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公开(公告)号：CN112953245B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202110443683.8
申请日：2021-04-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种双有源桥式变换器全负载范围软开关控制方法，包括：步骤1，对双有源桥式变换器的原边直流电压的瞬时值和双有源桥式变换器的副边直流电压的瞬时值进行采样，得到双有源桥式变换器的原边直流电压的瞬时值和双有源桥式变换器的副边直流电压的瞬时值，获取变压器的匝数比。本发明使在考虑开关管结电容的情况下，在开关管打开前有更大的能量使结电容完全充放电完毕，从而实现零电压开关，占空比和移相比相互解耦，使双有源桥式变换器在实现了全负载范围软开关，降低了控制的复杂度，得到了更好的动态性能，无需将控制数据预先存储在查表中，能够实现实时控制，控制环路简单、可靠。
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公开(公告)号：CN116345913A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310175362.3
申请日：2023-02-28
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种基于Filippov方法的数字控制DC/DC变换器的稳定性分析方法，通过建立功率级状态变量一般的分段光滑动力学系统和控制级状态变量的差分方程，该方法适用于分析任意数字控制DC/DC变换器的低频和高频分岔行为。通过描述一个开关周期内摄动的变化，可解析地得到系统的状态转移矩阵和跳变矩阵，将两个矩阵连乘可得到用于分析系统分岔行为的单值矩阵，该单值矩阵即为庞加莱映射的雅可比矩阵。与庞加莱映射相比，本发明的方法可解析地表达单值矩阵，因此更易于计算。
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公开(公告)号：CN115459353A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211279218.6
申请日：2022-10-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 双馈风电故障穿越全阶段贡献短路电流的统一解析方法。1)建立了包含自然过渡阶段、撬棒保护阶段、去磁控制阶段、无功补偿阶段和斩波保护阶段的全过程统一状态空间模型；2)基于电网残余电压和统一状态空间模型对定子磁链进行求解得出定子输出短路电流；3)基于电网残余电压和统一状态空间模型得出网侧变换器输出短路电流；4)基于拉普拉斯变换从时域—频域—时域的求解过程，并将其表示为统一解析表达式。本发明对双馈风机故障穿越全过程分析更加全面，建立的状态空间模型更加完善，实现了双馈风电故障穿越各阶段贡献本地电网短路电流的精确计算，在电气设备选型和继电保护整定等方面具有很高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN112687454B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202011516170.7
申请日：2020-12-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开的一种集成漏感和激磁感的变压器磁集成结构及其集成方法，属于电力电子领域的高频隔离开关电源方向。为克服上述常用的磁集成方法中磁芯结构非标准或者磁芯体积利用率低、设计复杂、具有推广应用方面的局限性等相关问题，本发明针对常用类型的含有漏感、激磁感和变压器三种磁性元件结构的变换器，使用两个标准的UI磁芯，通过合理设计绕组连接方式和参数，实现漏感、激磁感和变压器之间的集成，与分立的磁性元件相比，能够减少变换器的磁性元件数目，缩小在变换器中所占的体积比例，进一步缩小变换器系统的体积，提高功率密度这一重要指标，实现系统高效、高功率密度运行，提高运行的灵活性和可靠性。
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公开(公告)号：CN114826071A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210227123.3
申请日：2022-03-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种基于霍尔传感器的永磁同步电机转子位置和速度估计方法，1)依据安装在永磁同步电机定子上的霍尔传感器输出的信号，得到一系列离散的电角度值；2)将六个连续的离散电角度值做最小二乘算法拟合得到连续的电角度信息，以用来进行坐标变换和作为滑模观测器的输入；3)将采样的三相电流值通过坐标变化得到d轴电流值、q轴电流值，按照同步坐标系下的电磁转矩方程计算电磁转矩；4)依据电机的机械运动方程设计滑模观测器,观测转子的电角速度和负载转矩；5)将S4观测的电角速度作为转速环的反馈，观测的负载转矩值前馈至q轴电流环。本发明有效地估计转子位置和负载转矩，减小了位置和速度的估计误差，增强了系统的鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113507212B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110806860.4
