找到 13 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
基于健康状态感知的可重构电池控制以延长直流快充站服役寿命
Reconfigurable Battery Control with State-of-Health Awareness for Service-Life Extension in DC Fast-Charge Stations
Seyed Amir Assadi · Daniela Galatro · Davis Ngresi · Seif Sarofim 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
电池辅助型直流快充站(BA-DCFC)通过固定式电池储能系统(BESS)降低电网需求费用及运营成本。BESS的寿命受单体容量与阻抗差异影响显著。相比固定结构BESS,可重构BESS(rBESS)架构虽能提升效率与功率密度,但易导致不均匀老化。本文提出一种rBESS控制算法,在提高系统效率的同时抑制非均匀老化。通过硬件在环实验验证了37kW充电工况下rBESS存在利用不均问题。结合实验数据与老化模型的长期仿真表明,相较于固定结构系统,所提算法可延长服役寿命6.9%-7.7%,并提升充电服务能力最高...
解读: 该可重构电池控制技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。针对BA-DCFC场景,可直接应用于阳光电源直流快充桩配套的储能系统,通过动态重构拓扑结构优化单体利用率,延长BESS寿命6.9%-7.7%并提升充电服务能力15.2%。该健康状态感知算法可融入ST系列储能变流器的BMS策略,结合iS...
具有分数匝交错结构的CLLC谐振变换器中三维矩阵电感-变压器
3D-Matrix Inductor-Transformer with Fractional-Turn Interleaving in a CLLC Resonant Converter for Bidirectional Onboard Chargers
Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器,如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器(3D-MIT),融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先,采用新型三维磁芯与绕组结构,集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器;其次,引入分数匝交错结构,使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%,显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法,并配套提供软件实现。所研制的...
解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低,结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率,直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一,可减少磁性元件...
用于电动汽车充电站的可重构升降压串联式部分功率处理变换器
Reconfigurable Step-Up/Down Series-Pass Partial Power Processing Converter for Electric Vehicle Charging Stations
Aabid Ahmad Dar · Puli Vikas · Vishnu Mahadeva Iyer · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种系统化方法,用于分析适用于电动汽车电池充电的串联式部分功率处理(PPP)方案。全面评估了可行的升压与降压PPP结构,并推导出适用于电池电压大范围变化场景下的性能评价指标。阐述了实现双向功率流动的升降压型PPP变换器的构建方法,并选用移相全桥变换器(PSFBC)拓扑实现PPP充电装置。该PPP架构可提升系统整体效率、降低开关应力并减小变换器体积。通过开关电路仿真与实验验证了设计的有效性,实测结果表明,额定处理1.5 kW有功功率的PSFBC可实现3.6 kW的电池充电功率,系统效率达9...
解读: 该串联式部分功率处理技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。PPP架构通过仅处理部分功率(1.5kW处理实现3.6kW充电),可显著降低功率器件应力和散热需求,与阳光电源SiC器件应用策略高度契合。可重构升降压特性适配电池宽电压范围(200-450V),可优化现有车载OBC和直流充电桩设计。97...
采用SPDT继电器优化电动汽车充电器轻载性能的可重构三相交错图腾柱PFC变换器
Reconfigurable Three-Leg Interleaved Totem-Pole PFC Converter with SPDT Relay for Optimized Light Load Performance in EV Chargers
Sushant Gupta · V. Vignesh Kumar · A. Karthikeyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出一种用于电动汽车充电器的可重构三相交错图腾柱(R-TLI-TP)功率因数校正(PFC)变换器。传统交错结构在轻载时电感电流纹波占比升高,导致输入电流畸变,难以兼顾低总谐波失真(THD)与高功率因数。为此,该变换器通过单刀双掷(SPDT)继电器在重载时切换至三相交错模式,轻载时转为两相交错模式,并将电感串联以提高等效电感,抑制纹波电流。同时,减少轻中载下的开关器件导通数量,提升效率。通过MATLAB仿真及600 W实验样机(输入120 Vrms/50 Hz)验证了其在不同负载下的优异性能。
解读: 该可重构交错图腾柱PFC技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。通过SPDT继电器实现重载三相交错与轻载两相串联电感切换,有效解决了传统交错PFC在轻载时THD恶化的痛点,可直接应用于阳光车载OBC和充电桩AC-DC整流级。该方案与阳光现有SiC器件技术结合,可在10%-100%负载范围内保持高...
