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公开(公告)号：CN112290801B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202011132969.6
申请日：2020-10-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/315
Abstract: 本发明公开了一种高升压比隔离型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器包括中压变换电路、三相变压器和高压变换电路，中压侧利用晶闸管串联承担中压直流电压；高压侧利用模块化多电平桥臂与串联二极管形成混合桥臂来承担高压直流电压，降低器件数目，减小变换器体积；通过对模块化多电平桥臂电压的控制，可以实现对输出功率的调节，并且可以实现中压侧器件的软开关，进而提高变换器效率。本发明的直流变换器具有体积小、效率高、成本低、功率密度高的特点，可以实现高升压比；中压侧采用半控或全控器件串联，且均可以实现软开关；高压侧采用串联二极管或其它可控器件与模块化多电平变换器构成同一桥臂，可有效降低变换器的体积、损耗及成本。
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公开(公告)号：CN111555633B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202010457172.7
申请日：2020-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于新能源直流并网的直流变压器及其控制方法，所述直流变压器由N个结构相同的功率模块构成，采用低压侧并联、中压侧串联结构，可实现直流电能变换，可实现单极结构或双极结构；每个功率模块采用调频控制，实现对功率和输出电压的调节，本发明的直流变压器可以在较宽输出电压范围内实现全负荷范围内的软开关；同时调频过程加在变压器上的正负电压脉宽时间固定，可有效降低变压器工作磁密，进而降低变压器体积。对于相同输出电压等级，本发明的直流变压器可有效降低中压侧二极管的电压应力，可采用更低电压等级的二极管，降低成本。本发明的直流变压器具有体积小、效率高、成本低的特点，非常适用于新能源直流并网。
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公开(公告)号：CN113258776A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110578720.6
申请日：2021-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于大规模海上风电直流送出的高升压比直流变换器，所述高升压比直流变换器采用三相或多相结构，由三相逆变桥、三相变压器和二极管不控整流桥级联而成。该高升压比直流变换器通过有源桥臂与晶闸管阀组、二极管阀组相结合的方案，由有源桥臂主动控制实现电压调控和电流控制，并为晶闸管阀组、二极管阀组提供理想的零压、零流条件；有源桥臂仅需承担中压直流电压或提供用于功率和电压控制的小电压，所需级联的子模块数目显著减少，可实现海上平台的轻量化和小型化设计。
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公开(公告)号：CN111262443A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010076552.6
申请日：2020-01-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有双极输出电压自平衡能力的直流固态变压器，属于电力电子技术和直流输配电领域。高压侧直流母线电容器、第一、二桥臂均并联在高压直流母线的正极和负极之间，低压侧分裂直流母线电容器、负载、第三桥臂和第四桥臂均并联在低压直流母线的正极和负极之间，高压侧电路上设有输出端，低压侧电路上设有输入端，谐振腔上分别设有高压侧和低压侧，输出端与高压侧连接，输入端与低压侧连接，平衡电感L1一端与输入端g连接，平衡电感L2一端与输入端f连接，平衡电感L1另一端和平衡电感L2另一端连接，且同时与低压侧分裂直流母线电容器连接。本发明该拓扑直接输出双极直流电压，无需额外开关器件构造电压平衡器即可实现双极直流输出，节约成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113595401B
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202110873910.0
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种可调压的谐振型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器由一次侧部分、二次侧部分和主变压器三部分构成；一次侧部分包含一次侧主桥臂、一次侧辅助桥臂和辅助变压器；二次侧部分包含二次侧整流桥、谐振电感和谐振电容；主变压器承担主要的传输功率；通过对辅助桥臂导通时序的控制，改变辅助变压器电压，实现对输出电压的调节，并且可以实现所有开关器件的软开关，进而提升效率；对于升压应用场景，辅助变压器置于一次侧，电压等级低，体积小，有利于提高变换器功率密度。本发明可以实现输入电压的调节；一次侧采用全控型IGBT器件，二次侧采用二极管，且所有器件均可实现软开关；具有高效、高功率密度的特点。
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公开(公告)号：CN111555633A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010457172.7
申请日：2020-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于新能源直流并网的直流变压器及其控制方法，所述直流变压器由N个结构相同的功率模块构成，采用低压侧并联、中压侧串联结构，可实现直流电能变换，可实现单极结构或双极结构；每个功率模块采用调频控制，实现对功率和输出电压的调节，本发明的直流变压器可以在较宽输出电压范围内实现全负荷范围内的软开关；同时调频过程加在变压器上的正负电压脉宽时间固定，可有效降低变压器工作磁密，进而降低变压器体积。对于相同输出电压等级，本发明的直流变压器可有效降低中压侧二极管的电压应力，可采用更低电压等级的二极管，降低成本。本发明的直流变压器具有体积小、效率高、成本低的特点，非常适用于新能源直流并网。
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公开(公告)号：CN112290801A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011132969.6
申请日：2020-10-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/315
Abstract: 本发明公开了一种高升压比隔离型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器包括中压变换电路、三相变压器和高压变换电路，中压侧利用晶闸管串联承担中压直流电压；高压侧利用模块化多电平桥臂与串联二极管形成混合桥臂来承担高压直流电压，降低器件数目，减小变换器体积；通过对模块化多电平桥臂电压的控制，可以实现对输出功率的调节，并且可以实现中压侧器件的软开关，进而提高变换器效率。本发明的直流变换器具有体积小、效率高、成本低、功率密度高的特点，可以实现高升压比；中压侧采用半控或全控器件串联，且均可以实现软开关；高压侧采用串联二极管或其它可控器件与模块化多电平变换器构成同一桥臂，可有效降低变换器的体积、损耗及成本。
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公开(公告)号：CN113258776B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202110578720.6
申请日：2021-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于大规模海上风电直流送出的高升压比直流变换器，所述高升压比直流变换器采用三相或多相结构，由三相逆变桥、三相变压器和二极管不控整流桥级联而成。该高升压比直流变换器通过有源桥臂与晶闸管阀组、二极管阀组相结合的方案，由有源桥臂主动控制实现电压调控和电流控制，并为晶闸管阀组、二极管阀组提供理想的零压、零流条件；有源桥臂仅需承担中压直流电压或提供用于功率和电压控制的小电压，所需级联的子模块数目显著减少，可实现海上平台的轻量化和小型化设计。
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公开(公告)号：CN113595401A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110873910.0
申请日：2021-07-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种可调压的谐振型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器由一次侧部分、二次侧部分和主变压器三部分构成；一次侧部分包含一次侧主桥臂、一次侧辅助桥臂和辅助变压器；二次侧部分包含二次侧整流桥、谐振电感和谐振电容；主变压器承担主要的传输功率；通过对辅助桥臂导通时序的控制，改变辅助变压器电压，实现对输出电压的调节，并且可以实现所有开关器件的软开关，进而提升效率；对于升压应用场景，辅助变压器置于一次侧，电压等级低，体积小，有利于提高变换器功率密度。本发明可以实现输入电压的调节；一次侧采用全控型IGBT器件，二次侧采用二极管，且所有器件均可实现软开关；具有高效、高功率密度的特点。
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