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[发明专利]一种高电压利用率与电容自平衡的准四电平逆变器-CN202111495226.X有效
发明人： 胡毕华;张梦舟;陈智勇;谭平安;盘宏斌;邓文浪 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：该发明提出了一种高直流电压利用率与电容自平衡的准四电平逆变器。首先提出一种逆变器的新的拓扑结构，此逆变电路包括开关电容升压电路和三相桥式逆变电路两部分。其中，开关电容升压电路负责提高直流母线电压利用率与提供四个电平；而三相桥式逆变电路负责把四个电平转化成三相电压。针对该拓扑结构，即无法产生多电平的中矢量，提出相应的空间矢量调制策略。与传统空间调制策略主要区别是，本专利引两个虚拟中点矢量，与该拓扑的基本矢量一起以合成参考矢量。此发明相对于传统四电平逆变器，器件采用较少，且具备直流电压利用率高，电容自平衡等优点。
一种电压利用率电容平衡电平逆变器

[发明专利]一种应用于分布式光伏发电系统的高增益DC-DC变换器拓扑结构-CN202310456845.0在审
发明人：王昭鸿;杨卓;胡毕华;吴明海;唐兆宏 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02M3/158 文献下载
摘要：本发明提出了一种适用于分布式光伏发电系统的高增益DC‑DC变换器。拓扑结构包括三个主要部分：传统的有源开关电感单元(电源开关S1和S2、电感L1和L2)、零输入电流纹波单元(Lin、电容C1，C4和C6)以及可级联的电荷泵单元(二极管D1～D5和电容C2～C6)。由于分布式光伏发电系统受到光照强度和温度等因素的影响较大，输出电压较低，无法满足光伏发电并网的需求。因此，本发明设计了一种具有高电压增益、增益范围宽、控制简单、功率元器件应力低、体积小和零输入电流纹波等特点的非隔离型DC‑DC变换器。
一种应用于分布式发电系统增益 dc 变换器拓扑结构

[发明专利]一种控制电池储能系统的双向多电平变换器拓扑结构-CN202110763193.6有效
发明人： 胡毕华;闫晗;陈智勇;谭平安;盘宏斌;邓文浪 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02M3/07 文献下载
摘要：本发明提出了一种控制电池储能系统的双向多电平变换器，其基础单元为三个开关管与一个电容组成的开关电容模块，以三电平基础拓扑为例具体分析，还提出了四电平、m电平扩展拓扑。该拓扑结构具有高电压增益且输出电压纹波小，其通过开关电容部分与滤波部分实现电池与直流母线之间的电压转换。电路主要通过开关电容部分实现升压功能，各功率开关工作在不同状态组合得到多电平输出，并通过调控相邻工作状态的占空比实现一定范围内的精确输出。
一种控制电池系统双向电平变换器拓扑结构

[发明专利]一种面向电池储能系统的非隔离型双向DC/DC变流器拓扑-CN202310209630.9在审
发明人： 胡毕华;张义源;陈智勇;谭平安;陈才学;刘魏宏;刘勇 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型非隔离双向DC‑DC变换器拓扑，该拓扑结构由三个主要部分组成，即有源开关电感单元(电感器L1和L2、开关管S1、S2和S3以及电容器C2)、零电流纹波单元(L3和C1)和辅助电容器单元C3、C4和C5)。开关管S4、S5和S6用于连接串联电感单元和零电流纹波单元。[0002]为应对传统有源开关电感变换器存在的缺陷，本发明提出了一种新型非隔离双向DC‑DC变换器拓扑，相较于传统DC‑DC变换器，此拓扑具有高电压增益、结构简单、开关管电压应力低等优点。
一种面向电池系统隔离双向 dc 变流器拓扑

[发明专利]有源电力滤波器控制方法、装置及存储介质-CN202211606618.3在审
发明人：陈智勇;王博怡;刘一锋;胡毕华;盘宏斌;邓文浪 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H02J3/01 文献下载
摘要：本发明提供一种有源电力滤波器控制方法、装置及存储介质，该方法包括：根据谐波治理需求，对谐波负载的并网端电流进行采集，并经过谐波提取运算得到第一信号，第一信号用于表征谐波补偿电流的指令信号；获取有源电力滤波器的第二信号，第二信号用于表征有源电力滤波器发射的实际谐波补偿电流的采样信号；在z域创建控制器，通过第一信号及第二信号确定控制器所输入的误差序列信号，并通过控制器输出调制波信号，以使谐波治理的误差序列信号按照期望速度收敛。在z域设计谐波电流控制器，因此避免了控制器由模拟到数字转化过程中出现的控制频率偏移问题，即可实现零稳态误差跟踪效果。所设计的电流控制器可使得跟踪误差按照期望速度衰减，满足多场景下对谐波动态治理性能的个性需求。
有源电力滤波器控制方法装置存储介质

