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利用耦合电感平衡飞跨电容多电平变换器:多谐振动力学
Balancing Flying Capacitor Multilevel Converters With Coupled Inductors: Multiresonant Dynamics
| 作者 | Daniel H. Zhou · Minjie Chen |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年5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 耦合电感 动态平衡 多谐振动力学 纹波电流 瞬态响应 |
语言:
中文摘要
本文研究了采用耦合电感的飞跨电容多电平(FCML)变换器的动态平衡问题。耦合电感能有效降低纹波电流、加速瞬态响应并在稳态下平衡飞跨电容电压。然而,耦合电感改变了FCML变换器的动态平衡特性,本文对此类变换器的多谐振动力学原理进行了深入分析。
English Abstract
This article investigates dynamic balancing of flying capacitor multilevel (FCML) converters with coupled inductors. Coupled inductors help to reduce the ripple current, accelerate transient response, and balance the flying capacitors of FCML converters at steady-state. However, coupled inductors also change the dynamic balancing properties compared to uncoupled inductors, and these principles mus...
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SunView 深度解读
FCML拓扑在提升功率密度和降低输出滤波需求方面具有显著优势,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要的技术参考价值。通过引入耦合电感优化飞跨电容电压平衡,可进一步提升PCS的效率与功率密度,并改善在弱电网下的动态响应能力。建议研发团队关注该多谐振动力学模型,将其应用于高压储能PCS的拓扑优化中,以解决多电平变换器在复杂工况下的电容电压均衡难题,从而提升系统运行的可靠性与稳定性。