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双向三电平DC-DC变换器中实现平滑功率转换与ZVS的混合TZCM-QCM控制方法
Hybrid TZCM–QCM Control Method for Smooth Power Transition and ZVS in a Bidirectional Three-Level DC–DC Converter
| 作者 | Xinyu He · Zhigang Yao · Xiaoxiao Yang · Bac-Bien Ngo · Ziheng Xiao · Bo Wang · Shuai Lu · Yi Tang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 双向DC-DC 三电平 储能变流器PCS 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 双向三电平DC-DC变换器 储能系统 零电压开关(ZVS) 梯形电流模式(TZCM) 准电流模式(QCM) 功率转换 |
语言:
中文摘要
双向三电平DC-DC变换器因其低电压应力和紧凑的无源元件，广泛应用于电池和超级电容储能系统。然而，传统的梯形电流模式（TZCM）在双向功率运行时难以实现零电压开关（ZVS）。本文提出了一种混合TZCM-QCM控制方法，有效解决了双向运行过程中的功率平滑过渡与ZVS实现问题，提升了变换效率。
English Abstract
Bidirectional three-level dc–dc converters are widely employed in battery and supercapacitor energy storage systems, owing to their low voltage stress and compact passive components. However, the inherent near-zero current transition during bidirectional power operation prevents the standalone trapezoidal current mode (TZCM) from achieving zero-voltage switching (ZVS) in the converter. To address ...
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SunView 深度解读
该研究直接关联阳光电源的核心储能产品线，如PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）。三电平拓扑是实现高压储能系统高效率、高功率密度的关键技术路径。该混合控制方法通过优化ZVS实现，能够显著降低PCS在宽电压范围下的开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该控制策略在复杂工况下的动态响应能力，将其引入下一代储能变流器控制算法中，以进一步提升产品在电网侧及工商业储能市场的竞争力。