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一种双输入高增益DC-DC变换器

电机与控制学报 2021年第1期25卷 103-114页

作者：林国庆张宙福州大学福建省新能源发电与电能变换重点实验室福州350116

针对光伏发电系统输出电压低、供电稳定性差等问题,提出一种非隔离双输入高增益直流升压变换器,该变换器在2个BOOST变换器的基础上引入了开关电容电路,实现了高电压增益,且两输入源可以单独或同时向负载供电。分析该变换器的电路结构和... 详细信息

针对光伏发电系统输出电压低、供电稳定性差等问题,提出一种非隔离双输入高增益直流升压变换器,该变换器在2个BOOST变换器的基础上引入了开关电容电路,实现了高电压增益,且两输入源可以单独或同时向负载供电。分析该变换器的电路结构和工作原理,推导出了3种供电模式下变换器的电压增益表达式以及主要开关器件电压应力,给出了两路同时供电时输入电流之间的关系。最后,搭建了一台100W的实验样机,实验验证了该变换器具有电压增益高、开关器件电压应力低、控制简单、可以灵活供电等优点。

关键词：光伏发电非隔离 BOOST型直流变换器高增益双输入

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一种模块化双输入多电平逆变器及其调制策略

太阳能学报 2021年第12期42卷 419-427页

作者：王要强王哲刘文君库若含王凯歌郑州大学电气工程学院郑州450001 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院郑州450000

针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少。该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的... 详细信息

针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少。该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点。首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析。仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性。

关键词：电力逆变器开关电容 PWM调制双输入高增益

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基于开关电容的高增益双输入变换器

太阳能学报 2021年第3期42卷 268-275页

作者：孙孝峰耿晓珑周悦刘飞龙电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学电气工程学院) 秦皇岛066004

该文提出一种基于开关电容的高增益双输入变换器,同时具有单输入源供电和双输入源供电模式,开关电容的引入,使变换器具有电压增益高、功率器件电压应力低的优点。2个输入源间采用功率器件连接,使得变换器在单输入模式下采用交错导通控制... 详细信息

该文提出一种基于开关电容的高增益双输入变换器,同时具有单输入源供电和双输入源供电模式,开关电容的引入,使变换器具有电压增益高、功率器件电压应力低的优点。2个输入源间采用功率器件连接,使得变换器在单输入模式下采用交错导通控制,有效地减小了输入电流纹波,同时当d≥0.5时,2个电感可实现自动均流,降低控制难度。在双输入模式下,采用中心对称导通控制方式,相较于交错导通控制,工作状况得到简化。详细分析了变换器的工作原理及稳态性能,并提出能量管理方案,使变换器能够灵活地切换工作模式来应对新能源端口和负载功率的变化,提高系统供电可靠性。实验结果验证了变换器的可行性和能量管理方案的正确性。

关键词：双输入开关电容能量管理模式切换

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一种新型的双输入双向DC-DC变换器

电机与控制学报 2021年第2期25卷 123-131页

作者：赵世伟沈超华南理工大学电力学院广州510641

针对单输入半桥型双向DC-DC变换器回流功率较大的问题,提出一种新型的双输入双向DC-DC变换器。该双向变换器利用开关网络构造出双输入结构,通过控制输入侧开关管不同导通状态,能在变换器原边生成占空比可调的三电平方波电压,从而实现双... 详细信息

针对单输入半桥型双向DC-DC变换器回流功率较大的问题,提出一种新型的双输入双向DC-DC变换器。该双向变换器利用开关网络构造出双输入结构,通过控制输入侧开关管不同导通状态,能在变换器原边生成占空比可调的三电平方波电压,从而实现双重移相的控制效果,使得回流功率减小,电流应力降低。详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关模态以及功率传输情况,建立了变换器传输功率和回流功率的数学模型,通过对比不同电压调节比下双输入和单输入变换器的回流功率可知,该双输入变换器能有效减小回流功率,提升变换器性能。同时通过对传输功率的分析推导发现,该变换器在开关管电压应力相同的情况下能扩大其功率传输的范围。最后,通过一个200 W的样机验证了所提拓扑的合理性。

