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基于微调策略的跨工况船用柴油机故障诊断通用迁移学习框架
A universal transfer learning framework for cross-working-condition marine diesel engine fault diagnosis based on fine-tuning strategy
Zeyu Shia · Zhongwei Wanga · Zhiguo Yuana · Muyu Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 船用柴油机(MDEs)及时且准确的故障诊断(FD)对于提升船舶动力系统的安全性和可靠性至关重要。MDEs在变工况下运行,导致其运行状态和故障数据存在显著差异。这种变异性降低了数据驱动FD模型的适应能力,而这些模型通常是基于单台发动机或特定工况下的数据构建的。为解决上述问题,本研究提出了一种基于深度迁移学习与微调策略的MDEs故障诊断框架。为了增强故障特征提取能力,引入了一种数据层级融合方法用于数据重构。此外,提出了一种新型混合预训练网络,结合CNN + GRU与KAN,以获取源域数据的全面...
解读: 该跨工况迁移学习故障诊断框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光伏逆变器(SG系列)具有重要应用价值。文章提出的CNN+GRU+KAN混合网络和精细调优策略,可应用于不同环境工况下的功率器件(SiC/IGBT)健康监测与故障预测。该方法能有效解决iSolarCloud平台中...
开拓新领域:建筑用相变材料综述文献的首次批判性分析
Breaking new ground: A first-of-its-kind critical analysis of review articles on phase change materials for building applications
Abrar Ahm · Shazim Ali Memon · Hongtao Dang · Ahmet Sari 等5人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 将相变材料(PCMs)集成到建筑围护结构中,是一种通过增强热能储存来提高能源效率的有效方法。通过提升能效并减少对化石燃料的依赖,相变材料在降低建筑运行带来的环境影响方面具有巨大潜力。尽管关于相变材料的综述文献数量丰富,但目前仍缺乏一项全面且具有批判性的综合研究,能够整合已有认知、识别研究空白,并提供系统化的视角。因此,本研究首次对自1983年首篇综述以来至今所有关于相变材料的综述文章进行了新颖而广泛的批判性回顾,提供了代表当前最高水平的知识整合,统一了现有研究成果,并为未来的研究与应用指明...
解读: 该相变储能材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。PCM被动式热管理技术可应用于PowerTitan储能柜温控优化,降低主动冷却能耗。文中商业化PCM数据库及生命周期评估方法,可指导ST系列PCS热设计改进,提升功率器件工作温度稳定性。结合iSolarCloud平台,可开发基于PCM的储能系统智...
基于新型三维光-电-热模型的直连式光伏电解系统的氢气生产性能优化
Hydrogen production performance optimization for direct-coupled photovoltaic electrolysis systems based on a novel 3D opto-electro-thermal model
Hao Wang · Weiding Wang · Chuanjie Lin · Yongquan Lai 等10人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 光伏驱动的电解系统是实现大规模可再生能源储存的一种有前景的方法,其中直连式系统在降低系统复杂性和成本方面具有显著优势。然而,由于结构设计和流量控制策略的次优选择,这类系统中的光伏(PV)模块与电解(EC)模块之间可能存在失配问题,从而显著降低氢气生产性能。尽管数值模拟有望解决上述问题,但现有的低维模型通常基于空间均匀性的假设,过于简化,难以充分捕捉此类复杂系统中光学、热学、电学以及气液流动现象之间的 intricate 耦合机制。本研究针对直连式系统提出了一种新型三维光-电-热模型,该模型...
解读: 该3D光电热耦合模型对阳光电源光伏制氢系统开发具有重要价值。研究揭示的PV-EC直连架构优化方法可指导SG系列逆变器与电解设备的功率匹配设计,其宽范围流量控制策略可简化系统控制复杂度。PV/T热集成方案与阳光电源储能系统的热管理技术协同,可提升太阳能制氢效率(STH)。建议将多物理场耦合仿真能力融入...
