找到 88 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
确保被动电流平衡交错多相双向DC-DC变换器在相参数失配下实现ZVS的设计方法
Design Method to Ensure ZVS Achievement Under Phase Parameters Mismatches for Passive Current Balancing Interleaved Multiphase Bidirectional DC-DC Converter
Minh-Quang Ngo · Duc-Manh Dang · Quang-Huy Nguyen · Khuong-Duy Le 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
在高频三角电流模式TCM下运行的交错多相双向DC-DC变换器中，实现零电压开关ZVS和管理电流不平衡对系统可靠性和鲁棒性至关重要。为满足这些要求，被动电流平衡仅使用单个低速电流传感器和电流控制环路提供了经济高效的解决方案。然而其性能对相参数失配（如栅极驱动延迟偏差和相电感差异）敏感，可能导致电流不平衡和ZVS失效。虽然完美电流平衡并非严格要求，但保持ZVS至关重要，因为失去ZVS会导致大量开关损耗和热应力。本文提出一种在被动平衡固有的最坏情况失配条件下确保ZVS的设计方法。该方法允许可接受限度内...
解读: 该交错多相双向DC-DC变换器ZVS设计研究对阳光电源储能变流器可靠性提升有重要参考价值。在39.5%相电流偏差下仍保持ZVS的鲁棒性设计方法与阳光ST系列储能变流器在大批量生产中面临的元件参数分散性高度契合。被动电流平衡使用单电流传感器降低成本的方案可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向D...
面向碳化硅电流源逆变器的过电压保护方案
Over-voltage Protection Scheme for SiC-based Current Source Inverters
Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...
解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...
考虑非恒定应力下键合线退化的大电流IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of High-Current IGBT Modules Considering Bond Wire Degradation under Non-Constant Stress
Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...
解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
航空航天应用中1-MVA三电平ANPC逆变器的实用热解决方案
Practical Thermal Solution for 1-MVA Three-Level ANPC Inverter in Aerospace Applications
Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...
解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...
容错开关单元飞跨电容钳位电流源逆变器
Fault-Tolerant Switching-Cell Flying Capacitor Clamped Current Source Inverter
Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。
解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...
一种具有子模块级均衡与有源功率解耦的新型光伏微逆变器
A Novel PV Microinverter with Submodule Level Balancing and Active Power Decoupling
Ubaid Ahmad · Roberto Giral · Carlos Olalla · Frede Blaabjerg · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
传统光伏系统在子模块层面存在失配损耗，降低能量产出并引发热斑。为此，本文提出一种新型光伏微逆变器架构，集成串联堆叠缓冲转换器（SSBC）实现直流母线级有源功率解耦，并结合子模块集成转换器（subMICs）缓解子模块失配。通过将subMICs的隔离端口电容复用为SSBC的输入储能元件，省去冗余电容；subMICs对隔离端口的良好稳压能力消除了SSBC独立控制环路，简化控制并提升鲁棒性；且可调节隔离端口电压以优化SSBC效率。实验基于300 W样机与180 W商用光伏模块验证，采用20 μF薄膜电容...
解读: 该子模块级均衡与有源功率解耦技术对阳光电源SG系列组串式逆变器及户用光伏系统具有重要应用价值。其串联堆叠缓冲转换器（SSBC）架构可直接应用于SG系列的直流母线电压纹波抑制，通过电容复用方案将薄膜电容体积减小至传统方案的1/10，显著提升功率密度。子模块级MPPT技术可增强阳光电源组件级优化器产品在...
