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公开(公告)号：CN107634657B
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201710730303.2
申请日：2017-08-23
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/22
Abstract: 本发明提供一种矩阵变换器的预测控制方法及装置。所述方法包括：S1，获取第一采样时间点的第一电压集合和第一电流集合，所述第一电压集合包括电网电压和滞后电压，所述电网电压和滞后电压通过扩张状态观测器获取；S2，根据所述第一采样时间点的第一电压集合和第一电流集合，获取代价函数；S3，获取使得所述代价函数值最优的第一开关状态，将所述第一开关状态作为第二采样时间点的开关状态。本发明提供的方法及装置，在实现矩阵变换器系统控制目标的情况下，通过扩张状态观测器获取电网电压和滞后电压,去除了采集电网电压的传感器，节约了系统成本。
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公开(公告)号：CN110365205A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910585459.5
申请日：2019-07-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开的一种高效率图腾柱无桥PFC整流器控制方法，属于电力电子领域的高频开关电源领域。所述图腾柱无桥PFC整流器主要由主电路和控制电路组成。本发明通过推导的第一占空比计算公式计算第一占空比，能够提高功率因数；通过推导的第二占空比计算公式计算第二占空比和额外导通时间，能够实现全范围零电压开关ZVS，进一步提高功率因数；通过计算得到的第一占空比、第二占空比和额外导通时间能够去除电流检测环节，提高效率；通过生成变频三角载波，使电路工作在临界电感电流CRM模式，减小电感电流的纹波；通过改进电路拓扑，用MOSFET代替二极管，降低电流造成的电路通态损耗和环流损耗。本发明能够提高整流器的效率和可靠性。
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公开(公告)号：CN110034683A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910157044.8
申请日：2019-03-01
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明提供一种能实现自然双向功率流的LLC变换器调制方法。这种调制方法下高压侧和低压侧的脉冲宽度调制(PWM)信号完全一致，不需要方向的判断和模式的切换，实现了能量的自然双向流动，并且很好地减少了双向系统控制的复杂度，使系统的可靠性也得到改善。工作在这种调制方法下的LLC变换器可以实现恒定电压增益，其本质可以等效为一个直流变压器(DCX)。此外，该调制方法实现了一侧的零电压开关(ZVS)和另外一侧的零电流开关(ZCS)。
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公开(公告)号：CN110027490A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910216695.X
申请日：2019-03-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种汽车双电压供电系统及其控制方法，为汽车的低压负载提供48V和12V供电电源。本发明的系统中，48V负载由36V电池组与12V电池串联进行供电，12V负载由12V电池提供1/4的所需功率，剩余功率由36V电池组通过隔离DC/DC变换器提供。本发明能减小隔离DC/DC变换器的额定设计功率、降低输入电压等级，继而降低汽车双电压供电系统的成本和体积；此外，隔离DC/DC变换器能实现自动电压调整、自动输出功率限幅功能，提高了系统可靠性。
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公开(公告)号：CN104901554B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201510266720.7
申请日：2015-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/22
Abstract: 本发明公开了一种基于数学构造的多模块矩阵变换器调制方法，对于三模块矩阵变换器MMMC‑I，为了最大化输入电压利用率，对低频调制矩阵的每一列分别叠加偏置量x,y,z，根据开关的物理约束条件，得到偏置量的取值范围；通过选取不同的偏置量可得到不同性能的调制方法；对于由N个MMMC‑I级联而成的多模块结构MMMC‑II，为获得较多的输出电压电平，各MMMC‑I的期望输出电压均相等，且开关状态采用循环移位的方法。基于数学构造的调制方法省去了以往调制策略中对扇区的计算，算法简单，易于理解和实现。而且，该调制策略的构造方法具有通用性，对其他电力电子变换器调制策略的提出有指导作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106374633A
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201610817883.4
申请日：2016-09-12
