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公开(公告)号：CN110034597B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN201910311833.2
申请日：2019-04-18
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LC双极性谐振的Cells‑to‑Cells均衡电路及其控制方法，均衡过程中，微控制器输出四路频率等于LC谐振频率一半、相位互差90度、占空比为25％的矩形波驱动信号使均衡源单元和均衡目标单元通过开关网络双极性、循环地连接至LC谐振支路，使LC谐振支路循环地工作在正极性充电、正极性放电、反极性充电和反极性放电状态，实现能量从源单元传输至均衡目标单元的零电流开关均衡。本发明实现了均衡过程中谐振电容C残余电压的等效释放，且均衡源单元和均衡目标单元均可为任意节相邻的电池单体(Cells)，具有功率密度高、均衡效率高、控制灵活、易于模块化制造的优点。
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公开(公告)号：CN113794251B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202111029958.X
申请日：2021-09-03
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种退役动力电池组的分层均衡电路及实现方法，该分层均衡电路包括底层均衡电路、顶层均衡电路、微控制器，电压采样电路、开关驱动电路。本发明对退役动力电池组分层均衡，底层均衡模块采用集中式均衡电路，减小了电路体积，降低成本，顶层均衡模块采用分布式均衡电路，降低电路的控制难度，提升电路的可拓展性。该均衡电路实现方法不仅可以实现底层均衡模块内部同时均衡，还实现了底层均衡模块之间的均衡，综合考虑了均衡电路的体积、均衡速度和可拓展性。
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公开(公告)号：CN112688375B
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202011397348.0
申请日：2020-12-03
Applicant: 华南理工大学
IPC: H02J7/00
Abstract: 本发明公开了一种基于多绕组变压器的均衡输出系统，包括：一个电池单元模块、一个多绕组变压器、两组开关管、一个控制器和一个滤波模块，当对外输出时，控制器产生固定占空比的PWM信号驱动一次侧开关管，控制二次侧开关管处于关断状态，利用正激实现对电池组的均衡，利用反激实现二次侧输出的功能；当对电池单元模块充电时，控制器产生固定占空比的PWM信号驱动二次侧开关管，控制一次侧开关管处于关断状态，利用反激实现对一次侧电池单元模块充电的功能。本发明利用多绕组变压器实现对电池单元模块均衡和利用变压器二次侧实现对外输出，提升了电池组的可用容量，延长了电池组的使用寿命，同时也提高了均衡系统的集成度。
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公开(公告)号：CN110677064A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910992518.0
申请日：2019-10-18
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单相PWM整流器定频电流预测控制方法，该控制方法包括以下步骤：在一个采样周期内选取三个开关状态，包括一个有效开关状态和两种零开关状态，并且两种零开关状态的作用时间相同，从而实现定频控制；根据一个采样周期内各个开关状态的作用时间列写电路的离散化方程作为输入电流的预测模型；将目标函数对时间求导并令其导数为0，得到不同有效开关状态的最佳作用时间，再得到零开关状态的作用时间；将相关参数代入目标函数中，选取使得目标函数值最小的有效开关状态作为下一周期的有效开关状态。由于本发明在一个采样周期内选取三种开关状态，可保证开关管的开关频率恒定，可有效减少输入电流中的谐波分量，提高系统运行性能。
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公开(公告)号：CN110190764A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910416548.7
申请日：2019-05-20
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单相PWM整流器二次纹波抑制电路的模型预测控制方法，包括以下步骤：首先根据锁相环得到的输入电压角度，计算下一个采样时刻的输入电流给定值、储能电容功率给定值、储能电容电流给定值；然后再根据电路的离散化数学模型计算下一个采样时刻各个开关状态对应的输入电流预测值、储能电容电流预测值、储能电容功率预测值；最后将计算得到的给定值与预测值代入目标函数，选择使目标函数取值最小的那个开关状态作为下一时刻的开关状态。该发明可以有效地将二次纹波功率存储于储能电容中，从而达到抑制输出电压纹波的目标。相比传统的SPWM或SVPWM的控制方法，本方法具有结构简单、参数设计少的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110649337B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN201911021857.0