管道与移动式热能储存用于液体除湿剂输送的技术经济可行性
Techno-economic feasibility of pipeline and mobile thermal energy storage for liquid desiccant transport
Alessandro Giampier · Taylor Ittn · Janie Ling-Chi · A. P. Roskilly · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 利用除湿溶液进行热量回收、输送与利用,为传统的区域供热与供冷网络提供了一种替代方案,能够在单一的多功能系统中同时实现供热、供冷、湿度控制和干燥功能。除湿溶液适用于多种工业、住宅和商业应用场景,并可有效利用来自工业过程的低温余热以及低温可再生能源。本文对通过管道和移动式热能储存(M-TES)应用于区域能源网络的液体除湿系统进行了技术经济评估。研究采用氯化钙(CaCl₂)、氯化锂(LiCl)和甲酸钾(HCO₂K)的水溶液,评估了这些溶液在高效连接热源与需要湿度控制、除湿或干燥的终端用户方面的潜...
解读: 该液态干燥剂储热技术为阳光电源储能系统拓展了新应用场景。ST系列PCS可与干燥剂热泵系统耦合,实现工业余热回收与电化学储能的协同优化。特别适用于需要温湿度控制的数据中心、泳池等场景,PowerTitan储能系统可通过智能调度算法,结合移动式热储能(M-TES)实现长距离能量传输。该技术与iSolar...
一种数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架
A data-physics hybrid-driven layout optimization framework for large-scale wind farms
Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进,而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而,大规模风电场布局优化(WFLO)面临诸多挑战,主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算,以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题,本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程,以指导尾流效应的建模,并进一步促进布局优化的实现。具体而言,本文提出了物理信息引导的双神经网络(PIDNN)模型用于风...
解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...
通过神经网络方法加速钙钛矿太阳能电池的器件表征
Accelerating device characterization in perovskite solar cells via neural network approach
Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者,尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型,我们采集了十万量级的大数据样本,用于训练神经网络模型,以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中,分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此,器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...
解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...
商业建筑中光伏与电池系统的优化以实现经济高效的能源解决方案
Optimisation of photovoltaic and battery systems for cost-effective energy solutions in commercial buildings
Brantyo Laksahapsor · Max Bir · Salvador Ach · Nilay G. Shah · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 本研究探讨了英国商业建筑中光伏(PV)与电池储能系统(BESS)的优化问题,旨在应对实现经济高效能源解决方案的需求以及确保财务可行性的挑战。本文建立了一个混合整数线性规划(MILP)模型,用于同时优化PV-BESS系统的设计与运行,重点是最小化15年的净现值成本。在此过程中,该模型全面评估了多种相关因素,包括电力市场动态、气象条件、技术性能与成本、能源需求以及建筑特定特征。通过一个基于英国实际商业建筑的案例研究,验证了该优化模型的有效性。结果表明,单晶硅光伏组件与磷酸铁锂(LFP)电池的组...
解读: 该研究对阳光电源工商业储能解决方案具有重要参考价值。文中MILP优化模型可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的容量配置优化,结合iSolarCloud平台实现光储协同运行策略。研究验证的磷酸铁锂电池+单晶硅组件方案与阳光电源主推技术路线高度契合,5.5年回本期和20%成本节约为SG系...
储能技术在欧洲电力系统实现净零排放中的作用
The role of energy storage towards net-zero emissions in the European electricity system
Arijit Upadhyaya1 · Tim Tröndle · Alissa Ganter · Ivalin Petkov 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.338
摘要 本研究探讨了不同储能技术在符合2050年净零碳排放目标的欧洲电力系统中的作用。我们考虑了三种储能技术,即电池储能、抽水蓄能和氢储能。研究发现,一个国家成本最优的储能组合取决于其发电结构,基于主导储能技术,我们在欧洲范围内识别出三类国家原型。当具备条件时,抽水蓄能在储能组合中占据主导地位,从而减少对新建电池储能和氢储能设施的需求。总体而言,短期电池储能最适用于应对太阳能发电的短期波动,并与太阳能发电形成最优配合;而长期氢储能则用于平衡太阳能和风能的峰值发电。此外,我们量化了以不同空间分辨率和...
解读: 该研究验证了多时间尺度储能协同的必要性,对阳光电源产品布局具有战略指导意义。短时电池储能(ST系列PCS、PowerTitan)适配光伏波动,长时氢储能应对季节性缺口,抽水蓄能可降低新增储能需求。建议强化ST系列在光储一体化场景的优化算法,探索氢储能PCS技术储备,并在iSolarCloud平台集成...