基于最优策略梯度的二型模糊控制在5G商用建筑多直流端口PEC变换器中的应用
Optimal Policy Gradient-Based Type-2 Fuzzy Control for Multi-DC Terminal PEC Converter in 5G-Based Commercial Buildings
Meysam Gheisarnejad · Arman Fathollahi · Mohammad Sharifzadeh · Eric Laurendeau 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
在智慧城市集成技术中,电动汽车与第五代通信系统依赖广泛的分布式基础设施。商用建筑因其分布广泛且能耗显著,成为支撑这些技术的理想平台。本文提出一种基于九电平封装E单元(PEC9)变换器的直流供电单元,专为支持电动汽车充电站与5G通信设施而设计。为稳定该多直流端口有源功率因数校正整流器,构建了一种结构化区间二型模糊PD加I(IT2F-PD+I)控制器,并采用深度确定性策略梯度(DDPG)算法优化其输入输出比例因子,通过演员-评论家双深度神经网络实现直流电压的智能调节。基于DS1202的实验验证了该方...
解读: 该九电平PEC变换器与IT2F-PD+I控制技术对阳光电源充电桩产品线具有直接应用价值。多直流端口架构可支持工商业场景下光伏-储能-充电桩的直流母线集成,契合阳光电源ST储能系统与充电设施的融合方案。DDPG深度学习算法优化的模糊控制策略可提升充电桩PFC整流器的动态响应与电压稳定性,特别适用于5G...
高功率密度GaN基逆变器模块的设计与实验验证
Design and Experimental Validation of a High-Power-Density GaN-Based Inverter Module for Integrated Modular Motor Drives in All-Electric Aircraft Applications
Armin Ebrahimian · Seyed Iman Hosseini Sabzevari · Waqar A. Khan · Nathan Weise · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
集成模块化电机驱动(IMMD)架构是交通电气化的关键解决方案,具备高功率密度、高效率和高可靠性等优势,适用于全电飞机推进系统。本文设计并测试了一种用于250 kW IMMD的单个逆变器模块,该模块集成功率变换器、直流母线电容组和本地微控制器,可独立运行与控制。所有模块结构相同,便于故障替换并降低制造复杂性与成本。实验结果表明,所研制模块实现了43.96 kW/kg的比功率和98.65%的转换效率,验证了其在紧凑空间下高性能运行的能力。
解读: 该GaN基高功率密度逆变器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动**领域,43.96 kW/kg比功率和98.65%效率的模块化设计可直接应用于车载OBC和电机驱动系统,显著提升功率密度并降低重量。在**ST储能变流器**中,GaN器件的高频特性和模块化架构可优化PowerT...
基于级联H桥的中压并网电力电子变压器混合调制技术
Hybrid Modulation Technique of MV Grid-Connected Cascaded H-Bridge-Based Power Electronic Transformer Technology
Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
随着半导体器件的发展,电力电子变压器(PET)技术已成为实现中压交流电网与低压交流/直流电网直接集成的优选方案。针对级联H桥(CHB)型三阶段PET在轻载下因死区效应和电网电压谐波导致的网侧电流总谐波畸变率(THD)偏高问题,本文提出一种结合滞环电流控制与矢量控制的混合调制闭环控制策略。每相中一个H桥单元采用滞环控制,其余单元采用移相SPWM矢量控制,有效改善中压侧电流波形,降低空载电流及损耗,并通过PWM轮换逻辑均衡开关损耗。实验在20 kW、1.2 kV/400 V/200 V PET样机上...
