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[发明专利]一种具备平滑切换功能的变拓扑谐振变换器控制方法-CN202210525989.2在审
发明人： 沙德尚;杨潇 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的一种具备平滑切换功能的变拓扑谐振变换器控制方法，属于电力电子领域。本发明在建立含寄生参数的半桥/全桥LLC谐振变换器模型、LLC谐振变换器的状态轨迹模型基础上，实现LLC谐振变换器精准建模，提高最优轨迹控制精度。本发明通过分析谐振电流和谐振电容电压状态轨迹，并分析输入电压对圆弧段轨迹的圆心位置的影响，建立周期时间、占空比对谐振电流和谐振电容电压控制调节关系，准确引导谐振电流‑谐振电容电压状态轨迹到目标稳态工作点，进入稳定的线性控制状态；本发明在拓扑变换的过渡过程中改变LLC谐振变换器电压增益，减少拓扑变换引起的谐振电流过冲和输出电压波动，对拓扑变换的过渡中输出电压的波动进行精准抑制。
一种具备平滑切换功能拓扑谐振变换器控制方法

[发明专利]一种恒频双自由度的实时计算的单级单相整流器控制方法-CN202110401835.8有效
发明人： 沙德尚;张德彬;付义超 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-14 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明涉及一种恒频双自由度的实时计算的单级单相整流器控制方法，属于电力电子领域的高频功率变换方向。本发明采用恒频调制，仅通过电压闭环和采样交流侧电压得到功率半导体器件的驱动信号，原边电压占空比恒定为50％，控制副边电压占空比和移相角实现单位功率因数校正，同时由于在原边开关刚好实现软开关时，所有功率半导体器件软开关可以大范围实现并且变压器漏感峰值电流最小，因此按照原边软开关恰好实现的边界控制，可减小开关损耗和导通损耗。本发明通过全数字控制实现单级单相电压源型DAB AC‑DC变换器的单位功率因数，提高了变换器的转换效率，可应用于各类工业设备和民用装置中，如不间断电源，电动汽车充电桩等。
一种恒频双自由度实时计算单相整流器控制方法

[发明专利]基于耦合电感的交错同步BUCK变换器的数字软开关控制方法-CN202110978500.2在审
发明人： 沙德尚;张德彬;赵玉婷 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： H02M3/158 文献下载
摘要：本发明公开的基于耦合电感的交错同步BUCK变换器的数字软开关控制方法，属于电力电子领域的高频开关电源方向。本发明通过变频控制耦合电感的关断电流恒定，死区时间根据输入电压而变化，使得变换器在不同输入电压下以及全负载范围内可以充分实现软开关同时降低导通损耗。采用电压外环与电流内环双闭环控制策略，通过对输入、输出电压以及输出电流采样计算得到不同情况下的开关频率以及死区时间。本发明能够实现基于耦合电感的交错并联同步BUCK变换器适应宽电压范围输入、全负载范围内的软开关，通过数字控制，不需要辅助电路、零电流检测电路或高带宽传感器，调制方式灵活易实现，提高变换器转换效率。
基于耦合电感交错同步 buck 变换器数字开关控制方法

[发明专利]双变压器串联谐振双有源桥DC-DC变换器拓扑的轨迹控制方法-CN202010310950.X有效
发明人： 沙德尚;贾相帅;钟洪亮 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-04-20 - 公布日： 2021-03-05 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种双变压器串联谐振双有源桥DC‑DC变换器拓扑的轨迹控制方法。本方法首先设计变换器原副边外移相角和副边内移相角的控制轨迹。通过采样电路，采样变换器的高压侧电压和低压侧电压。通过数字控制电路，计算当前控制变量原副边外移相角和副边内移相角。根据控制轨迹，控制原副边外移相角和副边内移相角始终沿着轨迹移动，以此保证软开关条件和最小环流控制；通过驱动电路将控制量进行输出，进而控制变换器运行。本方法，闭环控制通过调节移相角、高电平占空比，均遵循基于基波分析(FCA)的控制轨迹，能够极大提高控制灵活度，可以显著降低循环电流、提高效率，并且保证全负载范围内的所有软开关实现。
变压器串联谐振有源 dc 变换器拓扑轨迹控制方法