超临界有机朗肯循环地热发电系统性能及多目标优化研究
Study on the performance and multi-objective optimization of supercritical Organic Rankine cycle system for geothermal power generation
Yi Ren · Longbin Yang · Yuanwei Cao · Bin Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.338
摘要 超临界有机朗肯循环(ORC)因其高热效率、设备结构简单以及占地面积小,成为热能发电领域极具前景的技术。然而,现有的超临界ORC系统优化设计方法仍存在诸多局限性,例如仅聚焦于单目标优化,以及在确定换热器最小温差(pinch point temperature difference)时依赖经验取值。这些局限性往往导致系统运行参数范围受限,可能产生次优解,甚至在复杂约束条件下使优化过程不可行。为克服上述问题,本文提出一种新颖的多目标优化设计方法,将最小温差作为变量引入优化过程中。系统性能通过三个...
解读: 该超临界ORC多目标优化技术对阳光电源储能热管理系统具有重要借鉴价值。研究中的变温差优化方法可应用于PowerTitan储能系统PCS散热设计,通过动态调节换热器温差参数,在保证功率器件可靠运行前提下优化散热面积。其多目标优化思路(功率-成本-体积)与ST系列PCS开发理念高度契合,特别是三电平拓扑...
通过分层热能储存集成提高水泥生产能源效率的创新策略
An innovative strategy for improvement of energy efficiency in cement production by means of stratified thermal energy storage integration
Ian Wolde · Antonio Famiglietti · Rubén Abbas · José M.Cardemilac · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.338
摘要 水泥工业因其高温工艺中巨大的热能需求以及化学反应过程中持续产生的大量二氧化碳排放,成为重要的排放源。进入燃烧室的主空气可利用生料磨产生的余热进行预热。然而,间歇式运行使得连续热流供应面临挑战。因此,可采用中高温热能储存技术,并结合夹点分析来设计和确定带储热装置的热网络运行参数,以促进余热的利用。本文以一家欧洲水泥厂为参考案例,基于主空气预热,提出了一种带储热装置的余热回收系统评估方案。该系统评估考虑了通常在单个储罐内形成热分层的热能储存技术,以降低系统成本。研究对空气和导热油作为传热流体进...
解读: 该水泥厂分层储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究采用热分层单罐储能降低成本,投资回收期不到1年,节能1.04%,验证了储能在工业余热回收的经济性。阳光电源可将此思路应用于PowerTitan液冷储能系统,通过优化PCS控制策略实现工业场景的冷热电三联供,结合iSolarCloud平台...
海洋燃料电池中的瞬态能量转换:真实海况滚转条件下传热传质的多物理场分析
Transient energy conversion in marine fuel cells: Multiphysics analysis of heat/mass transfer under realistic oceanic roll conditions
Zheng Dong · Yanjun Chen · Deqiang He · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.338
质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术已成为船舶推进系统中一种具有前景的高效率、零排放动力解决方案。尽管已知船舶运动引起的惯性力会影响PEMFC的性能,但在滚转条件下其具体影响机制仍尚未得到充分研究。本研究通过一个集成多物理场耦合的三维瞬态模型,系统地探究了海洋滚转运动下PEMFC的动态特性。所建立的框架结合了水动力分析与动态更新的滚转运动学参数。结果表明,滚转运动会使得燃料电池输出功率最大降低9.89%,电流密度最大波动达16.14%,温度波动达到23.55%。这些波动幅度随滚转周期的减小和滚转...
解读: 该燃料电池多物理场耦合研究对阳光电源氢能储能系统及海洋微电网方案具有重要参考价值。研究揭示的动态工况下热-质传递特性与阳光电源ST系列PCS的多物理场协同控制技术高度契合。滚动工况导致的功率波动(9.89%)和电流密度波动(16.14%)可借鉴应用于船舶储能系统的GFM控制策略优化,通过VSG技术补...
基于序贯决策的异构智能体强化学习方法——面向配网与输网协同的负荷频率控制
Order-Based Heterogeneous Agents Reinforcement Learning Method With the Coordination of Distribution Network and Transmission Network for Load Frequency Control
Shixuan Yu · Xiaodong Zheng · Tianzhuo Shi · Ruilin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
针对高比例分布式能源接入下配网参与负荷频率控制(LFC)的需求,本文提出一种序贯驱动的异构智能体软演员-评论家算法(OHASAC),建模为部分可观测马尔可夫博弈,实现配网(含光伏与储能)与输网的协同调频。仿真验证其在多源协调、泛化性与可扩展性上的优势。
解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及iSolarCloud平台在构网型调频与光储协同控制中的技术演进需求。OHASAC算法可嵌入PCS实时控制层,提升PowerTitan在电网侧/用户侧储能场景下的动态调频响应精度与多设备协同效率;建议将序贯决策机制集成至iSolarClou...
