找到 41 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics

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储能系统技术 储能系统 模型预测控制MPC ★ 5.0

分层约束模型预测控制在WPT系统多目标优化中的应用

Hierarchical-Constraint Model Predictive Control for Multi-Objective Optimization of WPT System

Hualei Zheng · Fei Xu · Xiaoning Li LiXN · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

现有无线电能传输(WPT)系统的控制方法难以同时实现零电压开关(ZVS)、输出稳定和效率优化。为解决这一问题,本文通过将控制结构划分为具有优先级的层次,提出了一种分层约束模型预测控制(HCMPC)方法。HCMPC无需使用复杂的加权因子,即可同时实现零电压开关、输出调节和效率优化。实验结果表明,在30至80 Ω的宽负载范围内,HCMPC的输出电压误差低于0.5%,效率高于90%。在负载瞬变情况下,稳定时间分别为12 ms和15 ms。同时,WPT系统可确保在整个负载范围内所有开关均能实现零电压开关...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于无线电能传输(WPT)系统分层约束模型预测控制的研究具有重要的技术参考价值和潜在应用前景。 该论文提出的HCMPC方法通过分层优先级结构,同时实现了零电压开关(ZVS)、输出稳定性和效率优化的多目标控制,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高可靠性目...

功率器件技术 SiC器件 深度学习 ★ 5.0

基于物理信息神经网络与交叉注意力的磁芯损耗模型

A Magnetic Core Loss Model Based on Physics-Informed Neural Network with Cross-Attention

Yunhao Xiao · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

由于软磁材料固有的损耗机制尚不明确,损耗建模往往成为电力电子系统分析中的瓶颈。一方面,损耗会显著影响整体效率;另一方面,高频运行导致的小型化使得高频磁性元件的温升对损耗更为敏感,这使得热可靠性分析变得至关重要。然而,现有的损耗模型由于对复杂运行条件的高敏感性,在这些条件下的适用性会变差。本文提出了一种自适应损耗模型,该模型通过交叉注意力机制增强了物理损耗模型的学习能力和运行条件适应性,在测试集上实现了平均误差2.8%、最大误差12.3%的效果。此外,通过热分析验证了所提模型的准确性,相对误差为1...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于物理信息神经网络的磁芯损耗模型技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中,高频变压器和电感等磁性元件是影响系统效率和可靠性的关键部件。该技术通过交叉注意力机制实现的自适应损耗建模,能够在复杂工况下保持2.8%的平均误差和1.7%的热分析误差,这对我...

电动汽车驱动 ★ 5.0

一种无需故障诊断的四桥臂逆变器供电永磁同步电机驱动开路故障容错方案

Diagnosis-Free Self-Tolerant Scheme for Four-Leg Inverter Fed PMSM Drives With Open-Circuit Faults

Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

摘要:三相四桥臂(TPFL)逆变器供电的电机驱动系统有一个额外的桥臂,可在故障条件下提供冗余电流路径。因此,TPFL逆变器供电的电机驱动系统在高可靠性应用中受到了广泛关注。为了最大程度减少诊断带来的不利影响,即误诊和转矩扰动,针对发生开路故障的TPFL供电永磁同步电机(PMSM)驱动系统,提出了一种免诊断自容错方案。研究发现,在故障情况下,TPFL逆变器供电的PMSM驱动系统中d/q轴电流控制器与零序电流控制器之间的冲突会导致转矩脉动。为解决该问题,在零序电流控制路径中设计了一个特征频率陷波器,...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项三相四桥臂逆变器容错技术对我们在高可靠性应用场景中具有重要战略价值。该技术通过增加冗余桥臂实现了无需故障诊断的自容错运行,这与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中对高可靠性的追求高度契合。 技术创新点在于解决了传统容错方案中故障诊断延迟、误诊断和控制重构...