解读: 该混合调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和充电桩产品具有重要应用价值。针对级联H桥拓扑在轻载工况下THD偏高的问题,文章提出的滞环与矢量控制混合策略可直接应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的PCS设计,有效改善轻载时的电流波形质量,降低空载损耗。PWM轮换逻辑对均衡功率模块热应力、延长...
采用统一电能质量调节器的网状混合微电网结构
A Meshed Hybrid Microgrid Configuration With Unified Power Quality Conditioner
Devendra Kumar · V. M. Hrishikesan · Anup Kumar Deka · Dwijasish Das 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
由于对可再生能源和电动汽车充电站的依赖日益增加,配电系统正经历重大变革。为在不违反电压和电流质量限值的前提下接入此类源荷,需采用电网结构重构等策略。统一电能质量调节器(UPQC)可有效调控电压与电流质量。本文提出一种基于UPQC的网状混合微电网架构,利用其直流链路构建低压直流线路,并与低压交流线路并联运行。通过电力电子变换器将负荷与分布式电源接入交直流母线。仿真与实验结果表明,该系统在恶劣工况下具有更高可靠性,并显著提升对新型直流负荷的接纳能力。
解读: 该网状混合微电网架构对阳光电源ST储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。UPQC技术可集成到PowerTitan储能系统中,通过直流链路构建交直流混合母线,提升系统可靠性和电能质量调节能力。该方案与阳光电源构网型GFM控制技术结合,可优化微电网场景下的储能变流器设计,实现电压暂降补偿和谐波抑制功能...
30千瓦电动汽车充电应用的动态无线电力传输系统设计、建模与控制
Design, Model, and Control of a Dynamic Wireless Power Transfer System for a 30-kW Electric Vehicle Charger Application
Zariff Meira Gomes · Edemar de Oliveira Prado · Yann Le Gall · Gilney Damm 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于30千瓦电动汽车充电的动态无线电力传输(DWPT)系统的设计、建模与控制方法。该系统可在车辆行驶过程中实现电能补给,维持或充电车载电池。系统采用埋设于路面的初级线圈,由连接直流母线的直交变换器供电。文中建立了包含自感与互感动态变化的数学模型,并提出基于感应电流的初级线圈选通时序策略,无需传感器或定时机制即可应对次级线圈运动与偏移。为优化功率传输,设计了改进型极值搜索控制以自主跟踪谐振频率并实现软开关。通过仿真与Stellantis DS3 Crossback实车全尺寸实验验证,...
解读: 该DWPT动态无线充电技术对阳光电源充电桩产品线具有前瞻性应用价值。文中提出的无传感器初级线圈选通策略和改进型极值搜索控制算法,可借鉴应用于阳光电源车载OBC充电机的自适应控制优化,提升充电效率和鲁棒性。30kW功率等级的直交变换器设计与软开关技术,与阳光电源充电桩的功率变换架构高度契合,其90.2...
一种用于电动交通应用中直流快充站的宽输出电压范围双向两阶段DC-DC变换器
A Two-Stage Bidirectional DC–DC Converter With a Wide Output Voltage Range for DC Fast Charging Stations in E-Mobility Applications
Rajendra Prasad Upputuri · Bidyadhar Subudhi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
为缩短电动汽车充电时间并降低能量损耗,车载电池电压不断提升至800 V乃至1.5 kV,对快充系统设计提出新挑战。本文提出一种新型双向两阶段DC-DC变换器,具备极宽输出电压范围。前级采用双变压器可重构三桥臂变换器(DTR3LC),后级为交错式可重构降压变换器(IRBC),并通过四个辅助开关实现串并联切换,结合IRBC实现宽范围高效稳压调节。实验样机在80 V输入下实现15–150 V输出,最大效率达95.32%。
解读: 该双向两阶段DC-DC变换器技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其DTR3LC+IRBC架构通过串并联重构实现15-150V宽范围输出,可直接应对400V/800V/1500V多电压平台电动汽车的快充需求,避免多套硬件冗余。95.32%的高效率与阳光电源SiC器件应用经验结合,可提升充电桩能...
