找到 6 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
基于LPV建模与鲁棒控制的CPT系统输出电压波动抑制方法
Output Voltage Fluctuation Mitigation of CPT based on LPV Modeling and Robust Control
Gang Yang · Zhifan Li · Pan Sun · Xusheng Wu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文研究了一种基于线性参数变化（LPV）模型的电容式无线功率传输（CPT）系统输出电压波动抑制方法，该系统采用串联Buck变换器并在互电容变化条件下运行。利用LPV模型描述输入电压波动下Buck变换器的动态特性，并结合归一化既约因子（NCF）方法设计鲁棒控制器，以保证系统稳定性和动态性能。实验结果表明，所提方法在不同扰动频率和负载条件下均能实现快速电压调节并维持输出电压稳定，验证了控制策略的鲁棒性与适应性，为提升CPT系统性能提供了可靠解决方案。
解读: 该LPV鲁棒控制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。文中针对输入电压波动的Buck变换器控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC环节，提升电网波动下的母线电压稳定性；LPV建模方法能有效处理储能系统SOC变化、温度漂移等参数时变特性，增强PowerTitan系统的全工况适应性。对...
去谐设计方法在抗错位电容式电力传输变换器中的应用
Detuned Design Methodology of Anti-Misalignment Capacitive Power Transfer Converter
Zhicong Huang · Yu Wang · Jingyu Wang · Xiaolu Lucia Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
在电容式电力传输（CPT）系统中，耦合器错位导致的功率波动严重影响传输稳定性。现有抗错位技术存在设计复杂、依赖多重补偿元件及复杂控制系统的不足。本文提出一种用于串联补偿CPT系统的去谐设计方法，通过参数优化实现对错位引起的输出功率波动的有效抑制。该方法采用简化的补偿结构，无需主动控制或复杂补偿电路，具有轻量化与高可靠性优势。设计同时兼顾软开关条件与电压应力优化。实验平台验证了该方法在抗错位输出功率稳定性、零电压软开关及电压应力抑制方面的有效性。
解读: 该去谐设计方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。CPT技术可应用于电动汽车无线充电桩及储能系统的非接触式充电场景。文章提出的抗错位设计方法通过简化补偿结构实现功率稳定传输，可直接借鉴到阳光电源车载OBC及充电桩产品中，解决车辆停放偏差导致的充电功率波动问题。去谐设计实现的零电压软开关（ZVS...
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...
基于三直流母线的副边旋转分段电容式电力传输系统及其低输出电压波动特性
A Secondary-Side Rotating and Segmented Capacitive Power Transfer System With Low Output Voltage Fluctuations Based on Three DC Busbars
Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...
解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...
量化电容功率传输应用中开关电容逆变器的电荷共享损耗
Quantifying Charge Sharing Loss in Switched Capacitor Inverters for Capacitive Power Transfer Applications
Christopher S. Johnson · Tyler Marcrum · Michael Tidwell · William Stump 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
现代电子应用要求逆变器在更高频率下运行并具有更低的总谐波失真（THD）。串联/并联开关电容（SPSC）逆变器已被证明可降低THD，并支持更高的开关速度。现有文献中的损耗分析主要集中于晶体管开关及寄生元件引起的损耗，然而当SPSC系统驱动容性负载时，电路中会产生电荷共享损耗。本文推导了稳态与暂态响应下的电荷共享损耗，暂态分析揭示了基于开关速度的分岔运行模式。提出了一种抑制该固有损耗的设计方法，并构建了1 Hz–7 MHz宽带简化的SPSC逆变器实验验证两种分岔模式，在6–7 MHz实现74%效率（...
解读: 该开关电容逆变器电荷共享损耗量化技术对阳光电源高频功率变换产品具有重要参考价值。在ST储能变流器中，精确量化电荷共享损耗可优化SiC/GaN器件的高频开关设计，提升6-7MHz频段硬开关效率至74%水平。对SG光伏逆变器的1500V高压系统，该分岔模式分析方法可指导MPPT算法在容性负载下的损耗抑制...
用于同步电机转子励磁的2-kW、6.78-MHz电容式功率传输与位置解算系统
A 2-kW, 6.78-MHz, Capacitive Power Transfer and Position Resolver System for Synchronous Machine Rotor Excitation
Marisa J. T. Liben · Daniel C. Ludois · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月
绕线磁场同步电机（WFSM）具有高功率密度、优异的弱磁性能，并避免稀土元素市场波动，适用于电动汽车驱动。当前研究致力于在保持性能与效率的同时降低无刷转子励磁系统的成本与复杂性。本文提出一种基于串联谐振电容式功率传输（CPT）机制，并集成电容式位置解算器的方案以降低驱动系统成本。解算器集成于PCB型电容耦合器中，利用主功率通路作为载波信号。系统由基于解析法与有限元分析设计的6.78-MHz ISM频段GaN逆变器驱动。实测表明，向励磁绕组传输峰值达2.3 kW的功率，效率超过88%；未滤波解算器的...
解读: 该6.78MHz高频CPT技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要参考价值。文中GaN逆变器在ISM频段实现2.3kW功率传输、效率超88%的设计方法，可应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品的高频化升级，提升功率密度并减小磁性元件体积。串联谐振拓扑与电容耦合技术可借鉴至无线充电桩产品开发。集...