找到 11 条结果 · IEEE Transactions on Industrial Electronics
基于99%能量利用效率的钠离子电池部分功率处理变换器设计
Partial Power Processing Converter Design With 99% Energy Utilization Efficiency for Sodium-Ion Batteries
Pingchuan Li · Hao Tian · Feng Gao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
钠离子电池宽输出电压范围(如1.5–3.95 V)给变换器效率设计带来挑战。本文提出采用基于双有源桥(DAB)的部分功率处理(PPP)变换器,从充放电全周期角度优化关键参数以提升效率。研究表明,系统能量利用效率与变压器匝比及升压阈值电压密切相关,通过对此二者的优化可显著提高效率。该方法有效将钠离子电池的输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,且不引入显著功率损耗。经参数优化,系统能量利用效率最高达99.03%。
解读: 该钠离子电池部分功率处理技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对钠离子电池宽电压范围(1.5-3.95V)特性,基于DAB的PPP变换器架构可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电池接口设计。通过变压器匝比和升压阈值优化,将钠离子电池输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,可...
基于多智能体一致性理论的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率分配控制策略
Power Sharing Control Strategy of ISOP LLC-DAB Hybrid Bidirectional Converters Based on Multiagent Consensus Theory
Yuefeng Liao · Zhenkun Yang · Duo Yang · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在以高功率和高输入电压为特点的直流微电网和储能系统等应用中,输入串联输出并联(ISOP)型直流 - 直流双向变换器被广泛用于中间功率转换。 LLC - DAB 混合双向变换器是一种单级变换器,它由 LLC 谐振电路和双有源桥(DAB)电路组成。 它结合了 LLC 和 DAB 的优点,非常适合用作子模块(SM)。 然而,这些子模块之间输入阻抗的差异会导致运行期间出现功率不平衡,从而影响系统性能。 为解决这一问题,本文提出了一种基于多智能体一致性理论的新型功率共享控制策略。 该方法将每个子模块视为一...
解读: 从阳光电源储能系统和高压直流应用的技术路线来看,这篇论文提出的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率均衡控制策略具有重要的工程应用价值。 在我们的大容量储能系统和直流微网解决方案中,高功率、高电压的DC-DC双向变换是核心技术环节。传统方案往往采用多级串联结构,而ISOP拓扑通过输入串联输出并...
用于电动汽车的无辅助电源模块高功率密度氮化镓基多功能车载充电机
GaN-Based High Power Density Multifunctional Onboard Charger for Electric Vehicles Eliminating Auxiliary Power Module
Nagamalleswararao Kamarajugadda · Baylon G. Fernandes · Kishore Chatterjee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于电动汽车(EV)的多功能车载充电器(MOC),该充电器可实现从单相电网对主电池进行充电(MBC)。它还能向单相负载供电或向电网回馈电能,并且可作为辅助电源模块(APM),为车辆的辅助系统提供低压直流(LVDC)电源。所提出的充电器是一种两级转换器,其中第一级由前端图腾柱功率因数校正(PFC)电路和集成的纹波功率补偿(RPC)电路组成,用于吸收二次谐波纹波功率。第二级是双有源桥(DAB),用于控制流入/流出主电池的功率。为实现APM运行模式,对第一级电路进行重新配置,形成交错式降...
解读: 从阳光电源新能源业务协同视角看,这项GaN基多功能车载充电器技术具有显著的战略价值。该技术通过两级拓扑架构实现了主电池充电、V2G双向功率流动以及辅助电源模块功能的集成,这与我司在光储充一体化解决方案中的技术路线高度契合。 技术亮点方面,前级Totem-pole PFC电路集成纹波功率补偿回路,有...
基于前馈重复控制的DAB变换器扰动抑制方法
Feedforward Repetitive Approach to Disturbance Rejection in DAB Converters for EV Charging
Piyali Pal · Ranjan Kumar Behera · Utkal Ranjan Muduli · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
单相AC/DC变换器因具备双向功率传输、电气隔离、高效率及优良电能质量等优势,广泛应用于电动汽车(EV)充电系统。然而,系统非线性与功率不平衡易引发低频输出纹波,影响充电质量与电池寿命。本文提出一种改进的扰动抑制控制策略,将前馈重复控制与传统扰动观测器并联应用于DAB变换器。通过在重复控制器中引入低通滤波器,在不引入相位延迟的前提下降低高频增益,提升系统稳定性。理论分析深入探讨了系统的稳定性和抗扰性能,为控制器参数整定提供依据。实验基于搭建的DAB样机验证所提方法的有效性,结果表明,相较于传统扰...
