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多兆赫多千瓦碳化硅全桥逆变器零电压开通挑战及面向高功率电容式电力传输系统的设计
Challenges in Zero-Voltage-Switched-On Multi-MHz Multi-kW SiC Full-Bridge Inverter and Oriented Design for High-Power Capacitive Power Transfer System
Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文研究了用于激励高功率电容式电力传输（CPT）系统的多兆赫多千瓦碳化硅（SiC）全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下，因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题，成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次，提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关（ZVS）实现及布局优化的高频逆变器设计方法，并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机，工作频率覆盖1 MHz（...
解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先，文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计，通过提升开关频率至MHz级别，显著减小磁性元件体积，提高功率密度。其次，基于UCC5390等驱动芯片的栅...
一种用于电动车辆电池-超电容混合储能系统的灵活双向多端口变换器
A Flexible Bidirectional Multiport Converter for Battery-Ultracapacitor Hybrid Energy Storage System in Electrified Vehicles
Pratim Bhattacharyya · Siddheswar Sen · Santu Kumar Giri · Soumitra Ghorai · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
为了增强电动车辆（EV）混合储能系统（HESS）中电池与超级电容器（UC）之间的功率管理，需要一种在功率传输方面具有灵活性的多端口变换器。为此，本文提出了一种双向双输入单输出多端口变换器，该变换器仅采用两个高频（HF）开关即可实现功率流的动态灵活性。该变换器包含一对专用的电流通路，用于处理高、低水平的电流。根据电动车辆的动态负载功率情况，这些电流通路可灵活地与所需的储能装置重新分配连接。这使得能够根据电动车辆负载曲线的变化特性，在三个端口之间灵活调控功率流。此外，该变换器在每个可能的功率流方向上...
解读: 从阳光电源储能系统及新能源车载电源业务角度看，该论文提出的电池-超级电容混合储能多端口变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过仅使用两个高频开关实现双向双输入单输出的灵活功率管理，核心创新在于根据电动汽车动态负载场景灵活分配高低电流路径，这与阳光电源在储能变流器（PCS）领域追求的高效率、高集成度目...