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公开(公告)号：CN118074555B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202410227334.6
申请日：2024-02-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/487 , H02M7/5387 , H02M1/00
Abstract: 本发明公开了一种实现零中点电流的三相四桥臂三电平逆变器调制方法，属于电力电子变换与控制领域，方法包括：根据各相交流滤波电容电压和各相交流滤波电感电流，计算三相桥臂调制波的差模分量和共模电压补偿前的第四桥臂调制波；利用各相的负载不平衡度，结合现态三相桥臂的调制波，计算次态开关周期以恒定+1、‑1电平输出的所在相，以确定三相桥臂调制波的共模分量；根据三相桥臂调制波的共模分量计算三相桥臂与第四桥臂的调制波，确定每相桥臂实际输出的+1、‑1、0电平占空比；三相桥臂调制波与第四桥臂调制波分别与对应的载波交截，产生逆变器的驱动信号。本发明可实现全功率因数范围的中点电压均衡，并消除中点电压中的低频脉动分量。
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公开(公告)号：CN118074554B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410226417.3
申请日：2024-02-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/487 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种三相四桥臂三电平逆变器的中点电压均衡方法，属于电力电子变换与控制领域，方法包括：首先采样交流滤波电容电压、交流滤波电感电流和正负直流母线电容电压，在此基础上，分别计算三相桥臂调制波的差模分量与正/负均压环增益所对应的中点电流；其次，判定正负直流母线电容电压的相对大小，并结合正/负均压环增益所对应的中点电流大小，确定当前均压环增益的符号；最后，计算三相桥臂调制波的共模分量，在此基础上，相应确定三相桥臂与第四桥臂的调制波，三相桥臂与第四桥臂的调制波分别与其对应的载波交截，产生逆变器的驱动信号。本发明可使中点电压在全功率因数范围内始终平衡。
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公开(公告)号：CN118413084A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410394433.3
申请日：2024-04-02
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于电力电子变换与控制技术领域，公开了一种三相四桥臂逆变器混合调制方法，包括：用各相交流滤波电容电压和各相交流滤波电感电流，计算三相桥臂调制波的差模分量和共模电压补偿前的第四桥臂调制波；基于三相桥臂调制波的差模分量合成三相电压矢量，并确定合成三相电压矢量的基本电压矢量；分别计算各基本电压矢量的作用时间，产生三相桥臂的驱动信号；根据各基本电压矢量的作用时间计算三相桥臂调制波的共模分量，在此基础上，对共模电压补偿前的第四桥臂调制波进行补偿，以得到第四桥臂调制波；将第四桥臂调制波与其对应的载波交截，产生第四桥臂功率器件的驱动信号。本发明的混合调制方法兼顾了载波调制与空间矢量调制的优点。
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公开(公告)号：CN118041102A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410291087.6
申请日：2024-03-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387 , H02M1/32 , H02M1/14
Abstract: 本发明公开了一种消除中点电流的三相四桥臂三电平逆变器调制方法，属于电力电子变换与控制领域，方法包括：根据各相交流滤波电容电压和各相交流滤波电感电流，计算三相桥臂调制波的差模分量和共模电压补偿前的第四桥臂调制波；根据三相桥臂调制波的差模分量，计算三相修正前的0电平占空比并判断最大占空比所在相；根据所述相，计算三相桥臂调制波的共模分量；根据三相桥臂调制波的共模分量，计算三相桥臂与第四桥臂的调制波，并确定每个桥臂实际的+1、‑1、0电平占空比；三相桥臂调制波与第四桥臂调制波分别与层叠载波交截，产生逆变器的驱动信号。本方法可实现全功率因数范围的中点电压均衡，并消除中点电压中的低频脉动分量。
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公开(公告)号：CN112152477B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011129759.1
申请日：2020-10-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/00 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种改进型飞跨电容MMC拓扑及其调制策略，属于电压变换器领域。拓扑包括：控制模块、飞跨电容以及串联的上桥臂和下桥臂；上桥臂和下桥臂均包含偶数个子模块，由飞跨电容划分为上、下半桥臂，每个半桥臂均包括1个SiC子模块和N/2‑1个Si子模块；控制模块生成桥臂电压调制波，并将调制波分为整数部分与小数部分。通过提高SiC子模块开关频率来维持半桥臂电压中高频成分波形质量，从而将大部分开关动作由Si子模块转移到SiC子模块，在利用了飞跨电容MMC优势的同时，降低了Si IGBT的开关频率，充分利用SiC MOSFET低开关损耗与Si IGBT低成本、低导通损耗的特点，降低了飞跨电容MMC的总损耗和成本，效率较高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112910292B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202110072091.X