电动汽车驱动 ★ 5.0

实现宽电压转换比并降低功率损耗以提高1.8 V电源轨的效率:基于EVCR降压变换器的研究

Achieving Wide Voltage-Conversion-Ratio and Reduced Power Losses for High Efficiency With EVCR Buck Converter for a 1.8 V Power Rail

Hyo-Jin Park · Dowon Jeong · Hyeonho Park · Woosung Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本文提出了一种扩展电压转换比(VCR)的降压转换器,其电压转换比高达 0.67。与之前电压转换比限制在 0.5 以下的混合转换器不同,所提出的转换器无需额外的外部组件,就能在锂离子电池的整个工作范围内为低于 1.8 V 的电源轨可靠供电。此外,它将电感的直流电阻、飞跨电容的等效串联电阻以及功率开关的导通电阻所产生的每一项功率损耗都降至最低。因此,在为移动应用提供稳定的 1.8 V 输出电压的同时,实现了更高的效率。另外,由于所提出的转换器在整个电压转换比范围内仅以两相模式运行,因此相较于之前的工...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项扩展电压转换比(EVCR)降压转换器技术虽然针对移动设备应用开发,但其核心创新理念对我司储能系统和光伏逆变器产品具有重要参考价值。 该技术的核心突破在于将电压转换比扩展至0.67,突破了传统混合转换器0.5的限制,并在全锂电池工作范围内实现高效稳定供电。这一特性与我司...

系统并网技术 ★ 5.0

改进型构网控制用于储能型STATCOM以增强阻尼并限制多电流

Improved Grid Forming Control for Energy-Type STATCOM to Enhance Damping and Limit Multiple Currents

Xianqiang Shi · Rui Li · Xiqi Wu · Dangsheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

为提高现代电力系统的频率和电压稳定性,设计了一种能量型静止同步补偿器(ET - STATCOM),它是通过将超级电容器(SCs)嵌入两个薄膜电容型静止同步补偿器的直流母线而形成的,该装置可通过提升有功功率提供虚拟惯量,并通过无功功率补偿提供电压支撑。然而,其并网形成控制问题仍悬而未决。首先,备受青睐的虚拟同步机控制由于基于有功功率的控制目标,可能导致超级电容器过充/过放。其次,尽管经典匹配控制(MC)可以调节超级电容器的能量,但其现有的阻尼增强方案均不适用于ET - STATCOM。最后但同样重...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项能量型STATCOM(ET-STATCOM)的改进型网构控制技术具有重要的战略价值。该技术通过在STATCOM直流母线嵌入超级电容器,实现了有功功率和无功功率的协同支撑,这与我司储能变流器和SVG产品的技术演进方向高度契合。 该论文提出的能量同步环节和有功功率直接反馈...

系统并网技术 并网逆变器 ★ 5.0

一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器

A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method

Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

由于具有强大的纹波衰减能力,LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中,以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而,传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案,但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题,本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外,通过合理的磁芯结构和参数设计,实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法,进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...

解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中,LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件,其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

基于Buck-Boost交流斩波器的高频链分裂相电压源微逆变器以实现高效率和低电压应力

A High-Frequency-Link Split-Phase Voltage-Source Microinverter Based on Buck–Boost AC Chopper for High Efficiency and Low Voltage Stress

Xuewen Li · Jia Liu · Xu Zhou · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型单级高频链分裂相微逆变器,采用双Buck-Boost交流斩波器构成副边交-交变换器,实现高电压增益与宽调压范围,降低高频变压器匝比,减小副边开关电压应力及器件损耗。所提先进调制策略可实现所有开关的软开关并有效抑制电压尖峰,无需额外钳位电路。该逆变器具备电压源特性与分裂相输出能力,适用于并网与孤岛运行模式,配合控制策略确保双模式下稳定运行。实验样机在600 W/50 Hz下峰值效率达97.12%,验证了拓扑有效性。

解读: 该高频链微逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要参考价值。其Buck-Boost交流斩波器拓扑实现的高电压增益(降低变压器匝比)和低电压应力特性,可直接应用于SG系列单相微逆变器的功率密度提升,降低器件成本。所提软开关调制策略无需额外钳位电路即可抑制电压尖峰,对阳光电源高频隔...

光伏发电技术 故障诊断 ★ 5.0

基于时频马尔可夫排列转移场的含电力电子设备光伏系统串联电弧故障检测方法

A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices

Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

串联电弧故障(SAFs)是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场(TFMPTF)的串联电弧故障检测方法。首先,利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态,以防止不同频带信息之间的干扰。然后,使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念,通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后,采用奇异值分解从矩阵中提取故...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于时频马尔科夫排列转移场(TFMPTF)的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因,而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率,这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...

