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公开(公告)号：CN113676074A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110993069.9
申请日：2021-08-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 针对M3C工作机理复杂，分析与控制方法缺乏统一性，本发明公开了一种m×n型模块化多电平矩阵变换器的统一控制方法。所公开的统一控制方法，首先厘清M3C的能量变换和转移、系统内部能量交互和均衡、电压升降等物理机理，摒弃环流的概念，建立以M3C桥臂为中心的统一数学模型；然后为了提供M3C控制系统的通用性，构建了以桥臂单元为核心的统一m×nM3C系统控制框架；最后基于该控制框架，基于模块电容电压脉动与共模电压、桥臂电流解析数学关系，可获得基于共模电压和桥臂电流最优组合的模块电容电压脉动抑制策略，优化系统运行。本发明拟为M3C拓扑族的控制与分析提供统一的解决办法，推进M3C的工业化进程。
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公开(公告)号：CN112350595A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011298597.4
申请日：2020-11-19
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/219
Abstract: 本发明公开了一种抑制AC/DC矩阵变换器输入不平衡影响的模拟阻抗控制方法。所公开的模拟阻抗控制方法，首先揭示了AC/DC矩阵变换器在修正静止坐标系下的外部特性，通过坐标系自适应修正策略、直流电流分解、模拟阻抗构造获得期望输入电流，最终采用空间矢量调制合成期望电流。该方法只需测量电容电压和直流电流，降低了系统的成本，一定程度上提高了系统的鲁棒性。此外，该方法不依赖输入滤波器参数，因此参数鲁棒性强，所提方法对其他三相AC/DC变换器的不平衡控制方法有指导作用。
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公开(公告)号：CN120016515A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510169610.2
申请日：2025-02-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种级联H桥逆变器构网储能系统的复功率下垂控制方法，若干个H桥逆变器模块通过级联提升整体输出电压等级和功率容量，每个模块仅采集本地功率信息，无通信实现频率同步和功率均衡，共同向公共电网提供有功功率和无功功率。区别于现有级联分散自同步控制方法，所提方法采用ω/P‑Q&V/Q统一复功率下垂控制，解决了电网电压变化造成系统不稳定问题的同时，又可进行电网频率主动支撑。最后搭建了三个逆变器级联并网实验平台，实验结果表明本发明的方法具有更好的电网鲁棒性和支撑性能，为未来级联储能系统提供了更加实用的一次控制策略。
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公开(公告)号：CN114640260B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202210275013.4
申请日：2022-03-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种三相电流型变换器的代数调制方法，在于将占空比的分配问题转化为非齐次线性方程组的求解问题。该方法的具体步骤如下：首先根据系统数学模型，构造出占空比的非齐次线性方程组，借助线性代数相关理论，求得占空比矩阵的通解；其次，根据占空比的物理约束，借助几何方法获得自由变量的可行解范围；然后，在可行解区域中选取一点作为自由变量的值，确定最终的占空比矩阵；最后，根据具体性能要求(低损耗、低共模电压、低直流电流纹波等)合理安排开关动作次序，获得各开关的驱动脉冲。该调制方法避免了三角函数计算，节省了系统运算成本，具有实现容易、灵活性高、通用性强的特点。
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公开(公告)号：CN117691877A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311691017.1
申请日：2023-12-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提出了一种适用不平衡电网的直接矩阵变换器调制方法；其特点在于通过合理选择自由变量保证在电网电压不平衡工况下矩阵变换器的输入电流正弦和输出电流平衡正弦；具体步骤为：步骤一、根据矩阵变换器的输入输出关系，分别构造出输入电压、期望输出电压和调制矩阵的非齐次线性方程组，求得调制矩阵的通解；步骤二、基于扩展瞬时功率理论，合理设置自由变量，确定过渡调制矩阵，实现平均输入无功和瞬时有功功率恒定；步骤三、根据调制矩阵中占空比的物理约束，通过几何方法获得偏移矩阵的可行解范围，确定最终调制矩阵；步骤四、优化矩阵变换器输出电流质量和共模电压特性，合理安排开关动作顺序，获取各开关管驱动脉冲信号。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111224405B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010119248.5
申请日：2020-02-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种直接矩阵变换器的零共模电压及输入无功控制方法，除了提出一种直接矩阵变换器零共模电压的空间矢量调制方法外，还在该调制策略基础上提供一种控制输入无功的控制方法。所提调制方法同时采用顺时针旋转矢量和逆时针旋转矢量，给出了各个矢量占空比的表达式，该调制方法能实现直接矩阵变换器的零共模电压，有效抑制共模电流，这有利于延长电机的使用寿命和减小对周围设备的电磁干扰。根据调制策略中占空比的自由度，提供一种简单实现输入无功的控制方法。此外，本发明的控制方法不需要复杂的扇区判断；具有较小的计算量，因此适合于实际应用。
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公开(公告)号：CN110027490B
公开(公告)日：2021-06-15
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：CN107947602B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201711339123.8
申请日：2017-12-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种间接矩阵变换器的空间矢量调制方法，包括：确定逆变级的零矢量的第一占空比，在调制周期内选取若干调转时段，若干调转时段的总时长为第一占空比与调制周期的乘积，将每一调转时段的起始时刻作为对整流级和逆变级在每一调转时段的开关状态的调制时刻，在每一调转时段的起始时刻，将整流级的所有开关为调整为断开，并保持逆变级的所有开关状态不变；即在对间接矩阵变换器的调制过程中，在原本需要向逆变级引入零矢量的时段内，将整流级的所有开关断开来实现向逆变级引入零矢量，而逆变级在这些时段的起始时刻无需调整开关状态，从而在减小了共模电流的基础上减少了逆变级的开关的动作的次数，减小了系统的损耗。
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公开(公告)号：CN107634657A
公开(公告)日：2018-01-26
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：CN118367830B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202410586946.4
申请日：2024-05-13
Applicant: 中南大学
IPC: H02P21/13 , H02P21/18 , H02P25/022 , H02P27/12
Abstract: 本发明提出了基于坐标变换的永磁同步电机自适应反电动势观测器方法，首先，通过坐标变换来保证待设计观测系统满足严格正实条件。其次，构造了一个中间变量，实现观测系统降阶并消除了对电流导数信息的依赖性。所公开的基于坐标变换的自适应反电动势观测器算法消除了观测器对锁相环中信息的依赖，能够单独设计观测器和锁相环，大大降低了观测器的设计难度，提高了观测系统的可靠性和动态响应。
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