用于可再生能源系统的混合三电平/两电平逆变器性能分析
Performance Analysis of a Hybrid Three-Level/Two-Level Inverter for Renewable Energy Systems: NPV Balancing, Dead Time and Leakage Current Suppression
Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
无变压器并网光伏系统面临共模电压与泄漏电流等挑战，导致并网电流畸变、损耗增加及电磁干扰。本文对一种三相混合三电平/两电平逆变器进行综合分析，在减少开关器件数量的同时有效应对上述问题。通过数学推导与实验验证了中点电压在平衡与不平衡负载下的自平衡特性，并提出一种新型占空比调节策略以抑制直流偏磁影响。分析了死区效应对逆变器性能的理论影响，并改进脉宽调制策略以降低共模电压。仿真与实验结果验证了所提控制方法在中点电压平衡、死区补偿及泄漏电流抑制方面的有效性与可靠性。
解读: 该混合三电平/两电平拓扑技术对阳光电源SG系列无变压器光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其中点电压自平衡特性可简化阳光现有三电平NPC拓扑的均压控制算法，减少功率器件数量降低成本；改进的死区补偿策略可直接应用于SG110CX等高功率密度产品，提升并网电流质量；共模电压抑制方案对解决1500...
模块化可重构六相永磁同步电机驱动的短路故障容错运行
Short-Circuit Fault-tolerant Operation of Modular and Reconfigurable Six-phase PMSM Drive
Woongkul Lee · Junhyuk Im · Seun Guy Min · Renato A. Torres 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
面向交通运输系统的电驱动装置要求高可靠性，具备强健的容错能力。绕组短路故障易引发高温、转矩脉动及拖曳转矩，可能导致火灾、永磁体不可逆退磁等连锁故障。现有容错控制策略在故障下常伴随性能下降与损耗增加。本文提出一种基于三个两相逆变器模块的模块化可重构容错方法，通过反电动势重构相电流并补偿故障电流，在单相或两相短路故障下实现有效容错运行。仿真与实验验证了该方法的有效性，显著抑制了转矩脉动与功率损耗，保持故障后机械输出稳定，适用于需维持额定转矩或输出功率的安全关键场合。
解读: 该模块化可重构六相电机容错技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。其基于两相逆变器模块的容错架构可直接应用于电动汽车电机控制器，通过反电动势重构实现短路故障下的转矩脉动抑制，显著提升驱动系统可靠性。该技术对ST储能系统的冷却风机、PowerTitan的液冷泵电机等关键辅助驱动同样适用，可...
分布式电动车麦克纳姆轮瞬态主动短路制动控制
Transient Active Short-Circuit Braking Control on Mecanum Drive Wheels in Distributed Electric Vehicles
Zihui Wang · Peng Xu · Xiaowei Weng · Yuting Zheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
高可靠性和容错能力对分布式电动车的安全至关重要。为抑制保护性制动过程中的电流冲击、转矩不平衡及车辆失稳，提出一种改进的电机驱动器功率开关瞬态切换方法。该方法利用定子电流电角度及与电机参数相关的步进延时控制，实现正常运行状态与主动短路（ASC）制动状态间的平滑切换，降低对转子位置检测的依赖。在搭载麦克纳姆轮的轻型电动车上的仿真与实验验证了该方法在提升安全性和稳定性方面的有效性。相比传统直接ASC制动，所提分步方法显著减小了冲击电流和车辆横摆率，为分布式驱动电动车的故障保护技术提供了有效解决方案。
解读: 该瞬态主动短路制动控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究提出的基于定子电流电角度的分步切换方法，可直接应用于电机驱动控制器的故障保护设计，通过降低对转子位置传感器的依赖性，提升系统容错能力。该技术的冲击电流抑制策略可借鉴至ST储能变流器的短路保护设计，优化功率开关器件的瞬态应力管理...
一种具有恒压输出的磁场耦合式直流伺服电机动态无线供电系统
A Magnetic-field Coupled Dynamic Wireless Power Supply System with Constant Voltage Output for DC Serve Motors
Wenping Chai · Qingbang Xu · Hongwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
针对移动分拣设备中直流伺服电机的供电需求，提出一种磁场耦合式动态无线供电系统。为应对“带载启动—短时抛载—空载暂停”工况引起的母线电压剧烈波动，系统采用长轨发射与E型接收的磁耦合结构以保证运动范围内互感平稳，并结合LCL-S补偿拓扑实现次级侧恒压特性，后级接入数字闭环Buck变换器以精确稳定输出电压。提出能量补偿策略抑制冲击负载导致的电压突变。实验样机成功为短时工作制、负载超过额定20%的分拣小车直流伺服电机供电，母线电压波动小于10%，传输效率达86.85%，满足设计要求。
解读: 该磁场耦合动态无线供电技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其LCL-S补偿拓扑实现的恒压特性与数字闭环Buck变换器方案，可直接应用于充电桩产品的动态充电场景，特别是物流园区AGV、港口自动化设备的无线充电系统。文中针对"带载启动-短时抛载"工况的能量补偿策略，对ST储能变流器应对冲击负...
