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三有源桥变换器无功功率优化策略
A Reactive Power Optimization Strategy for Triple Active Bridge Converter
Dongyang Wang · Hanyu Wang · Xiangfei Xiao · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
为解决三有源桥（TAB）变换器在轻载和端口电压不匹配情况下效率低下的问题，本文提出了一种无功优化策略。首先，通过傅里叶变换建立了TAB变换器的模型，并推导了无功表达式。其次，为满足零电压开关（ZVS）和功率传输的要求，设置了优化约束条件。然后，采用粒子群优化算法（PSO）对无功表达式进行全局求解。最后，对最优工作点进行多项式曲线拟合，以确保相移角和传输功率连续变化，并能在不同模式之间平滑切换。与现有策略相比，所提出的策略可显著降低无功功率，并在全功率范围内实现ZVS，提高了整体效率。实验测试验证...
解读: 该三有源桥无功功率优化策略对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，多电池簇并联运行时常面临电压不一致和轻载工况，该策略通过移相角优化可显著降低ST系列储能变流器的循环电流和开关损耗，提升轻载效率5-10%。技术可直接应用于：1）多MPPT端口的光储一体机，优化不同...
采用集成变压器的三有源桥变换器电压平衡方法
Voltage Balancing for Triple-Active-Bridge Converter Using Integrated Transformer
Seunghoon Lee · Honnyong Cha · Dong-Choon Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
相较于单极式结构，双极式直流配电具有诸多优势，三有源桥（TAB）变换器因其双输出结构成为其实现的常用拓扑。然而，负载不对称易导致输出电压失衡。本文提出一种电压平衡型集成变压器，在无需额外均衡电路或专用控制策略的前提下，实现TAB变换器的输出电压自动平衡。通过将传统TAB中的高频变压器与两个外置电感集成于单一磁性结构中，显著提升了磁性元件的功率密度。实验基于4 kW样机在严重不平衡负载下验证，输出电压不平衡度由传统方案的80%降至1.6%以下，磁性元件功率密度提升35%（7.9–10.7 kW/L...
解读: 该集成变压器电压平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双极式直流配电架构在储能系统中可提升系统可靠性和灵活性，但传统TAB变换器在不对称负载下存在电压失衡问题。该技术通过磁集成方案实现自动电压平衡，无需额外均衡电路，可直接应用于储能PCS的DC/DC...
单相移与双相移控制策略对三有源桥变换器功率解耦影响
Impact of Single Phase Shift and Dual Phase Shift Control Strategies on Power Decoupling in Triple Active Bridge Converter
Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
三有源桥（TAB）变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统，以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点，但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相（SPS）控制解决交叉耦合问题，并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相（DPS）控制，并分析其对解耦系统的影响。在本文中，为了在SPS控制中实现解耦，将初级电感设为零，但观察发现，当系统采用开环DPS控制时，交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...
解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理，DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动，减少交互干扰，提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于：1）光储一体机多端口功率独立控制；2）车载OBC...