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公开(公告)号：CN107769239B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201710810087.2
申请日：2017-09-11
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提出了一种新型的交流电力电子变压器拓扑结构。根据不同的应用场合，本发明提出的交流电力电子变压器基本拓扑结构可分为两种，包括应用于高速动车组牵引传动系统的新型电力电子牵引变压器拓扑结构、应用于互联三相中/高压交流电网与低压直流电网的新型三相交流电力电子变压器拓扑结构。本发明所提出的基本拓扑结构能够实现对DC/DC变换单元中的任意故障变换器的自切除，无需采用直流旁路接触器。在基本拓扑结构的基础上，可以通过共用均压变换器和级联型隔离式DC/DC变换器的半桥桥臂、任意减少但至少保留一组DC/DC变换单元中的双向隔离式DC/DC变换器，从而减少中/高频变压器和低压开关器件的数量，进而降低交流电力电子变压器的体积、重量和成本。
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公开(公告)号：CN107465347B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201710496472.4
申请日：2017-06-26
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： H02M3/335
CPC分类号： Y02B70/1433
摘要： 本发明涉及一种适用于LLC谐振型变换器的能量双向控制策略，步骤为：步骤1、将LLC谐振型变换器原边全桥电路中的开关管S1、S4的驱动脉冲设置为占空比50％的方波，开关管S2、S3的驱动脉冲与开关管S1、S4的驱动脉冲互补，开关管S2、S3的驱动脉冲和开关管S1、S4的驱动脉冲间须留有死区时间；步骤2、将LLC谐振型变换器副边全桥电路中开关管V1‑V4的驱动脉冲宽度设置为0.5Tr，其中V1、V4与S1、S4的开通时刻同步，V2、V3与S2、S3的开通时刻同步；步骤3、利用电压传感器采集LLC谐振型变换器的输出侧电压vb；步骤4、将采集到的输出侧电压vb和参考值vbref进行比较，其差值经PI控制器运算后，再通过压频转换，最后得到开关周期Ts，从而自动调节能量的双向流动。
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公开(公告)号：CN109617433A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811534580.7
申请日：2018-12-14
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明属于电源技术领域，具体涉及一种新型的中、高压直流输入的辅助供电电源拓扑结构。包括中、高压输入直流母线PQ，n个输入直流支撑电容，n个半桥桥臂，n-1个能量交换支路；n个输入直流支撑电容依次串联于中、高压直流母线PQ之间：n个半桥桥臂依次串联于中、高压直流母线PQ之间；并且，n个半桥桥臂分别与n个直流支撑电容依次并联；n-1个能量交换支路的两端分别与n个半桥桥臂的中点依次连接。本发明所提出的中、高压直流输入辅助供电电源拓扑能够实现恒变比直流输出，且输入侧串联分压电容可以自动实现电压均衡，无需采用额外的电压平衡控制策略。
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公开(公告)号：CN107769239A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710810087.2
申请日：2017-09-11
申请人： 北京交通大学
摘要： 本发明提出了一种新型的交流电力电子变压器拓扑结构。根据不同的应用场合，本发明提出的交流电力电子变压器基本拓扑结构可分为两种，包括应用于高速动车组牵引传动系统的新型电力电子牵引变压器拓扑结构、应用于互联三相中/高压交流电网与低压直流电网的新型三相交流电力电子变压器拓扑结构。本发明所提出的基本拓扑结构能够实现对DC/DC变换单元中的任意故障变换器的自切除，无需采用直流旁路接触器。在基本拓扑结构的基础上，可以通过共用均压变换器和级联型隔离式DC/DC变换器的半桥桥臂、任意减少但至少保留一组DC/DC变换单元中的双向隔离式DC/DC变换器，从而减少中/高频变压器和低压开关器件的数量，进而降低交流电力电子变压器的体积、重量和成本。
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公开(公告)号：CN105006964A
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201510381303.7
申请日：2015-07-02
申请人： 北京交通大学 , 北京易菲盛景科技有限责任公司
CPC分类号： H02M3/06 , H02J7/00 , Y02B70/1491
摘要： 本发明涉及一种多电平均压谐振零电流软开关DC-DC变换器，由直流均压电容组和连接到所述直流均压电容组中电容上的二端口DC-DC谐振软开关变换单元构成。对于电平数为m+1的所述变换器(m为≥2的整数，下同)，直流均压电容组由m个直流均压电容(Cm，Cm-1，……，C2，C1)自上而下依次串联组成，且直流均压电容组中各电容(Cm，Cm-1，……，C2，C1)的电位自上而下依次降低。直流均压电容组中各电容上连接有至少m-1个二端口DC-DC谐振软开关变换单元。本发明实现了电容电压自平衡、所有开关管和二极管都实现零电流开关，而且各二端口DC-DC谐振软开关变换单元工作互不影响、相互独立，整个变换器系统具有结构模块化、控制方式简单的特点。
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公开(公告)号：CN109600058A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811534668.9