一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器
An Efficient Parallel Resonant DC-Link Inverter without Circulation Current Loss
Jingjing Li · Enhui Chu · Wei Liu · Jiaxiang Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为消除谐振直流链逆变器中的环流损耗，本文提出一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器。辅助电路换流结束后，无持续电流在主电路或辅助电路中自由循环。当母线电压为零时，无需根据负载电流设定谐振元件阈值，降低了控制难度，提升了系统可靠性。同时，抑制了谐振电感的峰值电流，减小了开关器件的电流应力，进一步降低辅助电路损耗。所有开关均实现软开关：主开关实现零电压开通与关断，辅助开关实现零电流开通与关断。实验样机验证了所提拓扑结构与调制策略的有效性。
解读: 该无环流损耗并联谐振直流链逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心创新在于：1）消除环流损耗可直接提升系统效率1-2%，符合储能系统降本增效需求；2）主开关零电压开关（ZVS）和辅助开关零电流开关（ZCS）技术可降低SiC/GaN功率器件的开关损耗，延长器件...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
基于高增益微分器的优化神经自适应三阶滑模控制提升光伏系统性能：仿真与实验验证
Optimized Neuro-Adaptive Third-Order Sliding Mode Control with High-Gain Differentiator for Enhanced Photovoltaic System Performance: Simulation and Experimental Validation
Ameen Ullah · Safeer Ullah · Umair Hussan · Baheej Alghamdi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
针对光照强度和温度快速变化下光伏系统性能优化难题，本文提出一种新型神经自适应三阶滑模控制（NATOSMC）策略。该方法结合径向基函数神经网络生成参考信号，利用高增益微分器基于微分平坦理论估计系统状态，并通过灰狼优化器实时整定自适应律参数。李雅普诺夫分析严格保证系统稳定性。仿真与实验结果表明，所提控制器在跟踪精度、动态响应和鲁棒性方面优于传统方法，实现0.014 s调节时间、0.012 s上升时间、0.05%超调及98.71%跟踪效率，显著提升光伏系统的控制性能与可靠性。
解读: 该神经自适应三阶滑模控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。其0.014s调节时间和98.71%跟踪效率可显著提升光伏逆变器在光照突变工况下的最大功率点跟踪性能，优于传统扰动观察法。高增益微分器结合微分平坦理论的状态估计方法，可应用于ST储能变流器的电流环控制，提升动...
GaN半桥短路耐受性分析的增强行为建模
Enhanced Behavioral Modeling for GaN Half-Bridge Short-Circuit Analysis
Simone Palazzo · Thiago Pereira · Yoann Pascal · Giovanni Busatto 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
氮化镓(GaN)晶体管因高功率密度和高效率在工业和汽车应用中日益流行,但可靠性和鲁棒性仍限制其广泛采用。短路(SC)鲁棒性已被广泛实验研究,但GaN HEMT短路条件运行仿真因缺乏准确模型描述漏电流崩塌和栅漏电流增加等主要现象而受限。本文提出650V/60A GaN HEMT漏极和栅极电流行为模型,集成到LTSpice制造商模型中。所提模型在GaN半桥短路期间确定漏极和栅极电流的精度显著提高,适用于其他650V GaN HEMT,成为仿真器件和设计有效短路保护电路的可靠工具。
解读: 该GaN短路建模技术对阳光电源GaN器件应用和保护电路设计有重要参考价值。行为模型可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块短路仿真,优化保护电路设计并提高可靠性。该技术对工商业光伏系统GaN逆变器的短路耐受性评估有指导意义。精确的短路模型对阳光电源GaN产品线的可靠性设计和测试验证有实...