[发明专利]一种用于双有源桥式单级AC-DC变换器的控制方法-CN202010266503.9有效
发明人： 沙德尚;王孙博;张健坤 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-04-07 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： H02M7/06 文献下载
摘要：本发明提出了一种用于双有源桥式单级AC‑DC变换器的控制方法，解决了有源双桥式单级AC‑DC变流器存在的传统拓扑上驱动复杂、模态不断切换、控制策略计算繁琐的技术问题，属于电力电子中的隔离高频功率变换方向技术领域。本方法，通过全数字控制变压器原边电平、副边电平占空比以及变压器原副边电压移相角，既无需电流内环也无需查表。并且，本方法无需在模态之间进行切换，保证了控制策略的连续性。同时，在宽范围内能够实现全部开关管的软开关，提高了变换器的效率，可以使双有源桥工作在极宽的功率范围和电压范围内。相比于传统的双级式交流‑直流变流器方案，具有高效率、高功率密度、高可靠性的特点。
一种用于有源桥式单级 ac dc 变换器控制方法

[发明专利]单极式AC-DC变换器模态平滑切换与功率因数校正控制方法-CN202010286418.9有效
发明人： 沙德尚;张健坤;马培松 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-04-13 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： H02M1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种单极式AC‑DC变换器模态平滑切换与功率因数校正控制方法，属于电力电子中的高频开关电源方向技术领域。本方法采用了可以进行平滑切换的四种模态，对双有源桥DC‑DC变换器进行控制，每种模态的控制变量均包括原边侧的占空比d1、副边侧的占空比d2和原副边之间的移相角其可以通过每种模态的临界ZVS条件求得，模态的切换无需根据负载功率值来判断。通过将变压器漏感电流的有效值作为优化目标，对变压器的变比进行优化来提升变换器的转换效率。此外，以变压器漏感电流为优化目标，优化了变压器的变比，使得DAB变换器的电压转换增益不再始终小于1。
单极 ac dc 变换器平滑切换功率因数校正控制方法

[发明专利]一种输电线路故障注入模拟装置及使用方法-CN202011008392.8在审
发明人： 沙德尚;徐国胜 -专利权人：扬州胜文智能科技有限公司
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： G09B23/18 文献下载
摘要：本发明涉及输电线路模拟技术领域，且公开了一种输电线路故障注入模拟装置，包括工作台，所述工作台的底部转动连接有数量为四个的万向轮，所述工作台的正面转动连接有柜门，所述工作台的左右两侧均固定连接有侧支架，左侧所述侧支架的顶部固定连接有稳定座，所述稳定座的顶部固定安装有耐压测试仪，所述耐压测试仪的右侧固定连接有供电导线，右侧所述侧支架的顶部固定连接有电压检测表。该输电线路故障注入模拟装置及使用方法，其整体结构精简且操作方法便捷，同时在进行模拟实验时安全可靠，从而有效的解决了运行人员因缺乏相关经验的问题而容易出现操作不当的情况，且模拟实验时安全性不足的问题。
一种输电线路故障注入模拟装置使用方法

[发明专利]用于电流源型双变压器双向DC-DC变换器的控制方法-CN201910434532.9有效
发明人： 沙德尚;钟洪亮;刘珂 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-05-23 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的用于电流源型双变压器双向DC‑DC变换器的控制方法，属于电力电子领域的隔离高频功率变换方向。所述的电流源型双变压器双向DC‑DC变换器由主电路和控制电路组成；所述主电路主要由高压侧全桥电路、高频变压器以及低压侧混合桥电路组成；控制电路包括控制器和驱动电路。所述的电流源型双向混合桥DC‑DC变换器，通过给定输出电压，得到高压侧零电平的占空比，实现变压器输出测电压的匹配；通过确定低压侧高电平占空比和移相角、高压侧零电平占空比及两个变压器匝数的关系，控制上述变量使变换器工作在峰值电流最小化的模态，实现漏感电流峰值和有效值的优化，并实现所有开关管的宽范围软开关，提高变换器的转换效率。
用于电流源型双变压器双向 dc 变换器控制方法