[发明专利]一种单电容的三相三电平逆变器拓扑结构-CN202310229297.8在审
发明人： 胡毕华;唐兆宏;秦祥雲;陈智勇;刘一锋;陈才学;盘宏斌;谭平安;朱江;刘魏宏 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明提出一种单电容的三相三电平逆变器拓扑结构及其电容电压平衡调制策略。拓扑结构包含十二个开关管和一个飞跨电容，其三相对称且每相由四个开关管组成，三相共用一个飞跨电容。当电源电压为Vdc时，通过调制策略使电容电压稳定在0.5Vdc，此时，每相可产生0、0.5Vdc、Vdc三种电平。针对该拓扑，提出相应的空间矢量调制策略，以控制开关管的通断。本发明与传统的三相三电平飞跨电容逆变器相比较，省去了两个电容，减少了装置的体积，提高了功率密度，节约了硬件成本；同时，电容的减少，使得原先要平衡三个电容的电压，现只需平衡一个，减少了逆变器系统的复杂度，提高了稳定性。
一种电容三相电平逆变器拓扑结构

[发明专利]一种简化的飞跨电容型三电平逆变器拓扑结构-CN202211389625.2在审
发明人： 胡毕华;秦祥雲;陈智勇;陈才学;谭平安;朱江;王昭鸿;兰永红;易灵芝 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本拓扑结构分为两级，第一级是由功率开关管和飞跨电容组成的前级电路，该拓扑结构可以为第二级电路提供三电平电压；第二级电路是由功率开关管组成的三相桥式电路，将第一级输出的三电平电压转化成三相桥式电压。前级电路实现了输出电压在0和和Vdc之间的切换，并且使飞跨电容C保持电压平衡。后级电路通过三相桥臂的作用，可以输出0，这7种相电压。本发明技术方案的应用实施，较之于使用传统的飞跨电容型三电平逆变器，通过前级电路提供三种电平，后级电路作为逆变电路，减少了两个电容和两个开关器件，解决传统的飞跨电容型三电平逆变器体积较大，系统可靠性降低的缺陷，并提高了功率密度，降低了损耗，同时节约了成本。
一种简化飞跨电容电平逆变器拓扑结构

[发明专利]通用型并网逆变器直接数字校正设计方法、装置和存储介质-CN202210982888.8在审
发明人：陈智勇;李彬;胡毕华;邓文浪;刘一锋;罗勋华 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G06F30/30 文献下载
摘要：本申请公开了通用型并网逆变器直接数字校正设计方法、装置和存储介质，本申请的通用型并网逆变器直接数字校正设计方法包括：计算待校正逆变器控制系统的开环截止频率ωcg及相位裕度γ；设定期望截止频率ωcg‑exp及期望相位裕度γexp，确定相角缺额φad；将超前校正器的极点pc、零点zc配置在z平面单位圆内的正实轴上，且zc＞pc，并使pc与zc分别指向极坐标为exp(jωcg‑expT)的标记点，相量的夹角等于相角缺额φad；根据预设要求计算校正器开环增益修正系数Kgc；根据不同控制性能指标需求选择预设的推荐配置方案；求出差分方程。本申请适用于电力电子控制领域，尤其适用于智能电网中的电力电子接口装置的电能质量调控及稳定性改善。
通用型并网逆变器直接数字校正设计方法装置存储介质

[发明专利]一种基于气体析出特性的大容量LFP电池热失控预警方法-CN202210322978.4在审
发明人：易灵芝;蔡鑫坤;刘江永;刘波;陈智勇;胡毕华;潘瑞 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明基于气体析出特性的大容量磷酸铁锂(LFP)电池热失控预警方法涉及的是一种针对大容量LFP电池在进行储存和充放电过程中热失控预警方案，在电池发生热失控早期，对特征气体进行监测，引入改进Goertzel算法对浓度信号进行滤波处理，提高了单一检测的精度。利用最早析出的VOC和CO2联合实现预警判定，在预警程序运行过程中采用析出不同气体的时间差内计算VOC的浓度值和浓度上升速率，将多种计算结果与设定阈值进行比较从而实现更准确的预警功能。
一种基于气体析出特性容量 lfp 电池失控预警方法

[发明专利]一种电容自平衡的准三电平逆变器及其简化调制策略-CN202210216075.8在审
发明人： 胡毕华;唐兆宏;陈智勇;谭平安;盘宏斌;邓文浪 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种电容自平衡的准三电平逆变器拓扑结构及其调制策略。首先提出一种新型的准三电平逆变器拓扑结构，该拓扑结构可分为两级，第一级电路由二极管与功率开关管组成的开关电容电路，该拓扑具有升压功能且为第二级电路提供三电平电压；第二级电路为功率开关管组成的三相桥式电路，将第一级输出三电平电压转换为三相交流电压。同时，针对该电路拓扑的特点，提出相应的调制策略，以简化拓扑结构的调制策略。此发明相较于传统三电平逆变器拓扑结构不仅更少的开关器件，且能自动平衡电容，直流电压利用率高，而且具有更简单的调制策略。
一种电容平衡电平逆变器及其简化调制策略