三相VIENNA整流器改善轻载性能的区间控制策略
Three-phase VIENNA Rectifier Interval Control Strategy to Improve Light Load Performance
Hyeon-Uk Go · Sang-Hyeok Lee · Min-Seong Kim · Guangxu Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
三相VIENNA整流器常长期运行于低功率待机状态，此时直流输出电压波动会降低系统性能与可靠性，因此轻载下的稳定性至关重要。由于VIENNA整流器具有单向导电特性，一旦开关导通，能量即从交流侧传至直流侧。本文提出在占空比中插入带间隔的零电平信号，以降低平均能量传输，减少导通时间并保持电流正弦特性。通过设定判据电压与电网电压绝对值比较来决定零电平插入时机，并建立判据电压与电流参考值之间的函数关系，实现零电平持续时间的动态调节。该策略无需依赖直流侧电流传感器判断工作状态，具有成本低、结构简单的优势。实...
解读: 该VIENNA整流器轻载优化技术对阳光电源车载OBC充电机和充电桩产品线具有直接应用价值。充电设备常处于待机或小功率充电状态，该区间控制策略通过动态零电平插入将轻载纹波率降至0-2%，无需额外电流传感器即可实现成本优化。技术可移植至ST储能变流器的双向AC/DC环节，改善储能系统待机损耗和电压稳定性...
提高可靠性的NPC逆变器PWM方法研究
Reliability Enhanced PWM for NPC Inverter Focusing on Lifetimes of DC-link Capacitors and Power Devices
Dong-Jin Lee · Jae-Heon Choi · Ui-Min Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
功率器件与直流母线电容通常被视为电力变换器中可靠性最关键的元件，其热应力导致的损耗是引发失效的主要原因。已有研究通过降低热负荷提出了多种改进寿命的PWM方法，但大多仅单独考虑某一类元件。本文提出一种新型PWM策略，可同时降低NPC逆变器中直流母线电容与功率器件的热应力，从而协同提升整体可靠性。通过仿真与实验验证了所提方法的有效性与可行性。
解读: 该可靠性增强PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的协同优化策略可同时降低直流母线电容和功率器件热应力，直接契合阳光电源三电平NPC拓扑架构。在储能系统长周期运行场景下，该方法可显著延长关键元件寿命，降低OPEX成本。建议将此技术集成到iS...
采用交流电流补偿的并联模块化变换器在线电池阻抗测量和直流母线调节
Parallel Modular Converter for Online Battery Impedance Measuring
Hwa-Pyeong Park · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
因火灾事故增加电池安全性和可靠性日益关键。电池交流电阻在线测量被认为是检测潜在故障状态的重要指标。用于电池充放电的DC-DC变换器可实现功率变换和交流电阻在线测量双重功能。然而电阻测量所需交流扰动注入降低直流母线电压调节并降低功率变换效率。本文研究电池单体交流电阻在线测量导致的直流母线调节退化。提出带交流电流补偿算法的并联DC-DC变换器改善直流母线稳定性。分析工作原理和控制策略以最小化交流电阻测量期间的交流电流波动。样机实验验证所提交流电流补偿方法增强直流母线调节的有效性。
解读: 该在线阻抗测量技术对阳光电源电池储能系统健康管理有重要应用价值。交流电流补偿算法可应用于PowerTitan大型储能系统的电池管理,实现无损在线阻抗测量和早期故障预警,提高系统安全性。该技术对ST储能变流器的电池状态监测功能集成有参考意义,可降低传感器成本并提升监测精度。并联模块化方案对阳光电源户用...
基于级联H桥和双有源桥固态变压器中高频变压器的主动热控制
Active Thermal Control of High-Frequency Transformers in Cascaded H-Bridge and Dual Active Bridge Based Solid State Transformer
Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...
解读: 该主动热控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...
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