解读: 该前馈重复控制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。DAB变换器是阳光电源双向充电系统的核心拓扑,文中提出的改进扰动抑制策略可有效解决单相AC/DC系统中二倍频纹波问题,这与阳光电源充电产品面临的低频输出纹波抑制需求高度契合。该方法通过并联前馈重复控制器与扰动观测器,在不增加...
基于重要性加权的模型预测控制增强型模仿学习
Enhanced Imitation Learning of Model Predictive Control Through Importance Weighting
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
在电力电子研究领域,用神经网络模型近似模型预测控制(MPC)算法作为一种实现计算成本高昂方法实时应用的有效工具,已受到广泛关注。训练机器学习模型以模仿MPC算法通常遵循传统的监督学习流程,其静态训练数据集通过均匀采样或仿真生成。使用均匀分布的数据进行训练可使模型在整个运行空间保持一致的性能,但非常小的模型可能无法在对应预期运行的区域取得令人满意的结果。相反,使用仿真数据进行训练可以得到能够精确跟踪某些轨迹的模型,但在数据代表性不足的区域无法获得足够好的性能。本文提出了一种结合这两种方法优势的方法...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项基于重要性加权的模型预测控制(MPC)模仿学习技术具有重要的应用价值。该技术针对电力电子系统中MPC算法计算复杂度高、难以实时实现的痛点,通过神经网络模型近似MPC算法,并创新性地采用核密度估计对训练数据进行重要性加权,实现了模型性能的显著提升。 对于阳光电源的核心产...
面向光伏系统的并联式虚拟母线差分功率处理架构
PV to Virtual Bus Parallel Differential Power Processing Architecture for Photovoltaic Systems
Afshin Nazer · Olindo Isabella · Patrizio Manganiello · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
本文介绍了一种创新的并联差分功率处理(PDPP)架构,旨在减轻光伏(PV)串之间失配的影响。所提出的光伏到虚拟母线PDPP架构利用虚拟母线作为所有串级变换器的输入。值得注意的是,由于虚拟母线电压可以设置为低于主母线或光伏串电压,这种方法能够降低组件的额定电压。在该架构中,串级变换器(SLC)的关键要求包括能够产生正、负输出电压以及具备隔离功能。为满足这些要求,考虑采用连接到无桥变换器的双有源桥变换器作为PDPP串级变换器。在该架构中,串级变换器使用传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法确保每个光伏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于虚拟母线的并联差异功率处理(PDPP)架构为解决光伏系统失配问题提供了创新思路,与我司在组串式逆变器和智能优化器领域的技术积累具有显著协同价值。 该技术的核心优势在于通过引入虚拟母线降低了组件电压等级要求,这直接契合我司降低系统成本、提升产品竞争力的战略目标。相比...
PE-GPT:电力电子设计的新范式
PE-GPT: A New Paradigm for Power Electronics Design
Fanfan Lin · Xinze Li · Weihao Lei · Juan J. Rodriguez-Andina 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
大型语言模型(LLM)在推动众多行业发展方面展现出了令人振奋的潜力,但由于缺乏专业的电力电子(PE)技术知识以及处理特定电力电子数据时面临的挑战,其在电力电子领域的应用受到了阻碍。本研究提出了一种开创性的方法,用于构建专门针对电力电子设计应用的多模态大型语言模型,名为 PE - GPT。该方法包括利用从电力电子知识库中进行检索增强生成来强化 PE - GPT,并提出了一个混合框架,将大型语言模型代理与元启发式算法、模型库和仿真库相结合。这增强了其多模态处理能力,并使其能够融入现有的设计工作流程。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,PE-GPT代表了电力电子设计范式的重要突破,对公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发具有战略意义。该技术通过多模态大语言模型与元启发式算法、仿真库的深度融合,能够显著提升电力电子设计的效率和准确性,在双有源桥(DAB)变换器调制策略和Buck变换器参数设计中已展现出比...