申请日：2018-12-14
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： H02M7/04
摘要： 本发明属于电源技术领域，具体涉及一种新型的辅助供电电源拓扑结构；包括电流源变换器、全桥逆变单元和整流单元；所述整流单元包括多个隔离变压器和多个整流桥；所述电流源变换器的输出端和所述全桥逆变单元的输入端连接；所述全桥逆变单元的输出端和所述整流单元的输入端连接。电流源变换器包括开关管、电力二极管和滤波电感；全桥逆变单元为全桥电路；整流单元包括隔离变压器和整流桥。本发明只需要对电流源变换器进行控制，能够输出多路隔离的输出电压，在电力电子变换器系统输出模块数增加的情况下，无需增加额外的控制器，在节约成本的同时，也保证了辅助供电电源工作的稳定性和可靠性。
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公开(公告)号：CN107465347A
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201710496472.4
申请日：2017-06-26
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： H02M3/335
CPC分类号： Y02B70/1433 , H02M3/33584 , H02M2001/0058
摘要： 本发明涉及一种适用于LLC谐振型变换器的能量双向控制策略，步骤为：步骤1、将LLC谐振型变换器原边全桥电路中的开关管S1、S4的驱动脉冲设置为占空比50％的方波，开关管S2、S3的驱动脉冲与开关管S1、S4的驱动脉冲互补，开关管S2、S3的驱动脉冲和开关管S1、S4的驱动脉冲间须留有死区时间；步骤2、将LLC谐振型变换器副边全桥电路中开关管V1-V4的驱动脉冲宽度设置为0.5Tr，其中V1、V4与S1、S4的开通时刻同步，V2、V3与S2、S3的开通时刻同步；步骤3、利用电压传感器采集LLC谐振型变换器的输出侧电压vb；步骤4、将采集到的输出侧电压vb和参考值vbref进行比较，其差值经PI控制器运算后，再通过压频转换，最后得到开关周期Ts，从而自动调节能量的双向流动。
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公开(公告)号：CN106533191A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610973920.0
申请日：2016-11-04
申请人： 北京交通大学
CPC分类号： H02M5/458 , H02M3/33523 , H02M2001/0074 , H02M2001/0077 , H02M2001/0083
摘要： 本发明公开了一种新型电力电子牵引变压器拓扑结构及其控制方法。该新型电力电子牵引变压器包括N个功率变换单元，功率变换单元包括H桥变换器和中/高频隔离型DC/DC变换单元，N个H桥变换器组成N级级联H桥变换器，中/高频隔离型DC/DC变换单元包括K个DC/DC变换器；N个功率变换单元输入端串联、输出端并联，N级级联H桥变换器的输入端串联连接，输出端互不相连，N个DC/DC变换单元的输入端与N级级联H桥变换器的输出端连接，输出端并联连接；K个DC/DC变换器输入端串联、输出端串联。新型电力电子牵引变压器的功率平衡控制包括三部分：各H桥变换器的直流输出电压平衡控制、各中/高频隔离型DC/DC变换单元的输出电流平衡控制、每个中/高频隔离型DC/DC变换单元中各DC/DC变换器的输入电压平衡控制。
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公开(公告)号：CN103501109B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201310513213.X
申请日：2013-10-25
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： H02M1/34
摘要： 本发明公开了一种具有能量有源回馈吸收回路的变换器桥臂电路及变换器，涉及电路设计技术领域，所述变换器桥臂电路包括：依次连接的电源、桥臂单元、吸收单元、缓冲单元和能量有源回馈单元，所述能量有源回馈单元与所述电源连接；所述桥臂单元将所述电源供应的能量传递到负载；所述吸收单元抑制了所述桥臂单元工作时电压和电流的变化率，并将此过程所获得的残留能量转移到所述缓冲单元中；所述缓冲单元将接收到的残留能量经由所述能量有源回馈单元反馈至所述电源。本发明通过缓冲单元将残留能量集中接收，并通过能量有源回馈单元将残留能量回馈到电源中，不仅消除了无损吸收回路的电流环流问题，而且提高了变换器的效率。
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公开(公告)号：CN107124096B
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201710179578.1
申请日：2017-03-23
申请人： 北京交通大学
IPC分类号： H02M1/32
摘要： 本发明涉及一种电力电子变压器的故障冗余保护系统与故障切除方法。该系统采用N个功率变换单元和1个冗余备用单元，N+1个单元输入串联、输出并联，其中冗余备用单元的H桥变换器通过输入旁路接触器、或者开通一对上开关管、或下开关管对整个冗余备用单元进行旁路，冗余备用单元的DC/DC变换器工作在功率反向的模式下，给H桥变换器的输出侧直流支撑电容充电维持电压稳定。本发明的故障切除方法包括三部分：对故障单元的隔离、对冗余备用单元H桥变换器控制切换与对冗余备用单元DC/DC变换器控制切换。本发明能有效提高DC/DC变换器的稳定性与可靠性，降低故障切换过程中电气冲击，简化故障切除操作复杂度，实现电力电子变压器安全可靠的故障冗余保护。
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