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公开(公告)号：CN102891617A
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201110200049.8
申请日：2011-07-18
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种无源均压控制电路，其特征在于：它包括级联逆变拓扑结构装置，级联逆变拓扑结构装置中每相级联电路均包括N级串联的H桥单元，每个H桥单元均由整流器和逆变器组成，每个H桥单元上均连接一个单相隔离变压器；每相级联电路中，每个单相隔离变压器的输入端连接一级H桥单元的交流输出端，单相隔离变压器的输出端连接下一级H桥单元直流输入端，最后一级单相隔离变压器输出端连接第一级H桥单元的输入端；每相级联电路中，在任意一级整流器的输出端并联一个充电整流器；充电整流器的交流输入端经一充电隔离变压器连接充电回路。本发明具有电路拓扑简洁、可靠性高及效率高等特点，可以广泛应用于直流电容电压不均衡的级联逆变拓扑结构中。
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公开(公告)号：CN102185487A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110127035.8
申请日：2011-05-17
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种混合级联型多电平储能充放电及均压电路，其特征在于：它包括多电平变换器、电感、电压和电流检测单元和控制器，多电平变换器包括三相电路，每相电路均包括若干个串联的级联单元，每个级联单元的两个连接端子分别与相邻级联单元的连接端子串联；多电平变换器的三相输出端连接负载，多电平变换器的三相输入端分别经一电感连接外部电网；各电感的电网输入侧均连接至电压和电流检测单元，电压和电流检测单元将检测到的电网电压和电流信号传输至控制器，控制器与多电平变换器进行信息交互。本发明采用蓄电池和超级电容混合结构的储能结构，能减少储能单元的直接串并联，电路结构比较简单。本发明可以广泛应用于电力系统储能和电动汽车等系统中。
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公开(公告)号：CN100521506C
公开(公告)日：2009-07-29
申请号：CN200710063490.X
申请日：2007-02-02
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属于高压多电平变频技术领域，其特征在于主电路由H桥串联型变频器和一组储能逆变器装首组成。H桥串联型变频器由多绕组隔离变压器供电，储能逆变器装置连接有无源的储能电容，储能电容可根据相应系统的功率等级选取。该变频驱动装置三相桥臂的主开关器件根据输出电压等级和通过电流的不同，可选用相应的功率半导体开关器件。控制器以高性能数字信号微处理器为核心生成PWM控制信号。该结构在传统H桥串联型变频器基础上，增加了一组储能逆变器装置，不仅可以实现利用储能电容动态存储能量的目的，同时还可以使得电压谐波含量小，提高了变频驱动装置的效率和性能。
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公开(公告)号：CN115313891A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211020418.X
申请日：2022-08-24
申请人： 清华大学
摘要： 本公开涉及电力电子变换器技术领域，尤其涉及一种多电平子模块电力电子变压器及控制方法。其中，该多电平子模块电力电子变压器，包括：多电平全桥整流单元、直流母线电容单元和直流供电单元，直流母线电容单元包括n个直流母线电容，n个直流母线电容串联连接形成n+1个直流端子，n为正整数且n≥3；其中，多电平全桥整流单元分别与n+1个直流端子和直流供电单元连接，用于将交流电网输入的第一交流电能转换为第一直流电能；直流供电单元与直流母线电容单元并联连接，用于输出第一直流电能至直流电源。采用上述方案的本公开可以在提高系统功率密度的同时降低系统控制的复杂度。
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公开(公告)号：CN110323953B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201910693276.5
申请日：2019-07-30
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/00 , H02M7/487 , H02M7/5387
摘要： 本发明公开了一种中点箝位多电平变换器的虚拟空间矢量调制方法及系统，其中，该方法包括以下步骤：采用预设虚拟开关状态，将多电平空间矢量脉宽调制PWM简化为虚拟空间矢量脉宽调制PWM；采用三电平空间矢量脉宽调制PWM算法，得到虚拟空间矢量脉宽调制PWM中合成参考矢量的多个电压矢量序列及其矢量作用时间；筛选多个电压矢量序列中最接近目标中点电流的最优电压矢量序列，以对母线上、下电容的电压平衡控制；采用三电平空间矢量脉宽调制PWM算法，得到最优电压矢量序列的作用时间，以计算每相的实际开关状态和作用时间。该方法控制简单，易于实现中点箝位型多电平变换器在全调制比和全功率因数范围内的母线电容电压平衡控制。