[发明专利]电压源型半有源桥DC-DC变换器的多模式控制方法-CN201810864557.8有效
发明人： 沙德尚;张健坤;孙腾飞;郭志强 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-08-01 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的电压源型半有源桥DC‑DC变换器的多模式控制方法中，属于电力电子领域的高频开关电源方向；本发明实现方法如下：在重载情况下变换器工作在传统的单移相控制模式，开关周期恒定，VAB高电平或低电平时间恒定，通过调节输入侧电压和输出侧电压之间的移相来调节输出电压Vout稳定；在轻载情况下变换器工作在调频+PWM模式，VAB高电平或低电平时间恒定，通过调节开关频率即调节VAB周期来调节VAB占空比，即定宽调频方式；在极轻载以及空载情况下变换器工作在恒频+PWM模式，即定频调宽方式；三种控制模式能够根据负载情况自动实现无缝切换。本发明能够显著提高变换器在轻载下转换效率，使变换器在全负载范围内都有很高的转换效率，提高变换器的功率密度。
电压源型半有源 dc 变换器模式控制方法

[发明专利]一种实现三相逆变器软开关的变频控制方法-CN201810309735.0有效
发明人： 沙德尚;陈建良;陈德亮 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2018-04-09 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： H02M7/797 文献下载
摘要：本发明公开的一种实现三相逆变器软开关的变频控制方法，属于电力电子领域的非隔离高频功率变换方向。本发明通过使用采样得到的三相逆变器电网电流和电压以及计算出的调制波信息，预测三相逆变器侧电感电流脉动。在每个空间矢量扇区，调节开关频率使得三相逆变器中最难实现软开关的那一相电感电流脉动大小保持在刚好实现软开关的状态，从而减小开关损耗。此时，其中另外一相大部分时间软开关实现较为充分。最后一相在整个扇区里开关状态恒定，无需实现软开关。本发明要解决的技术问题为通过全数字变频控制实现三相逆变器所有开关管宽范围软开关，并减小三相逆变器轻载下的电流脉动和环流损耗，提高三相逆变器的转换效率和功率密度。
三相逆变器软开关变频控制电感电流脉动减小扇区电力电子领域高频功率变换恒定电流脉动电网电流环流损耗开关频率开关损耗开关状态空间矢量转换效率调制波非隔离开关管全数字采样轻载预测

[发明专利]电流型双向DC-DC变换器的最优占空比电压不匹配控制方法-CN201710658197.1有效
发明人： 沙德尚;刘珂;王霄 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2017-08-04 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开电流型双向DC‑DC变换器的最优占空比电压不匹配控制方法，属于电力电子领域。本发明采用最优占空比电压不匹配控制；通过同时调节占空比及高、低压侧电压之间的移相角，降低电流造成的电路通态损耗和环流损耗，同时降低电流峰值，减小功率器件应力；另外，通过最优占空比策略限定占空比，减小环流阶段时间，同时通过电压不匹配控制，使得变压器电压不匹配，在最难实现软开关的高压侧开关管开通前有更大的结电容充电电流，以此保证软开关的实现，进一步降低电路损耗。本发明能够减小电压应力和环流损耗以及实现电路输入电流的低纹波运行，降低器件耐压等级，减小器件导通损耗，提高变换效率，降低成本，实现全负载范围软开关。
电流双向 dc 变换器最优电压匹配控制方法

