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一种面向长周期应用对称多电平逆变器设计与实现的新型可靠性评估方法
A novel reliability estimation methodology towards the design and implementation of symmetric multilevel inverter for long run applications
| 作者 | Daki Krishnachaitanya · Chitra Annamalai · Maher Al-Greer · Sitangshu Sekhar Biswas |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | 多电平 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 多电平逆变器 可靠性评估方法 对称7电平逆变器拓扑 开关损耗 硬件验证 |
语言:
中文摘要
多电平逆变器（MLIs）虽性能优越，但在长期运行中面临可靠性问题。本文提出一种基于先进仿真与统计模型的MLI可靠性评估新方法，可更准确预测故障概率。同时，设计了一种新型对称七电平逆变器拓扑结构，在开关损耗、可靠性、总谐波失真（THD）及器件数量方面均表现出优越性能，并通过硬件实验验证了其有效性。
English Abstract
Multilevel inverters (MLIs) offer superior performance but face reliability concerns in long-term applications. This work introduces a novel reliability estimation methodology for MLIs, utilising advanced simulations and statistical models to better predict failure probabilities. A new symmetrical 7-level inverter topology is also proposed, showing improved performance in switching losses, reliability, THD, and part count, validated by hardware results.
S
SunView 深度解读
该可靠性评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的长寿命设计具有重要参考价值。文中提出的基于统计模型的故障预测方法可直接应用于PowerTitan储能系统的预测性维护策略，结合iSolarCloud平台实现智能诊断。七电平对称拓扑在降低开关损耗和THD方面的优势，可为阳光电源三电平拓扑的进一步优化提供思路，特别是在1500V高压光伏系统和大功率储能变流器中，通过多电平技术降低dv/dt应力，延长SiC功率模块寿命。该可靠性量化评估框架可融入阳光电源产品设计流程，提升25年生命周期内的系统可用率。