光伏发电技术 组串式逆变器 ★ 5.0

多并联锁相环同步逆变器在电网故障期间的暂态稳定性分析与协调相位控制方法

Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault

Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

为了利用太阳能等可再生能源,分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中,多个组串式逆变器并联接入电网,并且通常采用锁相环(PLL)实现电网同步。然而,在电网故障导致的严重电压骤降情况下,采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳,表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨,但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此,为研究这一问题,本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型,用于暂态稳定性分析。研究发现,即使每个并网逆变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中,多台组串式逆变器并联运行是标准配置,而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险,正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...

系统并网技术 ★ 5.0

一种增强多电飞机高压直流电源系统稳定性的主动阻尼控制策略

An Active Damping Control Strategy to Enhance the Stability of High Voltage DC Power Supply System for More Electric Aircraft

Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

随着电动机和电力电子变流器在多电飞机(MEA)的电力系统(EPS)中集成度的不断提高,恒功率负载(CPL)的占比持续上升。这给机载电力系统的稳定性带来了重大挑战。本文针对采用绕线转子同步发电机的高压直流供电系统提出了一种有源阻尼控制策略。首先,利用小信号建模推导了系统的输出阻抗。基于阻抗准则,分析了恒功率负载功率和控制参数对系统稳定性的影响。随后,对各种有源阻尼位置和配置的效果进行了分析和比较,最终选择虚拟电阻 - 电容串联作为最优有源阻尼方案。最后,推导并完善了有源阻尼控制策略的实现方法。实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的主动阻尼控制策略具有重要的技术参考价值。虽然研究聚焦于航空领域的高压直流供电系统,但其核心问题——恒功率负载(CPL)导致的系统稳定性挑战,与我们在光伏储能系统中面临的技术难题高度相似。 在我们的储能变流器和微电网解决方案中,大量功率电子设备呈现恒功率特性,...

电动汽车驱动 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

用于高温碳化硅功率器件的薄膜封装解决方案

Thin-Film Encapsulation Solution for High-Temperature SiC Power Devices

Rong Zhang · Zexin Liu · Kangyong Li · Li Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

像碳化硅(SiC)这样的宽带隙半导体能够在250°C以上的温度下工作。然而,目前的封装材料无法在175°C以上的温度下工作,这使得碳化硅器件的高温(≥250°C)封装仍然是一项挑战。本文介绍了一种创新的碳化硅功率器件高温封装方案,该方案采用了多层聚对二甲苯HT/Al₂O₃复合薄膜(MPACF)。通过采用交叉堆叠的有机聚对二甲苯HT和无机Al₂O₃多层结构,阻断了外部水分和氧气在高温下到达碳化硅芯片的路径,降低了水分/氧气接触的风险,并避免了与传统有机封装材料相关的热氧化过程。在用硅烷偶联剂进一步...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项SiC功率器件高温薄膜封装技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏逆变器和储能变流器产品大量采用SiC功率器件以提升效率和功率密度,但传统封装材料175°C的温度限制严重制约了SiC器件在250°C以上高温环境的性能发挥,这在高功率密度设计和极端气候条件下尤为突出。 该...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 多电平 ★ 5.0

模块化多电平谐振直流-直流变换器的损耗建模与热不平衡抑制

Power Losses Modeling and Thermal Imbalance Suppression of Modular Multilevel Resonant DC–DC Converters

Jing Sheng · Xin Xiang · Long Xu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

模块化多电平谐振直流 - 直流变换器(MMRDC)在中压直流到低压直流应用领域引起了大量的研究关注。然而,与应用于高压直流输电的传统模块化多电平变换器相比,由于工作原理和调制技术不同,MMRDC中的电气和热应力分布仍有待充分阐明。本文对MMRDC中子模块(SM)器件的功率损耗进行了全面研究。建立了不同运行条件下子模块导通损耗和开关损耗的精确计算模型。计算结果揭示了子模块内部器件存在严重的热不平衡特征,这可能会缩短器件寿命,进而威胁变换器的可靠性。然后,为了缓解热不平衡问题,提出了一种通过重新分配...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文研究的模块化多电平谐振DC-DC变换器(MMRDC)技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流到低压直流的应用场景,这与我司在大型光伏电站、储能系统以及新能源制氢等领域的核心需求高度契合。 论文的核心贡献在于建立了精确的功率损耗计算模型,并揭示了子模块内部器件间严...