集成电池储能的混合变压器在电动汽车超快速充电中的应用
The Hybrid Transformer With Battery Storage Integration for Electrical Vehicle Ultrafast Charging
Huan Guo · Qi Xiong · Chen Li · Mingyu Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
在电动汽车充电站中集成电池储能可有效降低对电网的影响并提升充电能力。本文提出一种集成电池储能的混合变压器方案,具备部分功率处理、变流单元复用及与交流电网协调运行的特点,适用于超快速充电站。文中介绍了电路结构与工作原理,讨论了参数设计与性能分析。相比传统配置,所提方案显著降低了实现特定充电容量所需的总变流器容量,同时因部分功率处理效应和简洁结构提升了整体效率。实验、仿真与计算结果验证了该方案的优越性,200 kW样机最高效率达98.2%,总变流容量仅396 kW即可实现380 kW最大功率转换,且...
解读: 该混合变压器集成储能技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。其部分功率处理架构可使变流器容量需求降低至传统方案的52%(396kW实现380kW功率),直接适用于阳光电源超充桩产品优化,显著降低功率模块成本。98.2%的系统效率与交流侧功率波动抑制特性,可增强ST系列储能变流器在充电场景的...
结合PWM与移相控制的变直流链PFC集成DAB拓扑用于宽范围高效电动汽车充电器
Combined PWM and Phase-Shift Control of a Variable DC-Link PFC Integrated DAB Topology for Wide-Range High-Efficiency EV Chargers
Soumya Ghorai · Akhil Chambayil · Souvik Chattopadhyay · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文提出一种功率因数校正(PFC)集成双有源桥(DAB)电动汽车充电器拓扑,适用于单相交流电网下宽范围电池电压与电流变化。该控制策略通过优化调节直流链电压,协同实现脉宽调制与桥间移相控制,确保在不同输入输出条件下保持近似平坦的高效率特性。变换器支持电网到车辆(G2V)、车辆到电网(V2G)及车辆到家庭(V2H)运行,并具备无功功率支撑能力,适用于车载充电场景。实验样机在150–450 V电池电压范围内,分别采用110 V与220 V RMS电网输入时,2 kW输出下峰值效率达97.2%,满载效率...
解读: 该变直流链PFC集成DAB拓扑技术对阳光电源车载OBC充电机及充电桩产品线具有重要应用价值。其PWM与移相协同控制策略可直接应用于阳光电源充电桩产品,在150-450V宽电池电压范围内实现97.2%峰值效率和全载荷段95%以上效率,显著优于现有单级方案。该技术支持G2V/V2G/V2H双向运行及无功...
不平衡电网下SWISS整流器直流输出电压与交流输入电流的协调控制
Coordinated Control of DC Output Voltage and AC Input Current for SWISS Rectifier Under Unbalanced Grid
Weidong Jiang · Shengyu Liu · Qingyan Zhang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
SWISS整流器因性能优越,广泛应用于充电站与分布式直流电源。其核心控制目标为维持直流侧输出电压稳定,并实现交流侧三相电流正弦对称及单位功率因数。然而,传统双环控制方法在电网不平衡条件下难以同时满足上述目标。为此,本文提出恒定输出电压控制与正弦对称电流控制两种方法,二者分别侧重不同控制目标但存在互补局限。基于此,进一步提出融合两者优势的改进型协调优化控制方法,实现输出电压与输入电流的协同控制。实验结果表明,该方法较传统及单一控制策略具有显著优势,与理论分析一致。
解读: 该SWISS整流器协调控制技术对阳光电源充电桩及储能变流器产品具有重要应用价值。针对电网不平衡工况,所提出的直流电压与交流电流协调优化控制方法可直接应用于:1)充电桩产品线:提升AC-DC整流环节在弱电网下的电压稳定性与电流质量,降低谐波污染,满足GB/T充电标准;2)ST系列储能变流器:优化PCS...