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具有宽电压增益和全范围ZVS的双极性直流微电网自动电压平衡DC-DC变换器

Automatic Voltage-Balancing DC–DC Converter With Wide Voltage Gain and Full Range ZVS for Bipolar DC Microgrids

作者 Guangfu Ning · Hongwei Pi · Hua Han · Yonglu Liu · Yao Sun · Mei Su
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年8月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 双向DC-DC 微电网 储能变流器PCS
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 双极性直流微电网 DC-DC 变换器 电压平衡 ZVS 直流偏置 高频变压器
语言:

中文摘要

针对双极性直流微电网中不平衡负载导致的电压偏差及高频变压器直流偏磁问题,本文提出了一种新型双极性DC-DC变换器。该拓扑利用平衡电感实现负载无关的自动电压平衡,无需额外控制;通过次级侧串联隔直电容,有效抑制了直流偏磁,并实现了全负载范围内的零电压开关(ZVS)。

English Abstract

In order to balance the bipolar dc voltage and avoid dc bias for high-frequency transformer under unbalanced load conditions, a bipolar dc–dc converter is proposed. With the balanced inductor, it can be guaranteed to achieve automatic voltage-balancing under any load conditions, without additional voltage-balancing control. While with the inserted blocking capacitor on the secondary side, the dc b...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在数据中心及工商业储能应用中日益普及,该拓扑提出的自动电压平衡机制可简化PCS控制逻辑,提高系统在不平衡负载下的鲁棒性。建议研发团队关注其全范围ZVS特性,这有助于提升PCS在宽电压范围下的转换效率,并优化高频变压器的磁性元件设计,从而进一步提升阳光电源储能变流器在高功率密度和高可靠性方面的竞争优势。