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[发明专利]一种多端口电流源式非共地型光储互补系统及控制方法-CN202310839466.X在审
发明人：李睿;杨佳涛;谷晴;谢宝昌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种多端口电流源式非共地型光储互补系统，包括：多个直流端口、一个交流端口、多个DC‑AC变换支路、一个AC‑AC变换支路和一个多绕组高频变压器。该系统通过设计多端口高频变压器漏感感值、励磁电感感值和AC‑AC变换支路的电容容值，从而建立了基于硬件的功率解耦方案，实现多个直流端口和交流端口之间的功率解耦，解决了各端口间的环流问题。本发明还提供了一种上述光储互补系统的控制方法，该控制方法根据交直流端口的连接情况和功率流向，将光储互补系统工作状态划分为待机、并网和独立负载三种应用场景，根据不同工况变换对应的控制策略，使得光储互补系统在面临复杂的实际工况时依然能保证稳定运行，提高了光储互补系统的可靠性。
一种多端电流源式非共型光储互补系统控制方法

[发明专利]一种多端口电流源式共地型光储互补系统及控制方法-CN202310841438.1在审
发明人：李睿;杨佳涛;谷晴;谢宝昌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种多端口电流源式共地型光储互补系统，包括多个直流端口、一个交流端口、多个DC‑AC变换支路、一个AC‑AC变换支路和一个多绕组高频变压器。该系统通过设计多端口高频变压器漏感感值、励磁电感感值和AC‑AC变换支路的电容容值，从而建立了基于硬件的功率解耦方案，实现多个直流端口和交流端口之间的功率解耦，解决了各端口间的环流问题。本发明还提供上述系统对应的控制方法，根据交直流端口的连接情况和功率流向，将光储互补系统工作状态划分为待机、并网和独立负载三种应用场景。根据不同工况变换对应的控制策略，使得光储互补系统在面临复杂的实际工况时依然能保证稳定运行，提高了光储互补系统的可靠性。
一种多端电流源式共型光储互补系统控制方法

[发明专利]电流源式双有源桥型微逆变器、调制、控制方法及系统-CN202310843079.3在审
发明人：李睿;杨佳涛;谷晴;谢宝昌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提供一种电流源式双有源桥型微逆变器，包括光伏板组件、输入电容、原边交错并联Buck/Boost电路、高频变压器、副边半桥电路和网侧低通滤波器。光伏板组件，光伏板组件产生的直流电；输入电容，与光伏板组件并联；原边交错并联Buck/Boost电路，其输入侧直流端口与光伏板组件连接；高频变压器，其原边与原边交错并联Buck/Boost电路连接；副边半桥电路，与高频变压器的副边连接；网侧低通滤波器，与副边半桥电路的直流端口连接，与交流电网直接相连。本发明有利于实现开关管ZVS软开关，增大电压增益范围，提高变换器的运行效率和可靠性；由于加入了前馈控制，可以提高微逆变器的功率响应速度。
电流源式双有源桥型微逆变器调制控制方法系统

[发明专利]一种基于3D打印的饼式固体绝缘高频变压器-CN202010847618.7有效
发明人：梁战;谢宝昌;李睿;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-21 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： H01F27/02 文献下载
摘要：本发明提供一种基于3D打印的饼式固体绝缘高频变压器，包括：绕组模具壳包括绕组内壳、副边绕组壳和绕组外壳，绕组内壳上绕设有原边绕组，副边绕组壳上绕设有副边绕组，副边绕组壳嵌套于绕组内壳的一端形成一体结构，使原边绕组与副边绕组呈上下饼式绕组结构；绕组外壳套于一体结构的上，原边绕组、副边绕组与绕组外壳之间构成密封空间；固体绝缘材料填充于密封空间内；磁芯与绕组模具壳插接，且磁芯与绕组内壳、副边绕组壳插接，使原边绕组、副边绕组套于磁芯外壁上。本发明解决了谐振软开关电路中的漏感与主电感匹配问题，以及固体绝缘材料难应用，实现功率密度高，效率高，绝缘强度高的设计目标。
一种基于打印固体绝缘高频变压器

