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一种用于电流控制型飞跨电容多电平变换器的高带宽并行主动平衡控制器
A High-Bandwidth Parallel Active Balancing Controller for Current-Controlled Flying Capacitor Multilevel Converters
| 作者 | Rahul K. Iyer · Ivan Z. Petric · Roderick S. Bayliss · Nathan C. Brooks · Robert C. N. Pilawa-Podgurski |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年10月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 PWM控制 储能变流器PCS 光伏逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 飞跨电容多电平变换器 电容电压平衡 小信号模型 状态空间平均法 非线性控制 电流控制 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种针对电流控制型飞跨电容多电平变换器的电容电压平衡控制器。通过状态空间平均法建立的小信号模型指导了并行控制器的结构设计。该控制器引入非线性动作,实现了飞跨电容控制环路的解耦,并有效抑制了电容电压之间的不利相互作用。
English Abstract
This work presents a capacitor voltage balancing controller for current-controlled flying capacitor multilevel converters. A small-signal model of the converter derived from state–space averaging informs the parallel controller structure. The proposed controller incorporates nonlinear actions to decouple flying capacitor control loops and prevent adverse interaction between the capacitor voltage b...
S
SunView 深度解读
飞跨电容多电平(FCMC)拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势,对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要的技术参考价值。该研究提出的高带宽并行平衡控制策略,能够有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压均衡难题,提升系统在动态工况下的稳定性。建议研发团队关注该非线性解耦控制方法,以优化大功率PCS在复杂电网环境下的控制性能,进一步提升产品在光储一体化系统中的响应速度和可靠性。