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公开(公告)号：CN114217662A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111396338.X
申请日：2021-11-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05F1/625
Abstract: 本发明公开了一种高电压脉冲碎岩技术的匹配电压波头确定方法及系统，属于高电压放电技术领域。包括：测定岩石和绝缘液的离散伏秒特性；对岩石和绝缘液的离散伏秒特性进行曲线拟合，获得伏秒特性曲线；根据岩石和绝缘液的伏秒特性曲线，获得临界波头时间；根据临界波头时间，获得临界伏秒特性曲线和匹配波头时间；根据临界伏秒特性曲线和匹配波头时间，获得临界击穿电压，进而确定匹配电压峰值。本发明提出的匹配电压波头的确定方法，能够针对不同种类的岩石和绝缘液，选取合适的匹配电压波头，使得等离子体通道在岩石中形成的概率提升，降低在绝缘液中形成等离子体通道的概率，从而提高高电压脉冲碎岩技术的破碎效率，优化破碎效果，节约成本。
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公开(公告)号：CN117805602A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311816843.4
申请日：2023-12-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R31/327 , G01M13/00 , G01D21/02
Abstract: 本发明提供了一种脉冲晶闸管型强流开关的热稳定边界评估方法及系统，其中方法包括：根据脉冲晶闸管型强流开关的结构特性，确定脉冲晶闸管型强流开关在重频下最大结温与工作参数组合之间的电热耦合计算函数；工作参数组合包括工作电流、工作频率和工作次数；在脉冲晶闸管型强流开关在重频下最大结温低于最大允许结温的条件下，基于电热耦合计算函数确定所有可行的工作参数组合，并且每一可行的工作参数组合中每一参数需大于或等于对应的初始值，工作频率需低于理论极限工作频率；基于所有可行的工作参数组合，确定脉冲晶闸管型强流开关的热稳定边界。本发明实现了评估晶闸管型强流开关热稳定边界，提高晶闸管型强流开关的器件利用率。
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公开(公告)号：CN117713757A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311786027.3
申请日：2023-12-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种任意高压脉冲波形生成方法、装置、系统及存储介质，属于高电压技术领域，方法通过将期望波形拟合为多电平阶梯波，并对多电平阶梯波进行对应电平编号，按照时序依次扫描多电平阶梯波，在当前时刻，根据检测到的电平编号跳变，控制对应的高压脉冲产生基本单元中负责输出对应极性电压的开关管导通或关断，以生成每个开关管的导通和关断时序，进而生成对应的驱动信号以驱动对应开关管输出期望波形。还提供了一种任意高压脉冲波形生成装置，该装置中还包括用于提供人机交互界面的界面模块。本发明的方法能够独立控制每一个开关管，进而生成任意期望的波形，并且实现图形化的人机交互。
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公开(公告)号：CN116346109A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310123740.3
申请日：2023-02-16
Applicant: 华中科技大学
IPC: H03K17/687 , H03K17/567
Abstract: 本发明公开了一种无源高压隔离半导体开关驱动装置，属于脉冲功率技术领域。本发明利用窄脉冲信号控制半导体开关导通，在无脉冲信号输入时，使半导体开关的结电容仅能通过自身极大的泄漏电阻进行电荷泄放，从而延长驱动电压保持时间，实现窄脉冲信号控制半导体开关器件的长时间导通，可以有效避免磁芯饱和并减小磁芯体积。利用负脉冲实现半导体开关器件的可靠关断，能够有效驱动多类半导体开关器件。本发明装置采用模块化与小型化设计，可集成于PCB板并进行塑封，能够有效缩小器件体积，方便拓展应用。
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公开(公告)号：CN114217662B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202111396338.X
申请日：2021-11-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05F1/625
Abstract: 本发明公开了一种高电压脉冲碎岩技术的匹配电压波头确定方法及系统，属于高电压放电技术领域。包括：测定岩石和绝缘液的离散伏秒特性；对岩石和绝缘液的离散伏秒特性进行曲线拟合，获得伏秒特性曲线；根据岩石和绝缘液的伏秒特性曲线，获得临界波头时间；根据临界波头时间，获得临界伏秒特性曲线和匹配波头时间；根据临界伏秒特性曲线和匹配波头时间，获得临界击穿电压，进而确定匹配电压峰值。本发明提出的匹配电压波头的确定方法，能够针对不同种类的岩石和绝缘液，选取合适的匹配电压波头，使得等离子体通道在岩石中形成的概率提升，降低在绝缘液中形成等离子体通道的概率，从而提高高电压脉冲碎岩技术的破碎效率，优化破碎效果，节约成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114165211A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111430031.7
