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公开(公告)号：CN112104095B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202010996326.X
申请日：2020-09-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有强抗偏移能力的恒压或恒流型补偿拓扑的设计方法，属于无线电能传输技术领域。本发明为解决现有补偿拓扑抗偏移能力差的问题。包括：将无线电能传输系统等效为二端口网络；获得用A描述的二端口网络关系式；A与AP、AS及AM之间的关系式，以及对应的二端口网络传输矩阵的特性关系式；再进一步得到二端口网络输出电压与输入电压比E、输出电流与输入电压比G以及补偿拓扑输入阻抗Zin的表达式；经过一系列计算，得到无线电能传输系统的S/T型补偿网络对应的恒压模式和恒流模式表达式；在S/T型补偿网络对应的恒压模式和恒流模式表达式约束下，得到多种形式的最终补偿网络。本发明可以增强ICPT系统的抗偏移能力，同时保证输出电压/电流基本恒定。
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公开(公告)号：CN112311204B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202011132418.X
申请日：2020-10-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种减小谐振变换器线圈损耗的分段串联补偿方法，属于电力电子谐振变换器技术领域。本发明针对现有谐振变换器线圈寄生电容造成的线圈损耗采用集中式串联补偿，使系统体积增大，并影响系统的传输效率和功率密度的问题。包括：对于低频工作条件下的谐振线圈，按线圈绕制顺序在其线圈的相邻层之间依次串联层间补偿电容进行单层分段补偿；并按谐振线圈的等效模型确定层间补偿电容的值；对于高频工作条件下的谐振线圈，按线圈绕制顺序在其线圈的每相邻匝之间依次串联匝间补偿电容进行单匝分段补偿，并按谐振线圈的等效模型确定匝间补偿电容的值。本发明有效地减小了系统体积，提高了系统的传输效率和功率密度。
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公开(公告)号：CN113328536A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110730299.6
申请日：2021-06-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明的多中继无线能量及数据协同传输系统涉及基于PCB自补偿线圈的多中继传输系统，目的是为了克服现有无线电能传输系统中由于存在补偿电容易被强电场击穿以及引起尖端放电问题，包括：能量发射线圈与电源电气连接，用于将电源所提供的能量发射至能量中继线圈；能量中继线圈，用于进行能量的无线中继传输；能量接收线圈与负载电气连接，用于从能量中继线圈接收能量并提供给负载；数据发射线圈与调制电路电气连接，用于将调制电路所调制的数据信号发射至数据中继线圈；数据中继线圈，用于进行数据信号的中继传输；数据接收线圈与解调电路电气连接，用于从数据中继线圈接收数据信号供解调电路进行解调。
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公开(公告)号：CN112994260A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110175931.5
申请日：2021-02-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02J50/10 , H02J50/80 , H02M7/5387 , H02M7/217 , H02M1/08
Abstract: 基于模态切换的强抗偏移无线电能传输系统，属于无线电能传输技术领域，具体涉及一种基于模态切换的强抗偏移无线电能传输系统。本发明是解决了现有无线电能传输系统的原副边耦合机构存在较大偏移，造成后级闭环控制DC/DC变换器的体积大、成本高、效率低的问题。本发明的副边控制器根据整流切换电路的输出电压与DC/DC变换器输入电压的上限和下限向整流切换电路的控制信号输入端输出整流切换指令；副边控制器还将逆变切换指令通过副边无线通信模块传输到副边无线通信模块；原边无线通信模块接收逆变切换指令并传输给原边控制器，所述原边控制器接收到逆变切换指令向逆变切换电路发送状态切换控制信号。本发明适用于无线电能传输技术领域。
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公开(公告)号：CN110868073B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910790131.7
申请日：2019-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于多绕组变压器耦合的串联SiC MOSFET驱动电路，所述驱动电路主要由变压器、储能电容以及推挽电路组成。其中变压器起到对串联SiC MOSFET的栅源极电压之间的关系进行约束，保证串联的每个SiC MOSET的驱动电压同步增加和降低，防止出现驱动电压不同步而产生开通关断瞬间的动态电压不均衡的问题；储能电容和推挽结构都是用以保证SiC MOSFET的开通瞬间具有足够的驱动电流，实现SiC MOSFET的快速的开通；同时在关断瞬间为栅源极电压构造泄放回路，保证在较短的时间内实现驱动电压的下降。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111864918A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010733674.8
