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逆变器连接的PMSM系统中的三相PFC畅通电力变换器：基本原理与实现
Three-Phase PFC Talkative Power Converter in an Inverter-Tied PMSM System: Basic Principle and Implementation
| 作者 | Sideng Hu · Qichou Yang · Weitao Zhao · Xiangning He |
| 期刊 | IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 SiC器件 PFC整流 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 交流系统 功率转换器 功率因数校正 变速驱动系统 数据传输增强 |
语言:
中文摘要
本文介绍了交流系统中畅通电力变换/转换（TPC）的基本原理，并以变速驱动（VSD）系统中三相功率因数校正（PFC）的应用为例进行说明。阐述了由电力电子逆变器构成的交流系统中信道频谱迁移机制，拓展了TPC在交流系统的适用性。针对波特率受限和误码率高的问题，从拓扑结构与通信侧提出改进方法以提升数据传输性能。仿真与实验验证了该TPC方案在VSD矢量控制中实现10 kb/s反馈通信速率的可行性与高效性，具有简化交流系统通信架构的潜力，推动电力系统与VSD技术的发展。
English Abstract
This article introduces the principles of the talkative power converter/conversion (TPC) in an ac system, demonstrated through its application in a three-phase power factor correction (PFC) in a variable speed drive (VSD) system. It outlines the mechanism of signal spectrum shift in ac systems, especially those formed by power electronics inverters, and highlights TPC’s broader applicability beyond dc systems. The challenges of baud rate limitations and high bit error rates are addressed with data transmission enhancement through topology and communication side. Both simulations and experiments affirm the practicality and effectiveness of the proposed TPC scheme in the field-oriented control for a VSD, demonstrating high-performance results with a feedback communication rate of 10 kb/s. The broader impact of this research lies in its potential to simplify communication in various ac applications, contributing to advancements in power systems and VSD technologies.
S
SunView 深度解读
该TPC技术通过电力线载波实现PMSM系统的反馈通信，对阳光电源多条产品线具有重要价值。在**ST储能变流器**中，可简化PCS与BMS间通信架构，降低线束成本；在**新能源汽车驱动系统**中，可实现OBC与电机控制器的集成通信，减少车载布线复杂度；在**充电桩产品**中，三相PFC整流级可同步承载计量与控制数据传输。该技术与阳光电源现有SiC器件高频开关能力结合，可提升载波带宽至10kb/s以上。建议重点关注其在1500V高压系统中的EMC设计与误码率优化方案，推动电力电子系统通信架构的简化与集成化发展。