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公开(公告)号：CN111082411A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN202010015334.1
申请日：2020-01-07
申请人： 清华大学 , 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所
摘要： 本发明公开了一种整流和复合储能一体化直流发电系统，包括：交流发电机组和复合储能型模块化多电平整流器，复合储能型模块化多电平整流器包括m相电路，每相电路包括上桥臂和下桥臂，上桥臂由n个储能子模块的输出端依次串联后与桥臂电抗器串联构成，下桥臂由桥臂电抗器与n个储能子模块的输出端依次串联构成；每相电路的上桥臂的上端分别与直流电网的正极相连，每相电路的下桥臂的下端分别与直流电网的负极相连，每相电路上桥臂的下端与下桥臂的上端相连形成该相的交流输出端，并且m相电路的交流输出端与交流发电机组的输出端相连，其中，m和n均为正整数。该系统控制灵活，集成度高，适用于直流微网、舰船中压直流综合电力系统等场合。
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公开(公告)号：CN110460258A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910775044.4
申请日：2019-08-21
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明公开了一类多电平逆变电路拓扑结构，包括：第一开关器件、第二开关器件和多个双向导通开关模块，其中，第一开关器件和第二开关器件均为IGBT反并联二极管；多个双向导通开关模块的每个双向导通开关模块由两个IGBT反并联二极管的开关器件反串联组成，或者由两个IGBT串联二极管的开关器件反并联组成，或者由两个双向导通的逆阻型IGBT反并联组成，或者为一个维也纳电路模块，器件选型从外侧向中心成对称分布。该拓扑结构可以减少多电平变换电路的开关器件，降低成本且减小开关损耗，并具有开关器件数量少的优点。
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公开(公告)号：CN110380598A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910623756.4
申请日：2019-07-11
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M1/088
摘要： 本发明公开了一种基于混合动态电压平衡的器件耐压提高方法及装置，其中，该方法包括：在包括金属-氧化物半导体场效应晶体管的电路中，将金属-氧化物半导体场效应晶体管分别与有源箝位电路和无源RCD缓冲电路进行串联处理；获取金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏源电压，若漏源电压大于有源箝位电路中的齐纳二极管的击穿电压时，确定漏源电压钳位在钳位电压值；通过无源RCD缓冲电路吸收有源箝位电路中的齐纳二极管导通时造成的电压尖峰，以使漏源电压稳定在钳位电压值。该方法能够大幅提高电力电子变换器开关电压等级，并可以缩小电力电子变换器的重量和体积。
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公开(公告)号：CN107317500B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710748127.5
申请日：2017-08-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： H02M7/487 , H02M7/5395
CPC分类号： H02M7/487 , H02M7/5395
摘要： 本发明涉及一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法，其步骤：确定四电平载波交叠PWM调制策略；根据调制策略对上、下母线电容电压的平衡控制；对中间母线电容电压的平衡控制，实现对母线电容电压平衡控制。四电平载波交叠PWM调制策略包含三个载波Cr1、Cr2、Cr3，分别对应开关管Sx1、Sx2、Sx3。载波Cr1、Cr2、Cr3为周期与相位相同的三角波，其中Cr1与Cr3的幅值为3/2，Cr2的幅值为3，Cr1的最低点是3/2，最高点是3，Cr2的最低点是0，最高点是3，Cr3的最低点是0，最高点是3/2。通过零序电压注入和微调开关管控制信号占空比的方法实现。本发明控制简单、易于实现，能够实现中点箝位型四电平变换器在全调制比和全功率因数范围内的母线电容电压平衡控制。
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