六开关组MMC混合变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN103956921B

    公开(公告)日:2016-10-05

    申请号:CN201410134645.4

    申请日:2014-04-03

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供六开关组MMC混合变换器及其控制方法。变换器包括交流输入电源、交流输入电感、第一直流电源、第一直流输入电感、第二直流电源、第二直流输入电感、第一桥臂、第二桥臂和负载;所述第一桥臂和第二桥臂均由上开关组、中开关组、下开关组、第一桥臂电感、第二桥臂电感串联而成;每个开关组均由N个功率开关单元串联而成;N为正整数。该变换器采用载波移相PWM控制,交流输入电源转换成2N+1电平的交流输入,直流输入电源转换成多电平,经变换器变换成直流输出后给负载供电,且MMC功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流电源电压的1/N,很好的解决了开关管的均压问题,适合分布式发电直接接入高压直流输电的应用。

    无直流偏置的双输出单相三开关组MMC逆变器及其控制方法

    公开(公告)号:CN103762879B

    公开(公告)日:2016-04-13

    申请号:CN201410042990.5

    申请日:2014-01-28

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供一种无直流偏置的双输出单相三开关组MMC逆变器及其控制方法。所述逆变器包括直流电源、第一电容、第二电容、第三电容、开关桥臂、第一负载和第二负载;所述开关桥臂由上开关组、中开关组、下开关组和耦合电感串联而成;上开关组、中开关组和下开关组分别由N个功率开关单元串联而成;第一负载的一端接到第一电容、第二电容的中点,第一负载的另一端接到中开关组的上端;第二负载的一端接到第二电容、第三电容的中点,第二负载的另一端接到中开关组的下端。该逆变器采用载波移相PWM控制,可以输出两路无直流偏置的N+1电平交流电压,适合于高压、大功率、双负载的场合。所述逆变器中耦合电感可由两个独立电感替代。

    桥臂非对称的混合模块组合多电平变换器

    公开(公告)号:CN105406743A

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201510611647.2

    申请日:2015-09-22

    Abstract: 本发明提供桥臂非对称的混合模块组合多电平变换器,其每相电路由上桥臂、下桥臂、第一电容和第二电容组成;所述上桥臂和下桥臂的电路结构完全一致。上桥臂由N个半桥子模块和第一电感构成,下桥臂由N个类全桥子模块和第二电感构成。本发明混合模块组合多电平变换器具有直流侧短路故障自清除能力。与现有的仅由半桥子模块构成的MMC比较,具有直流侧短路故障自清除能力;与现有的仅由全桥子模块构成的MMC比较,节省了大量的开关管,降低了成本。

    2N+2开关组MMCAC-AC变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN104201906A

    公开(公告)日:2014-12-10

    申请号:CN201410385037.0

    申请日:2014-08-06

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供2N+2开关组MMC AC-AC变换器及其控制方法。变换器包括包括N个输入/输出、第一桥臂、第二桥臂和第一电容;每个输入/输出的输入均是交流输入,每个输入/输出的负载均是感性负载;第一桥臂和第二桥臂均由N+1个开关组和2个电感串联而成;每个开关组均由n个功率开关单元串联而成;交流输入和负载的数量和为N;负载的两端作为输出;N>2,n为正整数。该变换器采用载波移相PWM控制,每个输入交流电源变换成2n+1电平的交流输入,经AC-AC变换成2n+1电平的交流输入给感性负载供电,且MMC功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流电源电压的1/n,适合高压和大功率场合的应用。

    双输出三开关组MMC逆变器直流电容电压的控制方法

    公开(公告)号:CN103956928A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410145647.3

    申请日:2014-04-08

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    CPC classification number: H02M7/487 H02M2007/4835

    Abstract: 本发明提供双输出三开关组MMC逆变器直流电容电压的控制方法,包括对上开关组、中开关组和下开关组的功率开关单元的直流电容的电压控制;采样上开关组、中开关组和下开关组的每个功率开关单元的直流电容的电压,通过电压反馈和PI调节,稳定上该功率开关单元的直流电容的电压。本发明的控制方法均衡和稳定了双输出单相三开关组MMC逆变器中直流电容的电压,确保双输出单相三开关组MMC逆变器具有两路N+1电平交流输出,输出电流波形质量很高,功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流母线电压的1/N,同时能保证变换器工作过程中所有开关管承受的电压相等,很好的解决了开关管的均压问题。