本地负载对电压源型换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文揭示了VSC新能源电站附近接入本地负载可能引发的新型小信号失稳振荡,聚焦PLL与终端电压控制、直流电压控制的耦合机制,指出负载效应会引入负阻尼转矩,导致DVC时间尺度下的未阻尼振荡,并提出针对性抑制策略,经MATLAB/Simulink和RT-LAB验证。
解读: 该研究直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及大型组串式逆变器在弱电网+分布式负载场景(如工商业光储一体化项目)下的并网稳定性瓶颈。本地负载加剧PLL-TVC-DVC动态耦合,易诱发直流母线振荡,影响iSolarCloud平台实时调控精度。建议在ST/PowerTitan固件中嵌入自适应P...
高阶DC-DC变换器的在线神经网络无模型控制方法
Online Neural Network Based Model-free Control Method for High-order DC-DC Converter
Zhenkun Xiong · Liangzong He · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在复杂DC-DC变换器各种控制策略中,神经网络控制方法日益突出。其擅长无需精确数学模型的函数逼近,特别适合复杂、非线性和不确定控制系统。提出高阶DC-DC变换器新型在线无模型控制策略,利用神经网络能力。通过利用实时运行数据训练神经网络,该方法无需复杂模型即可开发变换器控制器。使用在线估计技术提取过程梯度。深入探讨无模型系统原理并详细分析控制方法稳定性。在高升压DC-DC变换器上进行大量实验验证控制框架的实用性、鲁棒性和响应性,该变换器高阶且难以建模,精确建模极具挑战性,可严格测试神经网络控制策略...
解读: 该在线神经网络无模型控制技术对阳光电源高阶复杂变换器控制有重要创新价值。无模型神经网络方法可应用于ST储能变流器的多级DC-DC变换器,简化控制器设计并提高适应性。在线训练和梯度估计技术对阳光电源变换器的自适应控制和参数漂移补偿有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的复杂拓扑控制和鲁棒...
基于广义滑差频率的改进暂态动态特性虚拟同步机
VSM with improved transient dynamics based on generalized slip-frequency
Jyun Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文通过模拟异步电机转子动力学中的滑差机制,提升构网型变流器(即虚拟同步机)的暂态稳定性。与同步电机不同,异步电机中转子与定子旋转磁场存在滑差频率,该自由度可用于调节系统频率,类似于同步电机的阻尼绕组作用。所提出的广义滑差频率控制可向系统注入暂态阻尼,并在严重故障时增大等效反馈功率,抑制功角振荡。理论分析与实验结果验证了该方法在改善小信号及大信号稳定性方面的有效性。
解读: 该广义滑差频率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。通过模拟异步电机滑差机制注入暂态阻尼,可显著提升储能系统在弱电网及故障工况下的功角稳定性和抗扰动能力。该方法可直接集成到现有虚拟同步机VSG控制架构中,增强ST系列产品在高比例新能...
极端天气下的风电功率预测:一种新型少样本学习架构
Wind Power Forecasting Under Extreme Weather: a Novel Few-Shot Learning Architecture
Chuanyu Xu · Shichang Cui · Lishen Wei · Bangxian Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
针对极端天气下基于神经网络的风电功率预测面临的样本稀缺、常规与极端天气间领域偏移及跨极端条件泛化困难等问题,提出一种新型少样本学习架构。通过引入跨任务元训练的迁移学习策略,降低对样本量的需求并提升跨域泛化能力;设计轻量级参数层以平衡浅层与深层网络的欠拟合与过拟合问题,减少可训练参数并缓解分布偏移;构建跨域风险最小化损失函数,利用二阶梯度提升模型在多样极端条件下的鲁棒性与一致性。基于真实风电场数据的实验表明,该方法显著优于基准模型,在nRMSE和nMAE指标上分别降低2.05%–43.55%和0....
解读: 该少样本学习架构对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化,提升储能系统在极端天气下的调度效率。其次可集成到iSolarCloud平台,增强风储联合运行的智能预测能力。该技术的跨域迁移学习策略和轻量级参数设计,可优化阳光电源现有的电力预测算法,提...