[发明专利]一种双变压器结构的双向直流变换器及其功率控制方法-CN201710827733.6有效
发明人： 沙德尚;许国;徐亚雄 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2017-09-14 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的一种基于双变压器结构的双向DC‑DC变换器及其功率控制方法，属于电力电子领域。本发明的变换器由主电路和控制电路组成；主电路由输入侧，输出侧以及两个变压器组成；控制电路包括控制器和驱动电路。本发明通过控制变压器T₁的输入侧电压v_AC,变压器T₂的输入侧电压v_AB以及输出侧电压v_FG和v_AC，v_AB之间移相角，能够实现变换器在宽范围电压输入下的大范围软开关，同时能够降低变换器的损耗，提高变换器的效率。与此同时，所提出的功率控制方法计算简单，实时可靠，提高系统的可靠性以及可实施性。
一种基于变压器结构双向 dc 变换器及其功率控制方法

[发明专利]非隔离双向高增益DC/DC变换器及变频控制方法-CN201611121027.1有效
发明人： 沙德尚;陈建良;焉禹 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-12-08 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： H02M3/157 文献下载
摘要：本发明公开的一种非隔离双向高增益DC/DC变换器及变频控制方法，属于电力电子领域的非隔离高频功率变换方向。本发明公开的一种非隔离双向高增益DC/DC变换器，包括主电路和控制电路。所述的主电路主要由低压端V_L、高压端V_H、两个电感(L₁,L₂)，n+2个MOS管(S₁,S₂,Q₁～Q_n)和n个电容(C₁～C_n)组成。其中，n为级联数量。本发明还公开一种用于非隔离双向高增益DC/DC变换器的变频控制方法，利用上述的变频控制方法调节MOS管的开关频率，使得变换器主电路每个MOS管都在保证实现软开关的前提下，减小电流脉动和环流损耗。本发明可广泛用于蓄电池储能或新能源汽车电机驱动系统。
隔离双向增益 dc 变换器变频控制方法

[发明专利]双向混合桥DC-DC变换器及半周期伏秒面积平衡控制方法-CN201611019863.9有效
发明人： 沙德尚;许国;徐雅雄;焉禹 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的一种双向混合桥DC‑DC变换器及半周期伏秒面积平衡控制方法，属于电力电子领域的高频开关电源方向。本发明公开的双向混合桥DC‑DC变换器由主电路和控制电路组成；所述主电路由输入侧、高频变压器以及输出侧组成；控制电路包括控制器和驱动电路。基于提出的双向混合桥DC‑DC变换器，采用半周期伏秒面积平衡控制。通过同时调节输入侧的占空比以及半周期伏秒面积平衡控制能减小在功率不传递的阶段漏感电流有效值，降低无功电流，从而降低电流造成的电路通态损耗和环流损耗，同时也能实现各个开关管器件的宽范围软开关。另外，通过半周期伏秒面积平衡控制能在实现双向功率流的实时控制的同时，降低控制单元的复杂程度。
双向混合 dc 变换器周期面积平衡控制方法

[发明专利]半有源桥DC-DC变换器的PWM-移相复合控制方法-CN201710048388.6有效
发明人： 沙德尚;张健坤;刘珂;徐雅雄 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2017-01-20 - 公布日： 2019-02-15 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开的半有源桥DC‑DC变换器的PWM‑移相复合控制方法，涉及用于电压源型半有源桥DC‑DC变换器的PWM‑移相复合控制方法，属于电力电子领域的高频开关电源方向。本发明的变换器由主电路和控制电路组成；主电路由输入侧和输出侧组成；控制电路包括控制器和驱动电路。本发明的一种用于电压源型半有源桥DC‑DC变换器的PWM‑移相复合控制方法，通过低压侧电压v_ab和高压侧电压v_cd之间移相控制环的调节，以及通过低压侧PWM控制环调节开关管占空比，实现所有开关管的软开关的条件下，能够减小开关管的导通损耗，并且降低DC‑DC变换器中存在的无功功率，减小开关管的电流应力，提高DC‑DC变换器的可靠性。本发明非常适合用在对于变换器的体积和重量要求非常严格的航空航天领域。
有源 dc 变换器 pwm 复合控制方法

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