申请日：2019-10-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单电感的新型锂离子电池Cell‑to‑Cell模块化均衡电路及控制方法，该均衡电路包括1个储能电感、1个串联电池组、1个开关网络、1个续流单元SX、1个电压采样电路、1个控制器、1个开关驱动电路。根据均衡电路的结构，将开关与电池组成均衡模块，将多个均衡模块的端口相接组成大电池组的均衡电路。该电路具有结构简单、开关器件少、易于模块化的优点，可以实现锂离子电池组Cell‑to‑Cell均衡，减少能量损失，改善锂离子电池组不一致性，有效提高电池组可用容量。
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公开(公告)号：CN113162159B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110370453.3
申请日：2021-04-07
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LC谐振电路改进的Cell‑to‑Cell电池均衡电路及实现方法，该均衡电路包括串联电池组、两组开关选择模块、n个LC谐振模块、开关驱动电路、微控制器。本发明利用LC谐振模块不仅实现了能量在相邻电池之间的传输，而且实现了串联电池组的首末电池单体之间的能量传输，从而实现了对串联电池组的均衡，提升了电池组的可用容量。本发明具有以下的优点：利用LC谐振模块实现了零电流开关，有效地降低了开关损耗；有效提高了开关频率，均衡速度快，减小了电路体积；控制方式简单，只需要两组互补、固定频率、固定占空比的PWM脉冲信号即可对两组开关模块实现控制。
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公开(公告)号：CN112688374A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011397319.4
申请日：2020-12-03
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超级电容储能转移的锂电池组主动均衡系统，该均衡系统均包括：两个串联电池组、一个控制器、两组开关阵列、一个串联超级电容组。其中，控制器产生两个占空比相同的PWM信号分别控制两组开关阵列中所有开关桥的上桥臂和下桥臂导通和关断，实现串联的电池组中电量高的电池向超级电容组充电，超级电容组存储电量之后，一方面向外部输出，另一面向电量低的电池放电。本发明通过串联超级电容组转移电量和输出电量，能够在实现对锂电池的主动均衡的同时有效地缓冲大功率输出时电流对锂电池的冲击，对延长锂电池的使用寿命方面的贡献突出。
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公开(公告)号：CN110190764B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910416548.7
申请日：2019-05-20
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种单相PWM整流器二次纹波抑制电路的模型预测控制方法，包括以下步骤：首先根据锁相环得到的输入电压角度，计算下一个采样时刻的输入电流给定值、储能电容功率给定值、储能电容电流给定值；然后再根据电路的离散化数学模型计算下一个采样时刻各个开关状态对应的输入电流预测值、储能电容电流预测值、储能电容功率预测值；最后将计算得到的给定值与预测值代入目标函数，选择使目标函数取值最小的那个开关状态作为下一时刻的开关状态。该发明可以有效地将二次纹波功率存储于储能电容中，从而达到抑制输出电压纹波的目标。相比传统的SPWM或SVPWM的控制方法，本方法具有结构简单、参数设计少的优点。
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公开(公告)号：CN110034597A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910311833.2
申请日：2019-04-18
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LC双极性谐振的Cells-to-Cells均衡电路及其控制方法，均衡过程中，微控制器输出四路频率等于LC谐振频率一半、相位互差90度、占空比为25％的矩形波驱动信号使均衡源单元和均衡目标单元通过开关网络双极性、循环地连接至LC谐振支路，使LC谐振支路循环地工作在正极性充电、正极性放电、反极性充电和反极性放电状态，实现能量从源单元传输至均衡目标单元的零电流开关均衡。本发明实现了均衡过程中谐振电容C残余电压的等效释放，且均衡源单元和均衡目标单元均可为任意节相邻的电池单体(Cells)，具有功率密度高、均衡效率高、控制灵活、易于模块化制造的优点。
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