[发明专利]一种隔离型AC-DC矩阵变换器回流功率控制方法-CN202111479901.X在审
发明人：邓文浪;赵东东;胡毕华 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明公开了隔离型AC‑DC矩阵变换器的回流功率控制方法。包括以下步骤：首先，阐述了隔离型AC‑DC矩阵变换器在传统单移相控制下回流功率的产生机理。其次分析了隔离型AC‑DC矩阵变换器在双重移相控制下的工作原理，推导得到了不同时刻的电感电流的表达式，以及隔离型AC‑DC矩阵变换器在传统单移相控制以及双重移相控制下的传输功率以及回流功率的表达式，最终得到了满足回流功率为零的关系表达式。本发明所提出的控制方法不仅可以保证变换器基本的输入输出性能不受损害，此外，使用该控制方法可以有效的降低隔离型AC‑DC矩阵变换器的回流功率以及电流，降低了对功率开关管的选取要求、增加系统功率容量、提高了变换器的传输效率。
一种隔离 ac dc 矩阵变换器回流功率控制方法

[发明专利]单相并网LCL逆变器网侧电流微分检测方法-CN202010025154.1有效
发明人：陈智勇;文婉莹;胡毕华;易灵芝;邓文浪;盘宏斌;李辉;彭寒梅;刘勇;邓成;李鹏 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： G01R19/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种单相并网LCL逆变器网侧电流微分检测方法，包括：S100，通过电压传感器实时采集逆变器侧电压及逆变器并网电压，通过电流传感器实时采集网侧电流；S200，构建逆变器滤波系统二维状态观测器，得出系统状态矢量的相应观测值；S300，基于所述系统状态矢量的所述观测值间接地得出所述网侧电流的一阶微分、二阶微分和三阶微分。本发明的实施例至少具有如下有益效果：能够减少噪声干扰，从而优化控制效果，提高并网电流质量；为以滑模变结构为代表的鲁棒控制技术在单相并网LCL逆变器控制技术领域的实际应用提供了一种可行的途径。
单相并网 lcl 逆变器电流微分检测方法

[发明专利]宽频谐波谐振协调阻尼鲁棒电流控制方法及装置-CN202010721339.6有效
发明人：陈智勇;龙宏涛;胡毕华;肖军;邓文浪;谭平安;盘宏斌;易灵芝;陈才学 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽频谐波谐振协调阻尼鲁棒电流控制方法及装置，其中该方法包括：包括：S100，采集三相阻尼电流以及三相并网电流，根据所述并网电流的谐波分量得到阻尼电流参考，进而获得所述阻尼电流的跟踪误差信号；S200，根据所述跟踪误差信号，得出滑模面函数的实时值，基于自适应律模型动态更新切换增益观测值，并基于有摄动参数控制律模型得出输出控制信号；S300，将所述输出控制信号，通过三相脉宽调制模块进行调制，输出六路驱动脉冲，驱动有源阻尼逆变部件的IGBT的栅极。本发明保证了控制系统的渐进稳定性，而且降低控制输入信号的抖振，提高了控制系统的鲁棒性，从而使协调阻尼器得以高效治理宽频谐波谐振。
宽频谐波谐振协调阻尼电流控制方法装置

[发明专利]基于GCN和VMD-ED的新能源汽车三相异步电机故障识别-CN202110688351.6在审
发明人：易灵芝;王仕通;陈智勇;范朝冬;胡毕华 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：提出一种基于GCN和VMD‑ED的新能源汽车三相异步电机故障部位识别方法。首先对VMD、ED和GCN算法进行了简单介绍，然后将GCN与VMD‑ED结合，提出了一种基于GCN和VMD‑ED的方法，该算法可以有效、快速的实现异步发电机的故障诊断，识别出故障部位。将新能源汽车三相异步电机作为应用对象进行仿真实验，实验结果表明，该算法的诊断速度更快，且损失率最小。
基于 gcn vmd ed 新能源汽车三相异步电机故障识别

[发明专利]一种基于边缘计算的电表计量系统虚假数据检测方法-CN202110339494.6在审
发明人：易灵芝;高谢毅;冯晓东;刘江永;范朝冬;陈才学;陈智勇;胡毕华 -专利权人：湘潭大学
申请日： 2021-03-30 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： H04L29/06 文献下载
摘要：提出一种基于边缘计算的电表计量系统虚假数据检测方法。在智能电网中，由于系统能够纠正单个虚假数据，单个虚假数据可能不会对系统操作产生重大影响。但是，如果接收到连续的错误测量数据，系统可能因无法自动校正而导致故障。本专利针对这种情况，提出一种检测方案，具体检测方案由3部分组成：(1)电表数据检测规则；(2)采集器信誉计算；(3)基于边缘服务器的多源虚假数据检测算法。经验证本专利对不同类型的连续虚假数据具有较好的检测性能。
一种基于边缘计算电表计量系统虚假数据检测方法

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