关键词：双向DC-DC变换器双输入双重移相传输功率回流功率功率范围

一种双输入稀疏连接的肝细胞癌和肝内胆管细胞癌分类网络

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小型微型计算机系统 2024年第5期45卷 1129-1135页

作者：胡瑶王远军上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

由于通过常见的影像学特征难以区分肝细胞癌和肝内胆管癌,且对医生的专业性依赖程度较高,因此本文提出了一种双输入稀疏连接的肝细胞癌和肝内胆管细胞分类网络(DS2-Net).首先,采用了可以同时学习增强CT图像中静脉期和动脉期特征的双输... 详细信息

由于通过常见的影像学特征难以区分肝细胞癌和肝内胆管癌,且对医生的专业性依赖程度较高,因此本文提出了一种双输入稀疏连接的肝细胞癌和肝内胆管细胞分类网络(DS2-Net).首先,采用了可以同时学习增强CT图像中静脉期和动脉期特征的双输入结构;其次,网络首层为主干模块,可以有效的提升特征表达能力,提高分类的准确率;此外,网络采用的稀疏连接方式可以在不降低网络性能的基础上提升计算速度并减少参数量.最后,在171例肝内胆管癌和146例肝细胞癌的实验结果中,该方法的分类准确率达到93.68%,AUC面积达到0.9875.实验结果证明了本文提出的网络模型能够实现肝癌精准分类,有望应用于辅助临床医师诊断治疗.

关键词：肝癌分类卷积神经网络双输入主干模块稀疏连接模块

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一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器

电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 148-158页

作者：邾玢鑫周丽娟赵孟浩王凯宏杨浴金三峡大学电气与新能源学院(智慧能源技术湖北省工程研究中心) 湖北宜昌443002

针对光伏发电系统中光伏电池板集成汇流的需求,提出了一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器。该变换器采用了一种新型拓扑结构,可在实现输入输出电压高增益变换的同时降低了开关器件的电压应力。此外,所提变换器还具有可拓展性,可以根据... 详细信息

针对光伏发电系统中光伏电池板集成汇流的需求,提出了一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器。该变换器采用了一种新型拓扑结构,可在实现输入输出电压高增益变换的同时降低了开关器件的电压应力。此外,所提变换器还具有可拓展性,可以根据不同的光伏电池板数量和输出电压要求对端口进行扩展,从而降低系统的复杂性和成本。首先详细介绍了所提变换器的拓扑结构,并推导出变换器在不同工作模态下的运行原理。然后,对该变换器的增益特性、开关器件的电压和电流应力、关键器件的参数选择和损耗计算等方面进行了深入的理论分析。最后,搭建了一台输出功率为1 kW的实验样机,并进行了实验测试。实验结果验证了所提变换器理论分析的正确性和可行性。

关键词：光伏发电双输入高增益 DC/DC变换器

一种应用于光伏并网发电系统的新型双输入DC-DC变换器

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电源学报 2022年第2期20卷 9-16页

作者：李洪珠刘飞扬李洪璠辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125105 三亚学院理工学院三亚572022

提出一种具有高增益低电压应力的双输入DC-DC变换器,该变换器由2个上下对称的耦合电感Boost变换器组成。具有单输入和双输入2个模式,在单输入状态下只有一个开关管工作;在双输入状态下有2个开关管工作。新型变换器可以通过改变耦合电感... 详细信息

提出一种具有高增益低电压应力的双输入DC-DC变换器,该变换器由2个上下对称的耦合电感Boost变换器组成。具有单输入和双输入2个模式,在单输入状态下只有一个开关管工作;在双输入状态下有2个开关管工作。新型变换器可以通过改变耦合电感的匝比来提升变换器电压增益;输出端采用三电平结构使变换器开关管和二极管电压应力减小。分析了变换器在单输入和双输入模式下的工作模态;给出了变换器主要工作波形;推导了变换器电压增益,开关管和二极管电压应力,分析了漏感对变换器电压增益的影响。通过实验验证了理论分析的正确性。