申请日：2021-11-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，属于高压脉冲钻井领域。本发明创新地提出通过测量高压脉冲钻井过程中击穿电压的脉宽，来实现高压脉冲钻井运行状态监测；并且给出了判断依据，以岩石内部击穿的最大电压脉宽与液体中击穿的最小电压脉宽中的较小值作为临界脉宽，若实际电压脉宽小于临界电压脉宽，则表明高压脉冲钻井设备在岩石内部发生了击穿，否则，表明高压脉冲钻井设备在液体中发生了击穿。如此，可以实时获取高压电脉冲破岩的工作状态，有利于对高压电脉冲钻井过程进行及时调整，以获得更好的破岩效果。并且实现方式简单，具有很强的实用价值。
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公开(公告)号：CN117744479B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202311715295.6
申请日：2023-12-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/126 , G06F111/06
Abstract: 本发明提供了脉冲电源中器件与模块运行域协同优化的方法以及系统，属于脉冲电源领域，其包括：S1根据脉冲电源运行工况，对其组成器件进行初步选型，获得初选器件集合，S2将步骤S1获得的初选器件集合作为初始种群，采用遗传算法对器件集合进行优化，获得器件最优集合，进而获得最优器件运行域，S3将单个器件的最优运行域交合形成对应第一级分模块的最优运行域，S4将当前级分模块的最优运行域与剩余的单个器件的最优运行域交合形成下一级分模块的最优运行域，直至穷尽所有的单个器件，最终获得整个脉冲电源总模块的最优运行域。本发明能解决强流脉冲电源中各器件的指标之间可能存在的相互矛盾问题以及各器件之间的选型契合度小的问题。
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公开(公告)号：CN114165211B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202111430031.7
申请日：2021-11-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，属于高压脉冲钻井领域。本发明创新地提出通过测量高压脉冲钻井过程中击穿电压的脉宽，来实现高压脉冲钻井运行状态监测；并且给出了判断依据，以岩石内部击穿的最大电压脉宽与液体中击穿的最小电压脉宽中的较小值作为临界脉宽，若实际电压脉宽小于临界电压脉宽，则表明高压脉冲钻井设备在岩石内部发生了击穿，否则，表明高压脉冲钻井设备在液体中发生了击穿。如此，可以实时获取高压电脉冲破岩的工作状态，有利于对高压电脉冲钻井过程进行及时调整，以获得更好的破岩效果。并且实现方式简单，具有很强的实用价值。
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公开(公告)号：CN117272902A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311232871.1
申请日：2023-09-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/367 , G06F111/06 , G06F119/06 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种脉冲电源多目标优化方法、电子设备与存储介质，属于脉冲电源设计技术领域，优化方法包括：通过遍历得到不同设计参数下的单模块能量密度和重频次数：当给定单模块能量密度时，选择重频次数最大的设计参数作为最优设计；遍历不同的设计参数过程包括：对级数遍历，对于每个遍历的级数执行：确定电容体积和电容量和晶闸管遍历范围；遍历晶闸管和电感，对于每组遍历的晶闸管和电感，计算重频次数和能量密度；确定重频次数时，仿真获取单模块放电的电流脉冲波形，当达到重频临界条件，输出重频次数等于当前放电次数减一。通过以上方法，便能够快速遍历不同设计参数下的能量密度和重频次数，在进行设计时，可以快速确定较优的设计参数。
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公开(公告)号：CN114169151B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202111394128.7
申请日：2021-11-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , B02C19/18 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种高压脉冲破碎装置工作参数设计方法及系统，属于高压脉冲破碎钻井领域，包括：固定脉冲次数为n0，改变电极间隙距离S，获取高压脉冲破碎的相对深度h、单个高压脉冲的破碎体积Q、高压脉冲破碎单位体积岩石的耗能w与电极间隙距离S的变化关系式；综合三种变化关系式，以w为主要因素，初步确定最优电极间隙距离的选择范围Sa～Sc，再根据h和Q为分析对象，确定最优电极间隙距离Sb和最优电极数Nb；在所述的最优电极间隙Sb下，改变所述的脉冲次数n，分析所述的单个高压脉冲的破碎体积Q变化特性，选择最优脉冲次数nb，且nmax≥nb。本发明减少了高压电脉冲破碎过程的能量损耗，在高压脉冲破碎电源参数确定的情况下实现了最大破岩效率。
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