    双输出单相三开关组MMC逆变器及其控制方法

    公开(公告)号:CN103762881A

    公开(公告)日:2014-04-30

    申请号:CN201410042986.9

    申请日:2014-01-28

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供双输出单相三开关组MMC逆变器及其控制方法。本发明的逆变器包括第一直流电源、第二直流电源、上开关组、中开关组、下开关组、耦合电感、第一负载和第二负载。第一负载的一端和第二负载的一端均接到第一直流电源和第二直流电源的中点,第一负载的另一端接到中开关组的上端,第二负载的另一端接到中开关组的下端。该逆变器采用载波移相PWM控制,逆变器可以输出两路N+1电平的交流电压,功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为第一直流电源和第二直流电源电压之和的1/N,且能保证变换器工作过程中保持不变,均压效果好,适合于高压、大功率、双负载的场合。所述逆变器中耦合电感可由两个独立电感替代。

    N输出单相2N+2开关组MMC逆变器及其控制方法

    公开(公告)号:CN103762862A

    公开(公告)日:2014-04-30

    申请号:CN201410042826.4

    申请日:2014-01-28

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供N输出单相2N+2开关组MMC逆变器及其控制方法。所述逆变器包括直流电源、第一桥臂、第二桥臂和N个负载;所述两个桥臂均由N+1个开关组和2个电感串联而成,每个桥臂的每个开关组均由n个功率开关单元串联而成;第k个负载的两端分别与两个桥臂的第k+1个开关组的上端连接,其中k的取值为1~N-1;第N个负载的两端分别与两个桥臂的第N个开关组的下端连接。该逆变器采用载波移相PWM控制,具有N路2n+1电平的交流输出,MMC功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流电源电压的1/n,很好的解决了开关管的均压问题,适合高压和大功率场合的应用。每个桥臂中两个电感均可相互耦合,构成一对耦合电感。

    高效率高增益低电压电流应力的DC-DC变换器

    公开(公告)号:CN103633835A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201310567931.5

    申请日:2013-11-14

    Abstract: 本发明提供高效率高增益低电压电流应力的DC-DC变换器。本发明以直流电源、开关管、第一二极管、第二二极管、第四二极管、第五二极管、第一电感、第三电感、第一电容、第三电容和第四电容构成输入级Boost变换器;以第一电容、开关管、第三二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第二电感、第四电感、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第二电容和负载构成输出级Boost变换器。输入Boost变换器和输出Boost变换器分别引入第二电感和第四电感作为谐振电感,实现了开关管的零电流开通,同时实现了每个二极管的零电流关断。该变换器增益为6/(1-D)2,且开关管的电压应力为输出电压的1/3。

    3N+3开关组MMC AC-AC变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN104218819B

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201410310249.2

    申请日:2014-10-20

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供3N+3开关组MMC AC‑AC变换器及其控制方法。变换器由N个三相交流输入/输出、第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第一电容构成;第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂均由N+1个开关组和两个电感串联而成;每个开关组均由n个功率开关单元串联而成;每个三相感性负载的三端作为每个三相交流输出;N>2,n为正整数。该变换器采用载波移相PWM控制,每个三相交流输出转换为线电压为2n+1电平的交流输入,经AC‑AC变换为线电压为2n+1电平的交流输出给负载供电,且MMC功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流电源电压的1/n,解决了开关管的均压问题,适合高压和大功率场合的应用。

    模块组合高压直流断路器
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN104009450B

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201410191580.7

    申请日:2014-05-07

    Inventor: 张波 付坚 丘东元

    Abstract: 本发明提供模块组合高压直流断路器,所述直流断路器包括开关组、二极管、电阻和机械开关;所述开关组包括N个半桥模块;N的取值为正整数,每个半桥模块均由电容、第一IGBT和第二IGBT构成。与现有技术比较,本发明的模块组合高压直流断路器采用通用的半桥模块,可以很好的降低成本;N个子模块串联,降低了分闸后每个子模块的每个IGBT上的电压应力;可以精确地控制每个半桥模块的电容的放电,每个半桥模块逐次放电,有效地减小放电电流。

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