关键词：耦合电感双输入高增益三电平低电压应力

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一种可拓展的双输入高增益DC-DC变换器

电源学报 2022年

作者：黄毅敏林国庆林思圻福州大学电气工程与自动化学院

针对光伏燃料电池等新能源联合供电系统，提出了一种非隔离型双输入高增益直流变换器。该变换器基于双输入Boost电路，两输入源与输出以及各开关管均共地。在后级引入二极管电容网络以实现高电压增益，并降低开关器件电压应力。该变换... 详细信息

针对光伏燃料电池等新能源联合供电系统，提出了一种非隔离型双输入高增益直流变换器。该变换器基于双输入Boost电路，两输入源与输出以及各开关管均共地。在后级引入二极管电容网络以实现高电压增益，并降低开关器件电压应力。该变换器在不额外增加开关管的情况下不仅能实现两输入源同时供电还能实现其中任意一路输入源单独供电。此外，还可以通过拓展增压单元进一步提高电压增益以适应不同应用场合。详细分析了变换器及其拓展电路在三种供电模式下的工作原理、电压增益特性、开关器件电压应力等，并与现有同类变换器进行了性能对比。最后，搭建实验样机验证了其可行性。

关键词：双输入高增益 DC-DC变换器新能源发电

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非对称双输入开关电容多电平逆变器

非对称双输入开关电容多电平逆变器

作者：梁家豪广东工业大学

学位级别：硕士

面对如今资源耗竭和环境遭受污染的问题,发展可再生能源已经是当今社会刻不容缓的主题。随着可再生能源和微电网等工业领域对电能质量的要求不断地提高,多电平逆变器（multilevel inverter,MLI）技术得到了广泛的关注。多电平逆变器是... 详细信息

面对如今资源耗竭和环境遭受污染的问题,发展可再生能源已经是当今社会刻不容缓的主题。随着可再生能源和微电网等工业领域对电能质量的要求不断地提高,多电平逆变器（multilevel inverter,MLI）技术得到了广泛的关注。多电平逆变器是把直流电能转变成接近正弦波交流电的电力电子转换器。通过降低开关损耗、减少总谐波失真（total harmonic distortion,THD）来实现高功率转换的功率装置,并且具有良好的电磁兼容性和低电压应力,是新能源装置中较为理想的选择之一。然而,传统MLI在提升电压水平的方面上存在局限性,需要大量的开关器件、驱动器和电压源,并且可能存在电容器电压不平衡的问题导致需要复杂的调制技术和外部平衡电路。相比之下,开关电容多电平逆变器（switched-capacitior multilevel inverter,SCMLI）结构更加简单、控制更加灵活,可适用于光伏发电等低压应用场合。本文以SCMLI为研究对象,在研究各SCMLI的基础上,提出一种新型的多电平逆变电路。论文的主要研究内容:（1）首先,论述三种传统多电平逆变器的拓扑结构,并分析各结构的工作原理、特点和应用场景等。此外,将介绍一种备受关注的基于开关电容多电平逆变器技术,其具有提高逆变器的输出电压增益和优化电路等优点。最后,介绍常用的多电平逆变器的控制策略,分析各调制技术的特点。（2）其次,基于一种开关电容三电平的基本单元结构,结合改进型H桥提出了新型的多电平逆变器,控制两端输入电压源的对称性和非对称性,分别产生十三电平和三十一电平的交流电压,详细分析所提逆变器的拓扑结构及工作原理,并给出了损耗计算和调制算法分析。（3）同时,针对所提逆变器能产生更多的电平数,利用了特定谐波消除法和最近电平逼近法。为验证其中的有效性,在MATLAB/SIMULINK搭建了仿真模型,对比两种调制策略的仿真结果,验证所提拓扑的可行性。（4）最后,搭建了所提逆变器的实验平台,简述各种硬件的组成部分和编码软件,并对系统的软硬件进行调试,分析其结果,验证所提逆变器的可行性。

关键词：多电平逆变器开关电容双输入调制策略