基于中段电缆电抗补偿的远海风电场HVAC输电最优配置
Optimal Configuration of HVAC Transmission With Mid-Cable Reactance Compensation for Far-Offshore Wind Farms
Biao Zhao · Xinwei Shen · Yunfei Du · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
通过中段电缆电抗补偿可显著扩展高压交流(HVAC)系统连接的海上风电场输电距离。本文推导了含中段补偿的电压电流分布解析表达式,识别制约最大传输容量的关键约束;基于DistFlow模型构建考虑电缆电容效应的二阶锥规划(SOCP)优化模型,精确评估额定功率与距离下的传输能力;结合年化等效成本(AEC)方法建立技术经济评估框架,比较不同方案的盈亏平衡距离。结果表明,中段补偿可使HVAC系统盈亏距离延长10至100公里,提升其在远海场景的适用性,并通过敏感性分析识别关键成本驱动因素。
解读: 该远海风电HVAC输电优化技术对阳光电源海上风电储能系统具有重要参考价值。中段电抗补偿方案可延长输电距离10-100公里,为PowerTitan大型储能系统在海上风电场的配置提供优化依据:通过SOCP模型精确评估传输能力,指导ST系列储能变流器的容量配置与无功补偿策略;基于AEC技术经济评估框架,可...
基于序的异构智能体强化学习方法用于配电网与输电网协调的负荷频率控制
Order-based Heterogeneous Agents Reinforcement Learning Method with the Coordination of Distribution Network and Transmission Network for Load Frequency Control
Shixuan Yu · Xiaodong Zheng · Tianzhuo Shi · Ruilin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
随着大规模分布式能源(DERs)持续接入配电网(DN),DN已具备参与负荷频率控制(LFC)的能力。本文提出一种基于序的异构智能体软演员-评论家方法(OHASAC),以解决异构可控DERs间的协调问题。通过神经网络估计异构智能体的最优更新顺序,并将最优LFC问题建模为考虑DN与输电网(TN)协调的局部可观测马尔可夫博弈。模型涵盖变辐照条件下电池储能系统(BESS)与光伏(PV)的协同调频。仿真结果表明,该方法在DN-TN协同环境中能有效管理多种分布式电源,兼具优良的泛化性与可扩展性。
解读: 该异构智能体协同控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统与SG系列光伏逆变器的协同调频具有重要应用价值。OHASAC方法可优化ST储能变流器在变辐照条件下的BESS-PV协同响应策略,提升配电侧分布式资源参与电网LFC的能力。基于序的智能体更新机制可集成至iSolarCloud平台,实现多站点...
自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换,本文提出了一种新颖的能量提取装置(PTO)机械设计和波浪能转换器(WEC)控制策略。首先,设计了一种考虑永磁同步发电机(PMSG)的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流(MMR)的PTO,它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次,开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言,采用扩张状态观测器(ESO)来处理未知的系统非线性动力学。然后,推导了一个输出代数黎卡提方程(OARE),其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域,但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先,该研究提出的永磁同步发电机(PMSG)集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...
具有自然均压能力的双向隔离式模块化DC-DC变换器两级移相循环调制
Two-Level Phase-shift Circulant Modulation for Bidirectional Isolated Modular DC-DC Converter With Natural-Balance Capability
Guangdi Li · Qizhen Wu · Zicheng Wang · Bowen Zhou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文提出一种适用于中压直流应用的双向隔离式模块化DC-DC变换器(BI-MDC)的两级移相循环调制方法,具备自然均压能力。该变换器在原边和副边均采用模块化半桥结构,减少了开关器件数量,并消除桥臂环流影响。拓扑结合了模块化多电平DC-DC与双有源桥结构,通过循环调制实现子模块电容电压自然平衡,确保安全运行。同时,利用低开关频率合成高工作频率,有效减小无源元件体积和开关损耗。基于移相控制实现双向功率传输。仿真与实验结果验证了该方法的可行性,表明子模块电容电压可自然平衡,所有开关器件实现零电压开通。
解读: 该两级移相循环调制技术对阳光电源中高压DC-DC应用具有重要价值。在PowerTitan储能系统中,可应用于直流侧电池簇间的隔离变换,利用模块化半桥结构减少功率器件数量,降低系统成本;自然均压能力可简化电容电压平衡控制,提升系统可靠性。在充电桩产品线,该技术可实现高压直流快充的隔离变换,低开关频率合...
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