一种考虑多元调控参数的Si/SiC混合器件选型与性能评估方法

    公开(公告)号:CN118013908B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410424343.4

    申请日:2024-04-10

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 一种考虑多元调控参数的Si/SiC混合器件选型与性能评估方法,包括以下步骤:建立导通损耗模型、开关损耗模型和过冲电流模型;基于混合器件内部单一器件的功率组合特性确定混合器件的预选组合方案;通过过冲电流模型获取预选组合方案内各SiC MOSFET的峰值电流,确定预选组合方案内满足暂态耐受能力条件的方案;基于导通损耗模型,获取不同负载电流下分别流经SiC MOSFET与IGBT的分负载电流,确定筛选后的方案中满足混合器件动态分流特性条件的方案,得到初选方案;对初选方案进行综合性能比较后得到最终选择方案。

    一种基于功率解耦调制的TAB变换器的工作模式优选方法

    公开(公告)号:CN118157090A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410249089.9

    申请日:2024-03-05

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 一种基于功率解耦调制的TAB变换器的工作模式优选方法,包括以下步骤:S1.根据TAB变换器三个端口的电平类型获取所有子模态类型,将不同的子模态从时序上进行排列组合,重复寻优法得到一个周期时间内不同的工作模式;S2.从S1得到的所有工作模式中筛选出三端电压电平同时为1或‑1的工作模式;S3.对S2筛选的工作模式下的TAB变换器进行功率解耦调制,使TAB变换器满足:D12+0.5Dy2=D13+0.5Dy3;S4.将TAB变换器简化为三个DAB变换器,根据输入端到输出端的2个DAB的内在特性来对满足S3条件的工作模式所对应的波形进行分析,将在传输功率时电流应力或电流有效值小的工作模式作为TAB变换器的最优工作模式。本发明为采用时域分析的三有源桥变换器电流应力优化控制方法提供了良好的基础。

    考虑热可靠性优化的混合器件驱动电压参数设计方法

    公开(公告)号:CN118114478A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410237790.9

    申请日:2024-03-01

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑热可靠性优化的混合器件驱动电压参数设计方法,包括以下步骤:步骤S1、通过损耗模型与热网络模型对混合器件结温进行实时监控;步骤S2、判定SiC MOSFET是否出现重负载引起的过温现象;步骤S3、在判定为重负载过温的情况下,若实际可调的驱动电压范围为Vmin~Vmax,则设计驱动电压参数为VGM=Vmin、VGT=Vmax,使SiC MOSFET的损耗最大程度的减小进而降低其结温;其中,VGM、VGT分别为SiC MOSFET、Si IGBT的驱动电压。本发明在保障变流器效率的前提下解决了SiC MOSFET在重载情况下易出现过温现象的问题。

    混合器件三电平ANPC变换器及其配置优化方法

    公开(公告)号:CN118041106A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410435901.7

    申请日:2024-04-11

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明提供一种混合器件三电平ANPC变换器及其配置优化方法,三电平ANPC变换器拓扑结构包括两个直流分压电容#imgabs0#和#imgabs1#,电源#imgabs2#,外管S1和S4,内管S2和S3,钳位管S5和S6;首先假定内管和钳位管采用相同电流等级和相同电流配比的混合器件,收集可用的混合器件组合;然后根据钳位管和内管处的电流有效值比值关系计算钳位管的电流等级;最后根据不同位置混合器件的电流等级及钳位管和内管的损耗特点选择合适的混合器件组合。本发明充分利用钳位管Si IGBT的导通特性优势,降低钳位管功率器件的成本;以较低成本的增加实现较大程度地降低变换器的功率损耗和功率器件的最大结温。

    面向三电平容错的电压纹波抑制电路、控制装置及其方法

    公开(公告)号:CN118017818A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410422426.X

    申请日:2024-04-09

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 面向三电平容错的电压纹波抑制电路、控制装置及其方法,该抑制电路包括:开关管S1、开关管S2和电感#imgabs0#;控制装置包括采样单元、直流侧分裂电容、滤波单元、误差计算单元、电压调节器、电流内环占空比计算单元、比较单元、脉宽调制单元和电压纹波抑制电路;控制方法包括:采集三电平变换器的中线电流#imgabs1#、电容C1的电压#imgabs2#与电容C2的电压#imgabs3#;获得#imgabs4#中的低频分量#imgabs5#;计算电压外环输出第一占空比信号#imgabs6#和电流内环第二占空比信号#imgabs7#;计算#imgabs8#与#imgabs9#之和总调制占空比信号#imgabs10#,并将#imgabs11#与三角载波比较,通过脉宽调制得到S1与S2控制信号。