一种考虑参数扰动的CLLC型DAB变换器ANN辅助参数设计方法
An ANN-Aided Parameter Design Method for CLLC-Type DAB Converters Considering Parameter Perturbation
Ning Wang · Yongbin Jiang · Weihao Hu · Yanbo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电力电子元件参数的分散性会影响CLLC型双有源桥(DAB)变换器的期望输出电压,尤其在预算有限的大规模生产中。为了在大规模应用中使CLLC型DAB变换器在制造公差影响下的不一致性降至最低,本文提出了一种基于人工神经网络(ANN)的新型谐振元件参数设计方法。此外,首次开发了基于人工神经网络的数据驱动概率密度函数模型,以描绘元件参数在允许公差范围内的分布情况。此外,为了提高参数设计过程中的数据处理效率,提出了一种批量归一化方法,可自动将原始数据集分批转换为归一化数据集。通过将MATLAB与LTspi...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于人工神经网络的CLLC型双有源桥变换器参数设计方法具有重要的工程应用价值。CLLC-DAB变换器作为储能系统和光伏逆变器中关键的DC-DC变换拓扑,其性能一致性直接影响产品的可靠性和规模化生产成本。 该技术的核心价值在于解决大规模生产中的关键痛点。在阳光电源的储能...
基于拓扑可迁移网络的双有源桥变换器家族通用建模方法
A Generic Modeling Approach for Dual-Active-Bridge Converter Family via Topology Transferrable Networks
Xinze Li · Fanfan Lin · Changjiang Sun · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
新兴的电力变换器灰箱建模方法有效缓解了传统基于物理的白箱模型中存在的模型差异问题,同时为数据驱动的黑箱模型提供了一种数据需求少且可解释的替代方案。然而,现有灰箱建模方法仍面临一个重大挑战,即对域外拓扑结构的泛化能力较差。这一局限性使得在遇到新的拓扑结构时,需要重建或重新训练模型,从而阻碍了其广泛应用。针对这些挑战,本文提出了一种专门适用于双有源桥(DAB)变换器拓扑族的通用灰箱建模方法,该方法基于所提出的拓扑可迁移的架构内物理混合密度网络(T²PA - MDN)。作为核心部分,T²PA 网络对循...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对双有源桥(DAB)变换器族的通用灰盒建模技术具有重要的战略价值。DAB拓扑是我司储能系统、光储一体化方案以及电动汽车充电设备中的核心功率变换单元,该技术的拓扑迁移能力直接契合我们产品线多样化的现实需求。 该技术的核心创新在于T²PA-MDN网络架构,通过将电路物理...
基于自适应KS变换与JetLeaf Synth网络的复杂电能质量扰动先进诊断框架
An Advanced Diagnose Framework for Complex Power Quality Disturbances Using Adaptive KS-Transform and JetLeaf Synth Network
Minjun He · Jun Ma · Alessandro Mingotti · Qiu Tang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准确识别电能质量扰动(PQDs)对提升能源效率和推动智能电网发展至关重要。针对可再生能源并网带来的复杂扰动问题,本文提出一种基于自适应Kaiser S变换(AKST)与JetLeaf Synth网络(JSTN)的自动检测框架。AKST通过优化Kaiser窗参数以实现最大能量聚集,显著提升时频分辨率;JSTN则融合双叶混合器的局部细节感知能力与喷流变压器的全局上下文建模能力,有效提取扰动特征。二者结合构成混合自适应时频JetLeaf SynthNet(HAJSTN),仿真与实验结果表明,该方法在多...
解读: 该电能质量扰动诊断框架对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。AKST-JSTN方法可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的监控系统中,提升对谐波、电压波动等并网扰动的识别精度。特别是在大型储能电站中,该技术可助力PowerTitan系统实现更精准的电网故障诊断。结合iSo...
一种100 kW、60 kHz高效率松耦合谐振双有源桥变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kW, 60 kHz, High Efficiency, Loosely-Coupled-Resonant Dual-Active-Bridge Converter
Jaehong Lee · Dong-Uk Kim · Sungmin Kim · Seung-Hwan Lee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
提出了一种新型松耦合谐振双有源桥(LCR-DAB)变换器,采用高频变压器实现电能无线传输,原副边可分离数厘米以满足中压固态变压器系统的高压隔离需求。研究了其输入阻抗、零电压开关范围、输出功率及效率随工作频率与移相角的变化特性,提出了高效且参数鲁棒的最优工作频率,并给出了适用于LCR-DAB的松耦合线圈设计准则。实验搭建了1 kV、100 kW、60 kHz的样机平台,在3 cm气隙下测得线圈间效率达99%,端到端直流效率为97.3%,并验证了系统的参数鲁棒性与绝缘性能。
解读: 该LCR-DAB技术对阳光电源中高压储能系统具有重要应用价值。100kW/60kHz高频变压器实现的3cm气隙无线电能传输,可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压固态变压器(SST)模块,解决高压隔离与模块化设计难题。97.3%的端到端效率与99%的线圈效率,可提升ST系列储能变流器在1...