[发明专利]一种固体绝缘磁集成高频变压器及其屏蔽环设计方法-CN202111132606.7在审
发明人：王浩意;谢宝昌;李睿;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-09-27 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： H01F27/36 文献下载
摘要：本发明提供一种用于固体绝缘磁集成高频变压器及其屏蔽环设计方法，包括：确定变压器的基本结构；在仿真软件中构建不含屏蔽环的变压器模型，确定满足绝缘要求的固体材料填充范围；选择绝缘介质与铁芯相邻的两个表面上添加屏蔽环，以屏蔽环体积最小为设计目标，选取满足耐压标准下的所述屏蔽环尺寸参数；结合谐振电路对磁集成高频变压器漏感的需求，修改屏蔽环尺寸，使其同时满足绝缘和漏感的要求。本发明通过设计屏蔽环解决了固体绝缘变压器中铁芯棱角附近由尖端效应带来的空气击穿问题，增大了变压器漏感以满足LLC谐振电路中谐振漏电感的需求，同时有效提高了变压器的散热能力，减小了变压器外形尺寸，提高了功率密度。
一种固体绝缘集成高频变压器及其屏蔽设计方法

[发明专利]具有通风冷却结构的多模块多绕组高频变压器组件及系统-CN202010765291.9有效
发明人： 谢宝昌;李睿;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-03 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： H01F27/08 文献下载
摘要：一种具有通风冷却结构的多模块多绕组高频变压器组件及系统，其中，辅助机械支撑结构设置于外部绝缘套筒内；散热风扇为两个，分别设置于外部绝缘套筒内部的底部和顶部；多绕组高频变压器设置于辅助机械支撑结构上。辅助机械支撑结构包括若干层对称三柱机械结构，其中层数由多绕组高频变压器数量确定。本发明集成了多个多绕组变压器和通风冷却，解决了模块化设计和集成制造问题；针对多模块多绕组高频变压器组件，解决了器件集成、引线绝缘与外电路连线接口、通风散热等关键问题，提高冷却效果并减小系统体积。底部和顶部安装风机且风量在外绝缘套筒内得到充分利用，解决了高频变压器因磁芯气隙引起扩散磁场对线圈损耗增加的问题。
具有通风冷却结构模块绕组高频变压器组件系统

[发明专利]一种具有固体绝缘结构的多绕组高频变压器-CN202010765225.1在审
发明人： 谢宝昌;李睿;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-08-03 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： H01F27/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有固体绝缘结构的多绕组高频变压器，输入线圈紧靠分段式磁芯柱设置，输出线圈为多个，并自上而下依次套装于输入线圈的外侧；上磁轭和下磁轭分别设置于壳式磁芯及绕组组件的上侧和下侧，多个旁路磁轭分别设置于输出线圈的外侧；固体绝缘填充结构分别设置于输入线圈与输出线圈之间、输入线圈与分段式磁芯柱之间以及壳式磁芯及绕组组件与磁轭之间。中段磁芯柱采用低磁导率磁性材料，上、下两段均采用高磁导率磁性材料。本发明固体绝缘材料具有高的击穿电场强度、良好的导热性能，使得绝缘间距比传统空气绝缘间距小，不存在变压器油循环和外部封闭油箱及其冷却变压器油所需的散热结构，提高了变压器的功率密度。
一种具有固体绝缘结构绕组高频变压器

[发明专利]一种永磁直流风机集群系统拓扑结构-CN201611270840.5有效
发明人： 谢宝昌;沈奎刚;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2016-12-30 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： H02J1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种永磁直流风机集群系统拓扑结构，包括多条永磁直流风机并联支路，其中每一条永磁直流风机并联支路均包括多台并联连接的永磁直流风机组件，多条永磁直流风机并联支路之间并联连接构成闭环结构；每一台所述永磁直流风机组件均输出高压直流，所述闭环结构上设有高压直流汇聚点。本发明针对直流风机串并联控制复杂，故障处理困难的缺陷，利用磁集成高频变压器和高频高压整流器解决了直流风机产生高压直流、多风机集群系统拓扑结构和故障容错，避免了因直流风机串联引起的额外电气绝缘问题，克服了因风速不同或故障引起的风机功率分配和复杂的电压稳定控制。
一种永磁直流风机集群系统拓扑结构

[发明专利]一种具有通风冷却结构的三相五柱高频变压器-CN201510543614.9有效
发明人： 谢宝昌;蔡旭;谭鑫;魏晓光 -专利权人：国家电网公司;国网智能电网研究院;上海交通大学;国网浙江省电力公司
申请日： 2015-08-28 - 公布日： 2018-05-22 - 主分类号： H01F27/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有通风冷却结构的三相五柱高频变压器，包括：磁芯、绕于磁芯上的绕组和用于通风冷却的风扇、辅助机械结构，所述辅助机械结构包括上、下压板，侧压板和支撑绕组的绝缘垫块，其中磁芯的上、下磁轭通过上、下压板固定在同一平面内，磁芯的两侧旁轭通过侧压板固定，使得磁芯直立而不发生偏移；上、下压板与磁芯之间的间隙用导热胶填充，上、下压板以及侧压板与磁芯接触处也敷设一层导热胶，保证良好接触并将上、下磁轭热量通过热传导到上、下压板和旁轭热量传导到侧压板。本发明对三相磁芯和旁轭同时通风冷却，并利用辅助结构增强对上、下磁轭的冷却，解决了平面结构三相不完全对称带来的热源不同的散热问题。
一种具有通风冷却结构三相高频变压器

