工作模态Ⅰ、工作模态Ⅱ、工作模态Ⅲ、工作模态Ⅳ、工作模态Ⅴ、工作模态Ⅵ、工作模态Ⅶ、工作模态Ⅷ和工作模态Ⅸ。本发明具有功率器件少、输出电平多和调制策略简单的优点。
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公开(公告)号：CN110572064A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910802148.X
申请日：2019-08-28
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明提供了一种复合多电平功率变换电路及方法，该复合多电平功率变换电路包括单个直流母线电源、母线分压电容单元、H桥单元和至少一个开关电容单元；所述母线分压电容单元包括电容组串、正串桥臂Ⅰ和正串桥臂Ⅱ；每个所述开关电容单元包括正串桥臂Ⅲ、开关电容和中间桥臂；所述H桥单元包括左桥臂和右桥臂；所述左桥臂的中点和所述右桥臂的中点作为该复合多电平功率变换电路的交流电压输出端；该复合多电平功率变换电路设置九种工作模态；所述九种工作模态包括工作模态Ⅰ、工作模态Ⅱ、工作模态Ⅲ、工作模态Ⅳ、工作模态Ⅴ、工作模态Ⅵ、工作模态Ⅶ、工作模态Ⅷ和工作模态Ⅸ。本发明具有功率器件少、输出电平多和调制策略简单的优点。
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公开(公告)号：CN110138005A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910395061.5
申请日：2019-05-13
Applicant: 郑州大学
IPC: H02J3/38 , H02M7/5387 , H02M7/483
Abstract: 本发明涉及一种级联多模态光伏并网逆变器及其调制方法，属于电能变换与新能源分布式并网发电领域。本发明能够根据实际工况调整调制策略和开关工作状态，工作在九电平、五电平或三电平模态，达到优化输出波形质量，降低整体损耗的效果。当直流侧输入功率较低时，采用九电平或五电平的输出模态，以改善并网电流的波形质量，拓宽可并网范围；当直流侧输入功率较高时，采用三电平输出模态，以降低逆变器损耗，提高系统效率。本发明兼顾了光伏并网逆变器注入电网电流的波形质量和逆变器的损耗问题，有利于提升系统并网电能的质量，降低逆变过程中的损耗。
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公开(公告)号：CN111740625A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010480518.5
申请日：2020-05-30
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种扩展多电平升压逆变拓扑及调制方法，所述扩展多电平升压逆变拓扑包括半桥Ⅰ、半桥Ⅱ和扩展开关电容电路，通过驱动开关管的通断控制所述直流输入电源与所述扩展开关电容电路的串并联转换；所述半桥Ⅰ和所述半桥Ⅱ用于完成扩展开关电容电路输出电平的正负极性转换；逆变拓扑输出电平数量和升压增益可通过开关电容单元的模块化扩展进一步提高，具有n级开关电容子模块的逆变拓扑电路共可输出共2n+3个电压电平，最高电平的电压可达到直流输入电压的(n+1)倍；拓扑减少了器件使用数量，无需复杂的电压平衡控制即可实现电容电压的自平衡，且开关对的互补工作机制简化了调制策略。
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公开(公告)号：CN110138250A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910398262.0
申请日：2019-05-14
Applicant: 郑州大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明提供了一种开关电容N电平逆变器及其调制方法，逆变器包括单个直流输入电源、开关电容单元和全桥单元；所述开关电容单元，与所述单个直流输入电源并联连接，用于进行所述单个直流输入电源与所述开关电容单元的电容之间的串并联转换，并输出多阶梯电压；所述全桥单元，与所述开关电容单元并联连接，用于对所述开关电容单元输出的多阶梯电压进行正负极性转换后输出。调制策略采用基于特定谐波消除与阶梯波调制相结合的阶梯波特定谐波消除调制方式。本发明逆变器通过扩展开关电容子模块的模块化结构输出任意电平，通过更简洁的模块化结构大大减少了逆变器功率器件的数量。
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