申请日：2021-07-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于三绕组耦合电感的双有源桥DC‑DC变换器及功率控制方法，包括：输入电源；第一开关管；第二开关管，所述第二开关管的源极端与所述第一开关管的源极端电连接；第三开关管，所述第三开关管的源极端与所述第一开关管的漏极端电连接；第四开关管，所述第四开关管的漏极端与所述第三开关管的漏极端电连接，所述第四开关管的源极端与所述第二开关管的漏极端电连接。本发明所述的基于三绕组耦合电感的双有源桥DC‑DC变换器及功率控制方法，减少了磁性元件数量，减小了变换器体积和相应的磁性元件损耗，提高了功率密度，变换器具有低输入电流纹波和宽输入电压范围，提高了在宽电压范围输入下的变换器整体效率。
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公开(公告)号：CN112332689B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202011302658.X
申请日：2020-11-19
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/487 , H02M7/5387
Abstract: 基于几何变换的中点箝位型三电平变换器的调制方法，首先建立期望输入、输出电压和调制矩阵的数学表达式，采用几何方法构造出该调制矩阵的通用形式；然后，通过合理选择调制矩阵中的自由度，达到控制NPV平衡的目的；最后，根据调制矩阵中各元素的物理约束条件，得到偏置量的取值范围，通过选择不同的偏置量生成不同的调制方法。该种调制方法无需额外的控制即可确保NPV平衡，且电容参数的不对称不影响NPV平衡效果，调制矩阵中的所有元素均由所需的调制电压、测得的交流电流和电容电压明确表示，算法简单、易于理解和实现。该调制方法具有通用性，对其它电力电子变换器的调制策略具有良好的指导意义。
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公开(公告)号：CN111682769B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010559535.8
申请日：2020-06-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种有源钳位正激变换器及自适应同步整流数字控制方法，步骤1，通过CPU控制控制器产生两组带有死区的互补PWM信号；步骤2，将两组带有死区的互补PWM信号输入驱动电路；步骤3，驱动电路将两组带有死区的互补PWM信号输出为四路驱动信号，驱动电路将四路驱动信号分别对应输入主开关管、辅助开关管、第一同步整流开关管和第二同步整流开关管的栅极端。本发明在有源钳位正激变换器工作在轻载断续工作模式下，可以通过DSP准确计算出滤波电感中的电流减小到零的时间，自适应的关闭第一同步整流开关管的驱动信号，有效防止了滤波电感中的电流在续流过程中反向流动，提高了有源钳位正激变换器的传输效率和可靠性。
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公开(公告)号：CN110784115B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201911114230.X
申请日：2019-11-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种高可靠性高功率密度单相电流型变换器，包括：单相输入电源；LC输入滤波器，所述LC输入滤波器的第一端与所述单相输入电源的第一端电连接，所述LC输入滤波器的第二端与所述单相输入电源的第二端电连接；电流型H桥电路，所述电流型H桥电路的第一端与所述LC输入滤波器的第三端电连接，所述电流型H桥电路的第二端与所述LC输入滤波器的第四端电连接；功率解耦电路，所述功率解耦电路的第一端与所述电流型H桥电路的第三端电连接。本发明高可靠性高功率密度单相电流型变换器，消除了变换器H桥电路上下桥臂同关的潜在威胁，提高系统的可靠性与安全性，实现二次脉动功率的完全解耦，降低了体积、成本以及损耗。
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公开(公告)号：CN108880384B
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201810678265.5
申请日：2018-06-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明实施例提供一种无刷双馈感应电机的调制模型预测控制方法及系统，采用功率侧定子磁链定向控制算法，利用调制模型预测控制器实现无刷双馈感应电机的精确控制，本发明保证了无刷双馈感应电机调速系统的静态性能，在负载、速度突变的情况下得到快速的动态响应性能。克服了现有无刷双馈感应电机的控制方案解耦复杂、动态性能差的缺点。本发明通过固定的开关频率得到良好的输入输出电流波形质量、得到更高的无功功率控制精度和更低的转矩波动。且该方法实现简单，有助于推动无刷双馈感应电机的工业应用进程。
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