基于耦合电感的宽电压范围正弦波调制双向谐振变换器

Coupled Inductor Based Bidirectional Resonant Converter With Sine Wave Modulation in Wide Voltage Range

作者	Jingtao Xu · Yao Sun · Guo Xu · Mei Su
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2022年4月
技术分类	拓扑与电路
技术标签	双向DC-DC 储能变流器PCS 储能系统功率模块
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	耦合电感双向谐振变换器正弦波调制宽电压范围功率密度 DC-DC变换器

语言:

中文摘要

本文提出了一种基于耦合电感的双向串联谐振变换器（CIBSRC），通过引入固定频率的正弦波调制（SWM）技术，实现了宽电压范围下的负载独立电压增益。该拓扑通过耦合电感集成了升压级与谐振级，有效替代了传统升压电感、谐振电感及高频变压器，简化了电路结构并提升了功率密度。

English Abstract

This letter proposes a coupled inductor based bidirectional series resonant converter (CIBSRC). In addition, a sine-wave modulation (SWM) with fixed frequency is also proposed to achieve load independent voltage gain for wide voltage range. The proposed CIBSRC integrates a boost stage and a resonant stage by a coupled inductor which replaces boost inductor, resonant inductor, and high frequency tr...

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用储能PCS具有极高的应用价值。其核心优势在于通过耦合电感集成化设计显著提升功率密度，并利用正弦波调制解决宽电压范围下的增益控制难题，这直接契合储能系统在电池电压波动大、追求高效率与小型化的需求。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压储能PCS中的可行性，重点关注耦合电感的磁集成设计对EMI及散热的影响，以进一步优化系统成本与体积。