申请日：2021-01-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种设置有半电压SiC子模块的MMC的调制方法及MMC，属于电压变换器领域，MMC的各桥臂均包括两个SiC子模块和多个Si子模块，SiC子模块上施加有0‑0.5区间内波动的桥臂三角载波，方法包括：计算桥臂电压与桥臂中Si子模块的平均额定电容电压之间的比值，得到比值的整数部分和小数部分；根据整数部分与桥臂中Si子模块的数量之间的大小关系、小数部分与0.5之间的大小关系以及桥臂电流的方向控制桥臂中Si子模块和SiC子模块的状态，以输出全桥臂电压。该调制方法可以将SiC子模块中开关管的阻断电压减小一半，从而降低对SiC MOSFET的要求，并将桥臂电压阶梯数提升一倍，提高桥臂电压波形质量，兼顾MMC的总损耗、输出波形质量和成本，更适用于工业应用。
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公开(公告)号：CN112540261B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202011254437.X
申请日：2020-11-11
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法及系统，属于电压变换器领域，分为故障检测与定位和故障分类两个步骤，基于故障半桥子模块的电容器电压与正常子模块的电容器电压变化不同的特性，对MMC子模块上下IGBT发生开路故障后的子模块电容器电压在工频周期内进行积分，通过基于密度的聚类算法计算积分后每个子模块电容器电压的局部异常因子，从而实现对故障的快速检测。检测到故障发生后通过判断故障后正常子模块的电容器电压变化趋势对故障进行分类。同时，该方法不需要增加额外的硬件电路，可以对不同桥臂的单一故障、同桥臂的多故障、不同桥臂的多故障有效快速检测与诊断，实现算法简单，不受拓扑和控制策略限制。
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公开(公告)号：CN111900873B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010845461.4
申请日：2020-08-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M1/44 , H02M7/00 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种适用于SiC MMC的子模块对地电压跳变抑制方法，基于SiC器件低损耗、高开关频率的特性，仅仅修改了选取子模块投切部分的算法，保证每一次开关暂态过程都只有一对或者一个子模块进行投切，限制桥臂中所有位置的子模块对地电压跳变均为UC。该方法从控制角度出发，维持了子模块开关频率，不会降低输出波形质量；另外没有增加额外的功率器件，并不会对MMC上层控制造成影响；同时，不受子模块拓扑结构制约，适用于最基本的半桥拓扑结构，本发明所提方法应用场景丰富。
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公开(公告)号：CN111342691B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010276552.0
申请日：2020-04-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种Si器件与SiC器件混合型MMC及其调制方法，包括：控制模块以及串联的上桥臂和下桥臂；所述上桥臂和下桥臂均包括一个SiC子模块和多个Si子模块；SiC子模块采用SiC MOSFET；Si子模块采用Si IGBT；在对子模块进行桥臂电压调制时，将调制波分为整数部分与小数部分，使SiC MOSFET工作在PWM模式，输出桥臂电压的小数部分；使Si IGBT按照整数部分电压工作在NLM调制模式，输出桥臂电压的整数部分；从而将大部分开关动作由Si子模块转移到SiC子模块，降低了Si IGBT的开关频率，充分利用SiC MOSFET低开关损耗与Si IGBT低成本以及低导通损耗的特点，降低了MMC的总损耗和成本，效率较高。
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公开(公告)号：CN219394432U
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202320384657.7
申请日：2023-03-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本实用新型公开一种自供电驱动电源供电系统，该系统能实现故障状态下为驱动器不间断供电。该系统连接在应用系统的高压直流母线上，输出为驱动器供电，包括母线变换器、储能接口变换器、低压直流母线和驱动电源。本实用新型中母线接口变换器采用输入串联/输出并联的直流变压器组合模块来构建，可靠性较高，可同时实现高效功率变换、“N+1”冗余运行和输入自动均压/输出自动均流。该系统集成了储能单元，其成本较低，可实现开关管驱动器的冗余供电和不间断供电，极大提高了驱动电源供电系统的可靠性。
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