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在宽工况范围提高谐振变换器族效率的设计程序和控制方法
A Design Procedure and Control Method for Improving Efficiency of a Family of Resonant Converters Over Wide Operating Conditions
Jasem Shahsevani · Reza Beiranvand · IEEE Access · 2025年1月
谐振变换器被公认为高效变换器,在电动汽车、电池充电器和光伏电池等各行业有众多应用。然而轻载或空载条件下效率低是主要挑战之一,当开关频率在输出电压调节期间显著偏离谐振频率时出现,导致高循环电流和开关谐波值。本文针对谐振网络电路中具有并联元件的谐振变换器提出新设计程序和控制方法,解决轻载或空载低效率问题。该控制算法基于频率调制方法,同时利用谐振网络电路中的可变电容或电感。通过设计各变换器在开路和短路谐振频率间运行,并通过改变电压增益-频率特性在谐振频率附近运行调节输出电压,循环电流得到良好限制。为验...
解读: 该谐振变换器设计技术对阳光电源车载OBC和储能DC-DC变换器产品线有重要应用价值。阳光OBC需要在宽输入电压和负载范围保持高效率。LLC谐振拓扑与阳光DC-DC产品技术路线一致。可变电容或电感的控制方法可应用于阳光谐振变换器的效率优化。轻载高效率特性对阳光待机功耗降低和能效提升有价值。该研究验证的...
用于燃料电池的高变比交错升压串联谐振变换器设计
Design of an Interleaved Boost Serial Resonant Converter With High Transformation Ratio for Fuel Cell Battery
Sen-Tung Wu · Jun-Teng Hong · Ching-Chun Chuang · IEEE Access · 2025年1月
本文提出高变比交错升压串联谐振变换器。第一级采用交错升压降低输入电流纹波，第二级采用谐振变换器实现功率MOSFET和整流二极管在适当频率软开关，减少硬开关损耗提升效率。额定功率1.5kW，采用TMS320F28335数字信号处理器实现宽输出电压范围控制，将40-125V燃料电池输入升压至400V直流母线。实验结果显示，40V低压输入时最高效率92.69%，125V高压输入时效率达93.57%。
解读: 该高变比DC-DC变换器技术对阳光电源氢能系统具有重要参考价值。阳光在燃料电池领域布局氢能发电系统，该交错升压谐振拓扑的软开关技术可提升燃料电池DC-DC变换器效率。阳光可将该技术应用于ST系列储能系统的双向DC-DC变换器，优化宽电压范围输入性能，提升系统可靠性和能量转换效率至94%以上。...
评估电动汽车无线充电技术：感应式、电容式及混合式系统的效率与实际应用
Evaluating Wireless Power Transfer Technologies for Electric Vehicles: Efficiency and Practical Implementation of Inductive, Capacitive, and Hybrid Systems
Thamvarit Singhavilai · Jarurote Tippayachai · Kamon Jirasereeamornkul · Chainarin Ekkaravarodome 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
本研究评估了用于电动汽车的无线电力传输（WPT）技术，重点分析感应式（IPT）、电容式（CPT）和混合式（HPT）系统。通过遵循WPT标准并结合文献开展实验，测量系统效率、波形平滑度、热损耗及电磁场暴露水平。结果表明，IPT在较低频率下具有更高效率、更平稳的波形和更低的电磁辐射，且电路设计简洁，实用性更强。同时考察了地面间隙与错位对性能的影响，并探讨了三类系统的安全性问题及应对策略。
解读: 该研究对阳光电源新能源汽车业务线具有重要参考价值。IPT无线充电技术的高效率、低EMI特性可应用于充电桩产品升级，开发静态/动态无线充电解决方案。研究中的地面间隙与错位容差分析，可指导车载OBC与地面充电板的耦合机构设计，提升用户体验。混合式HPT系统的拓扑结构与阳光电源在SiC/GaN功率器件及三...
一种零电压过渡H5型无变压器光伏并网逆变器
A Zero-Voltage-Transition H5-Type Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverter
Jicheng Fang · Mingming Shi · Huafeng Xiao · Ruibin Wang · IEEE Access · 2025年1月
效率与漏电流是无变压器并网逆变器（TLI）的两个关键问题。软开关技术可有效降低开关损耗，适用于高频TLI。本文提出一种基于基本谐振单元的零电压过渡H5型（ZVT-H5）逆变器，实现主开关的软开通与软关断。辅助谐振网络缓解了续流二极管的反向恢复问题，显著提升转换效率。同时，采用二极管钳位支路使系统共模特性保持恒定。文中阐述了拓扑构建过程，分析了辅助谐振网络工作原理，并详细讨论了谐振参数设计及电路性能。最后通过3 kW、100 kHz实验样机验证了ZVT-H5的有效性。
解读: 该ZVT-H5软开关技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的零电压过渡方案可实现100kHz高频化运行，结合SiC器件应用可显著降低开关损耗，提升系统效率至98%以上。辅助谐振网络解决二极管反向恢复问题，适用于阳光电源1500V高压系统的功率模块设计。二极管钳位支...