电动汽车驱动 SiC器件 模型预测控制MPC ★ 5.0

基于脉冲模式优化辅助的模型预测控制用于碳化硅永磁同步电机驱动以同时降低共模和差模电压

Pulse Pattern Optimization-Assisted MPC for SiC-Based PMSM Drives to Reduce Both Common-Mode and Differential-Model Voltages

Chenwei Ma · Yunqiang Wu · Wensheng Song · Jiayao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

随着碳化硅(SiC)功率器件在永磁同步电机(PMSM)驱动系统中的应用,电机侧的电压过冲问题变得更加突出。在模型预测控制(MPC)框架内,一些策略已考虑降低共模电压(CMV)。然而,基于模型预测控制的碳化硅永磁同步电机驱动系统的差模电压(DMV)降低问题尚未得到充分研究。因此,本文提出一种改进的模型预测控制方法,用于同时降低基于碳化硅的永磁同步电机驱动系统的共模电压和差模电压。为避免额外的硬件配置,本研究从电压矢量脉冲模式优化的角度入手。在所提出的方法中,根据调制指数设计了两组脉冲模式,充分考虑...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对碳化硅(SiC)功率器件在永磁同步电机驱动系统中的模型预测控制(MPC)优化技术具有重要的应用价值和战略意义。 在技术层面,该研究同时解决共模电压(CMV)和差模电压(DMV)过冲问题,这与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的核心挑战高度契合。...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

单片双向开关的物理结构、特性及应用:全面综述

Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review

Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

双向开关(BiSs)具有优异的特性,在导通期间允许双向电流流动,关断时能够承受双向电压。然而,传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现,例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移,这些传统双向开关的器件尺寸相对较大,且存在较大的导通损耗。随着碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)半导体材料的普及,迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小,从而功率密度更高的双向开关。因此,通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中,基于宽禁带半导体材料的单片式双...

解读: 单片式双向开关(MBS)技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料,通过将多个功率晶体管集成于单一芯片,能够显著降低导通压降和传导损耗,这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看,MBS技术在我司三大核心领...

控制与算法 DAB ★ 5.0

基于损耗优化的宽负载适应性单级双有源桥微逆变器设计

Design of a Single-Stage Dual Active Bridge Microinverter With Wide Load Adaptability Based on Loss Optimization

Xuchi Xue · Zhitao Liu · Weihan Li · Hongye Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种具备离网负载能力的单级双有源桥(DAB)直流 - 交流转换器的优化设计方案。DAB 转换器因其双向功率传输和高功率密度特性而备受关注。然而,储能装置在离网运行时需要具备对负载的适应性。本文基于控制变量的线性化,建立了一个新的控制回路。其目标是最小化电流应力和均方根电流,这会对外部相移角进行约束,从而提高系统效率。此外,从损耗模型的角度出发,基于所选的开关器件研究了系统的最佳工作频率范围。结合绕组方式,对磁性元件的参数进行了优化,这进一步提高了系统效率。搭建了一台 600 W 的 D...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项单级双有源桥(DAB)微逆变器技术具有重要的战略价值。该技术通过损耗优化实现了97.89%的峰值效率,这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求的高效率目标高度契合。 该技术的核心创新在于通过控制变量线性化建立新型控制环路,有效降低电流应力和均方根电流,这对我司储能变流器...