    一种多层级协同调控的Si/SiC混合器件全局热管理方法及系统

    公开(公告)号:CN117977938A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410136666.3

    申请日:2024-01-31

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多层级协同调控的Si/SiC混合器件全局热管理方法及系统,方法包括:S1.根据参考结温分别得到Si IGBT与SiC MOSFET的负载电流调节区间;S2.判断波动后负载电流IF2是否位于IF1对应的电流调节区间,若是,进行S3;若不是,进行S4;S3.选取使IGBT结温波动与MOSFET结温波动同时为0时的交点处开关频率f与中断导通比例D作为调控参数;S4.设定IGBT结温波动与MOSFET结温波动相等时的最小结温摆幅为调控目标,选取该目标交点处的f与D作为调控参数;系统包括:负载电流调节区间获取模块、波动判断模块、小范围波动调控模块和大范围波动调控模块。

    电平数翻倍的混合型MMC稳压方法及其环流抑制方法

    公开(公告)号:CN117477976B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311819703.2

    申请日:2023-12-27

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 电平数翻倍的混合型MMC稳压方法及其环流抑制方法,该稳压方法如下:对于#imgabs0#相输出电流大于零的情况:当#imgabs1#相FSM模块的电容电压小于参考值且整形电压大于零时,将整形电压进行翻转,使整形电压小于零;当#imgabs2#相FSM模块的电容电压大于参考值且整形电压小于零时,将整形电压进行翻转,使整形电压大于零:当#imgabs3#相FSM模块的电容电压小于参考值且整形电压小于零时,将整形电压进行翻转,使整形电压大于零;当#imgabs4#相FSM模块的电容电压大于参考值且整形电压大于零时,将整形电压进行翻转,使整形电压小于零。本发明稳压效果好,在不影响混合型MMC电压平衡和交流侧输出电压的情况下降低系统环流。

    分时复用灵活组态型多馈线电能质量柔性控制装置及方法

    公开(公告)号:CN117498341A

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202311497366.X

    申请日:2023-11-10

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 分时复用灵活组态型多馈线电能质量柔性控制装置及方法,该装置包括:并联侧和串联侧;该方法包括以下步骤:1)判断出现电压跌落的故障馈线及对应的故障相数量;2)多路选相开关分别接通对应的故障相;3)根据故障线路的故障相数量,多路选线开关对应输出端口分别接入等于故障相数量的输入端口;4)断开故障相的连接开关,S‑DVR补偿对应的输出电压,以保障负载电压幅值不变。本发明所公开的控制装置通过增加多路选择开关,实现串联端口的灵活复用,大大减少了装置的端口数量和器件数量,降低了装置的综合成本。

    基于EPS控制的双有源桥变换器及其移相角的提取方法

    公开(公告)号:CN110112922B

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN201910429938.8

    申请日:2019-05-22

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于EPS控制的双有源桥变换器及其移相角的提取方法,属于双有源桥变换器应用技术领域。通过两个移相角对双有源桥变换器即DAB的稳态特性进行分析,利用优选的取值范围建立传输功率模型,并将参数范围划分为三个区域;通过分析传输功率、回流功率和电流应力特性与移相角的关系,确定优选的移相角区间;最后在传输功率确定的情况下,确定满足传输功率大小的参数范围。本发明简化了对传输功率的分析过程与移相角的计算,同时进一步明确移相角的选取范围,确保DAB在满足传输功率前提下能够具有较好的回流功率和电流应力特性。

    一种Si/SiC混合器件耦合热参数辨识方法

    公开(公告)号:CN117172178A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311194957.X

    申请日:2023-09-15

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种Si/SiC混合器件耦合热参数辨识方法,包括:设置散热工况F1,给IGBT和MOSFET分别施加功率损耗进行单独加热;分别根据单独加热后的拉氏域等效热网络模型获取对应的拉氏域节点电压方程,并分别根据拉氏域节点电压方程对应获取壳温降温曲线的时域表达式;通过当前工况下的实测数据对时域表达式进行拟合获取对应工况下的时间常数,并导出时间常数与热参数之间的约束方程;设置散热工况F2,给IGBT或MOSFET单独施加功率损耗进行加热,获得F2下的时间常数,导出F2下时间常数与热参数之间的约束方程;联立两工况下约束方程求解热参数;本发明降低了零输入响应法的热参数辨识难度,简化了将器件加热至热平衡态和测量功率损耗的热参数提取步骤。

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