申请日：2020-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有强抗偏移能力的感应式无线电能传输系统，属于无线电能传输领域。本发明针对传统的补偿拓扑抗偏移能力差的问题。它的逆变电路输出电压经原边补偿拓扑、松耦合变压器及副边补偿拓扑后，再经整流电路提供给负载；将原边补偿拓扑、松耦合变压器和副边补偿拓扑等效为补偿拓扑受控源模型，得到副边补偿拓扑输出电压与原边补偿拓扑输入电压的比值关系，根据目标比值关系、松耦合变压器的原边线圈自感和副边线圈自感，确定对应于补偿电感L1与补偿电容C1的等效阻抗、对应于原边线圈自感与补偿电容C2的等效阻抗、对应于副边线圈自感与补偿电容C3的等效阻抗，以及对应于补偿电容C4的等效阻抗。本发明能显著提高系统的抗偏移能力并实现零相角输入。
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公开(公告)号：CN111799894A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010601037.5
申请日：2020-06-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是一种适应于高频无线能量传输的TSP补偿网络及其设计方法。本发明涉及高频无线充电系统补偿网络技术领域。所述网络包括：Class E逆变器包括电压源VIN、电感LF、开关管S1和电容CF；所述TSP补偿网络包括电容CT0、电容CT1、电容Ct、耦合线圈、电容Cr和电容Cp，所述耦合线圈由Lp和Ls构成，所述耦合线圈的互感是M。本发明的方法对补偿网络建立二端口方程；确定补偿网络的电压增益方程；确定补偿网络的参数；根据补偿网络的参数，提取耦合变量，得到每个元件的参数值，确定补偿网络结构。本发明通过构造TSP补偿网络，使系统具有抗负载扰动和抗耦合系数扰动的特性，从而保证负载输出电压的稳定性。
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公开(公告)号：CN111682768A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010500809.6
申请日：2020-06-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器及控制方法，属于功率变换器设计技术领域。本发明为解决现有LLC谐振变换器电压输入范围受限并且易产生电压输入波动的问题。变换器包括：开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4依次连接形成堆叠桥，带阻滤波器、变压器T的原边、谐振电感Lr和谐振电容Cr依次串联在上桥臂和下桥臂之间；变压器T副边的一端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接变压器T副边的另一端；变压器T副边的中间抽头与二极管D2的阴极之间连接输出电容C0；输出电容C0与负载电阻RL相并联。本发明在实现电压宽范围输入的同时，降低了副边二极管损耗。
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公开(公告)号：CN111555627A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010384741.X
申请日：2020-05-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高阶LCLCL直流变换器的控制方法，属于直流变换器控制技术领域。本发明针对现有功率变换器的控制方法不适用于LCLCL高阶系统的问题。包括：对所述高阶LCLCL直流变换器进行电路变换，获得等效电路；根据等效电路列写非线性时变方程；对所述非线性时变方程引入扩展描述函数得到扩展描述时变方程；对所述扩展描述时变方程进行谐波近似，获得非线性时变方程的稳态工作点方程；对所述稳态工作点方程加入扰动得到小信号稳态工作点方程；再线性化所述小信号稳态工作点方程，得到谐波方程；由所述谐波方程建立状态空间模型，并进一步得到小信号模型。本发明能够使变换器在不同输入电压和负载条件下获得令人满意的动态特性。
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公开(公告)号：CN110719033A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201911155331.1
申请日：2019-11-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是一种基于磁集成的高升压比软开关DC/DC变换器。本发明包括采样电路、控制芯片、驱动电路、倍压单元Ⅰ、倍压单元Ⅱ、电压源Vin、电感L1、电容Cs1、开关管Q1、二极管DP、电容CP、变压器T、电容Cs2、二极管DM2、二极管Do、输出电容Co和负载电阻R,变压器T包括原边电感L3p和副边电感L3s。本发明采用磁集成技术，将电感L1和L2集成在一块平面E型磁芯上，有效减小了系统体积，提升功率密度。本发明满足光伏电池输出36V并网直流母线电压380V的需求，且电路结构稳定，抗干扰能力强，保证恒压输出。
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