[发明专利]多线圈单相中频方波变压器的双向高压DC/DC拓扑结构-CN201410178091.8有效
发明人： 谢宝昌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2014-04-29 - 公布日： 2017-03-15 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种多线圈单相中频方波变压器的双向高压DC/DC拓扑结构，包括控制器、滤波电感，控制器采用多级半桥控制单元串联结构，每个半桥控制单元由两条并联支路组成，两条支路的中间点分别连接变压器绕组的一个线圈；所述变压器绕组每个线圈单独引线到控制器，将变压器同一绕组每组线圈的半桥控制单元顺极性串联起来，组成绕组控制拓扑，两组控制拓扑经滤波电感分隔后顺极性串联。本发明能有效地改善中频变压器绕组功率流的双向控制过程中电压和电流的时间变化率，自动实现对电容器电压的动态均衡，控制灵活，可有效地避免功率控制器件触发导通不同步引起的功率器件承受电压不可控，有效抑制直流电容充电电流和直流电源的电流纹波。
线圈单相中频方波变压器双向高压 dc 拓扑结构

[发明专利]多线圈单相中频方波变压器的双向高压DC/DC控制方法-CN201410178093.7有效
发明人： 谢宝昌 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2014-04-29 - 公布日： 2014-07-23 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种多线圈单相中频方波变压器的双向高压DC/DC控制方法，具体为：中频变压器在同一磁芯耦合磁场下高压与/或低压绕组采用多线圈结构，每个线圈单独引线到控制器；控制器采用模块化多级半桥串联结构，每个半桥由两条并联支路组成，其中一条由包含反并联续流二极管的两个功率开关管串联电路，另一条是两个串联电容器，两条支路的中间点分别连接变压器绕组的一个线圈。本发明能有效地改善中频变压器绕组功率流的双向控制过程中电压和电流的时间变化率，自动实现对电容器电压的均衡，控制灵活，可有效地避免功率控制器件触发导通不同步引起的功率器件承受电压不可控问题，有效抑制直流电容充电电流和直流电源的电流纹波。
线圈单相中频方波变压器双向高压 dc 控制方法

[发明专利]提高散热性能的壳式变压器-CN201210152665.5有效
发明人： 谢宝昌;张涵;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2012-05-16 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： H01F27/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高散热性能的壳式变压器，包括左右铁芯，低压绕组与铁芯柱绝缘体，低压绕组，高压绕组，油箱，油道以及变压器油；铁芯放置在油箱中间，油箱内充满变压器油，紧贴左右铁芯设置有导热薄板，低压、高压绕组之间有散热油道；导热薄板将中间铁芯柱的热量沿导热薄板向上下两边导出，散热油道冷却低压绕组和高压绕组，通过变压器油进行自然对流冷却。本发明有效地改善瘦高型中频非晶合金壳式变压器中间铁芯柱以及周围绕组上的散热条件，从而降低变压器的最大温升。本发明结构工艺简单，导热板本身不产生热量，所占空间小，也不需要冷却风扇那样的外部电源，适用于海上风力发电平台等工作条件较为恶劣环境。
提高散热性能变压器

[发明专利]一种中频非晶合金壳式变压器的散热方法-CN201210152671.0有效
发明人： 谢宝昌;张涵;蔡旭 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2012-05-16 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： H01F27/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种中频非晶合金壳式变压器的散热方法，具体为：第一，紧贴壳式变压器两个铁芯柱设置导热薄板，通过紧贴铁芯柱的导热薄板将中间铁芯柱的热量沿导热板向上下两边导出；第二，带绕组铁芯放置在油箱中间，油箱内充满变压器油，通过变压器油道冷却低压和高压绕组；第三，最后通过油箱外表面与空气的对流换热，将变压器产生的热量传递到外部环境中。本发明能够有效地改善瘦高型中频非晶合金壳式变压器中间铁芯柱以及周围绕组上的散热条件，从而降低变压器的最大温升。本发明结构工艺简单，导热板本身不产生热量，所占空间小，也不需要冷却风扇那样的外部电源，适用于海上风力发电平台等工作条件较为恶劣环境。
一种中频合金变压器散热方法

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