储能系统技术 储能系统 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

一种改进的串扰抑制驱动拓扑用于相腿结构中具有快速开关瞬态的SiC MOSFET

An Improved Crosstalk Suppression Driver Topology for SiC MOSFET With Fast Switching Transient in the Phase-Leg Configuration

Jiaxing Ye · Mingyi Wang · Sihang Cui · Chengming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由具有快速开关瞬态特性的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成的功率变换器,在高性能、高功率应用中得到了广泛使用。驱动电路中具有高开关频率的宽禁带半导体器件在快速开关瞬态过程中极易受到栅 - 源极串扰电压的影响,这可能会导致互补桥臂出现误导通和直通现象。本文提出了一种基于晶体管和无源元件的改进型串扰抑制栅 - 源极驱动拓扑,以有效抑制电压源逆变器的串扰问题。该拓扑通过在必要时将辅助电路接入或移出栅 - 源极驱动电路,在不影响碳化硅功率器件性能的前提下,确保其正常运行。此...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对SiC MOSFET相桥臂配置的改进型串扰抑制驱动拓扑技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,我们的产品正面临着功率密度提升和效率优化的双重挑战,而SiC器件的应用是实现这一目标的关键路径。 该技术直击SiC MOSFET在高频开关应用中...

系统并网技术 弱电网并网 ★ 5.0

一种导纳重塑控制方法用于提升多并联并网变流器的稳定性

An Admittance-Reshaping Control Method for Improving the Stability of Multi-Parallel Grid-Connected Converters

Zhen Li · Xin Tang · Kaixuan Tang · Bei Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

弱电网中多并联并网变流器(MPGCC)之间的相互作用常常会带来稳定性挑战。本文提出一种变流器导纳重塑控制方法,旨在提高MPGCC系统的稳定性。首先,建立了包含变流器间相互作用的三相MPGCC系统的通用数学模型,并采用小信号模型进行分析。分析表明,在MPGCC系统中,$k_{dq1}(s)$和$k_{dq2}(s)$必须满足奈奎斯特准则,其中$k_{dq1}(s)$表示主电网与MPGCC系统之间的串联相互作用,$k_{dq2}(s)$表示变流器之间的相互作用。考虑到MPGCC系统稳定性分析的独特性...

解读: 从阳光电源的业务实践来看,这项多并联并网变流器导纳重塑控制技术具有重要的应用价值。随着集中式光伏电站和大型储能系统规模不断扩大,多台逆变器并联接入弱电网已成为常态,特别是在西北高比例新能源接入地区,系统稳定性问题日益突出。 该技术的核心价值在于通过导纳重塑实现系统无源化设计,从理论上保证多并联系统...

电动汽车驱动 多电平 ★ 5.0

考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化

Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer

Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

基于模块化多电平换流器(MMC)的电力电子变压器(PET)具有通过固有双有源桥(DAB)实现纹波功率传输(RPT)的优势,从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而,RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加,给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化(MOO)对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先,建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型,开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序,以探索PET的设计原则。值得注意的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于MMC型电力电子变压器(PET)的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输(RPT)机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度,这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面,MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...

拓扑与电路 ★ 5.0

一种结合有源Y电容的混合型EMI滤波器用于共模噪声抑制

A Hybrid EMI Filter Incorporating Active Y-Capacitor for Common-Mode Noise Mitigation

Hong Li · Siyi Wang · Daozhen He · Zhenyu Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

随着开关速度和功率密度的提高,功率变换器的电磁干扰(EMI)问题日益严重。尽管无源EMI滤波器(PEF)因其有效性而在工程领域得到广泛应用,但其体积庞大的元件,如扼流圈和X电容,阻碍了功率变换器功率密度的提升。现有的混合EMI滤波器(HEF)是将有源EMI滤波器(AEF)与PEF相结合,以降低功率变换器中的宽频带EMI噪声。然而,由于AEF的增益带宽积以及PEF中的寄生参数,现有的HEF在降低高频EMI噪声方面也面临巨大挑战,并且体积仍然较大。因此,本文提出了一种包含有源Y电容的HEF(AY -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项混合EMI滤波技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器领域,随着SiC、GaN等宽禁带半导体器件的广泛应用,开关频率不断提升以实现更高功率密度,但随之而来的高频电磁干扰问题日益严峻,成为制约产品小型化和性能优化的关键瓶颈。 该论文提出的主动Y电容混合滤波方案(...

拓扑与电路 DAB ★ 5.0

通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率

Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences

Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式,并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时,第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成,以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明,所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式,将轻载效率从低于60%提...

解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析,该论文提出的DAB(双有源桥)变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构,而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率,特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计,...

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