Applicant: 中南大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明提供了一种基于倍压电路的无线电能传输系统，其中的电源模块将高频交流电压传输至发射模块；发射模块用于根据高频交流电压产生驱动电流，并将驱动电流转化成交变电磁场；接收模块与发射模块产生的交变电磁场耦合，并产生感应电动势,接收模块中设有并联的倍压电路及负载，且接收模块将产生的交流感应电动势经倍压电路整流得到输出电压；控制模块根据供电输出电压值控制接收模块对负载供电。本发明实现了在不增加电路损耗的同时，一次性完成了整流和升压的功能，从而减小了使用升压变压器或者升压电路造成的多级电路损耗；更适用于高压应用场合如激光系统、X光系统、灰尘过滤器、静电喷涂等，增大了无线电能传输系统的应用场合。
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公开(公告)号：CN105896743A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610245101.4
申请日：2016-04-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种无线电能传输系统及方法，该系统包括：发射模块，用于接收驱动电压生成驱动电流以产生交变磁场，与接收模块耦合，进行无线电能传输；接收模块，用于与发射模块耦合进行无线电能传输，并将反馈信息发送给控制模块；控制模块，用于根据反馈信息获得控制驱动电流的幅值和相位，并按照获得的幅值和相位使电源模块工作；电源模块，用于接收幅值和相位进行调整后向发射模块提供驱动电压，生成所需的驱动电流。本发明提供了一种基于三维线圈波束成形技术的无线电能传输系统及方法，通过控制流入线圈的电流幅值、相位来控制三维空间内磁感应强度的大小和方向，使其指向特定位置，并不断反馈信息，降低系统稳态误差，达到磁场定向的目的。
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公开(公告)号：CN105548792A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201510995957.9
申请日：2015-12-28
Applicant: 中南大学
IPC: G01R31/02 , G01R31/327 , G06F17/50
CPC classification number: G01R31/02 , G01R31/327 , G06F17/50 , G01R31/026 , G06F17/5036 , G06F2217/70
Abstract: 本发明公开了一种基于预测控制的矩阵变换器开关开路故障诊断方法，包括步骤：在矩阵变换器正常工作的情况下，建立输出电压与输入电压、输入电流与负载电流之间的关系模型；确定矩阵变换器的所有开关组合状态的数目；建立状态空间模型，获得在下一采样周期负载电流、输入电流与输入电压的预测值；确定评价函数；采用有限集模型预测控制策略，在每一采样周期，在所有开关组合状态中选择使评价函数值最小的开关状态，作为下一采样周期的开关状态；建立状态空间模型，得到故障相负载电流在开关开路故障后的变化规律；对负载电流进行在线监测，根据有限集模型预测控制选择的开关状态进行故障诊断，识别故障开关的位置。本发明能及时诊断开路故障。
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公开(公告)号：CN104901554A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510266720.7
申请日：2015-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/22
Abstract: 本发明公开了一种基于数学构造的多模块矩阵变换器调制方法，对于三模块矩阵变换器MMMC-I，为了最大化输入电压利用率，对低频调制矩阵的每一列分别叠加偏置量x,y,z，根据开关的物理约束条件，得到偏置量的取值范围；通过选取不同的偏置量可得到不同性能的调制方法；对于由N个MMMC-I级联而成的多模块结构MMMC-II，为获得较多的输出电压电平，各MMMC-I的期望输出电压均相等，且开关状态采用循环移位的方法。基于数学构造的调制方法省去了以往调制策略中对扇区的计算，算法简单，易于理解和实现。而且，该调制策略的构造方法具有通用性，对其他电力电子变换器调制策略的提出有指导作用。
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公开(公告)号：CN104883071A
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201510266118.3
申请日：2015-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: H02M5/458 , H02M7/219 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种面向多模块矩阵变换器的同相层叠载波调制方法，其特征在于：根据系统调制波所处范围，确定各模块的调制波；对各模块采用双边对称式非等腰三角载波型式的载波调制方法。该调制思想源于三模块矩阵变换器在功能上包含了全桥间接矩阵变换器，结合后者的调制算法，整流级采用空间矢量调制，逆变级采用同相层叠载波调制，通过二者的数学模型的对应关系确定前者各开关的状态。该调制方法计算量小，易于扩展，大大减小了开关切换次数，提高了系统效率，保证了输出电压电平平滑切换，输出电流波形质量好。
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