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双向超高压增益直流变换器的建模与设计优化——面向电池单元集成电力电子系统
Modeling and Design Optimization of a Bidirectional Ultrahigh Gain DC/DC Converter for Cell-Integrated Power Electronics
Writtik Dutta · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于CLL谐振结构的双向直流变换器的建模与优化方法，旨在实现高电压增益与增强的软开关能力。该变换器有效连接低压电池单元与高压直流母线，支持电网集成。研究引入增强型广义谐波近似（E-GHA）建模方法，结合高次谐波分析与电路寄生参数，精确量化损耗。为在满足高增益的同时最小化功率损耗，构建了多目标、多变量、多约束优化框架，用于谐振腔参数与控制变量的协同优化。实验研制了500 kHz原理样机，实现2.5–4 V与360 V之间的双向变换，负载范围25–100 W，放电与充电峰值效率分别达9...
解读: 该双向超高增益DC/DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其2.5-4V至360V的宽范围电压变换能力可直接应用于ST系列储能变流器的电池单元级管理，实现单体电池与高压母线的直接连接，提升PowerTitan储能系统的模块化设计灵活性。E-GHA建模方法结合高次谐波与寄生参数分析...
电动汽车提供频率支持以促进可再生能源并网
Frequency Support From Electric Vehicles for Advancing Renewable Energy Integration
Dilip Pandit · Atri Bera · Tu Nguyen · Raymond Byrne 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
由于积极的脱碳目标、成本降低和政府投资增加，现代电网中可再生能源的并网比例迅速上升。然而，基于逆变器的发电方式渗透率提高会因系统惯性下降而引发频率稳定性问题。本文提出一种量化电动汽车（EV）为电网提供频率支持能力的框架，以提升可再生能源的并网极限。考虑EV提供虚拟惯性和一次频率响应，结合EV行为不确定性建立随机模型以确定其放电上限。构建包含EV动态虚拟惯性和下垂系数的多机系统频率响应（MM-SFR）模型，并从中导出频率安全约束。结合换流器电压安全与低电压穿越约束，嵌入非线性优化框架以求解可再生能...
解读: 该研究对阳光电源V2G储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。文章提出的EV虚拟惯性和一次频率响应框架，可直接应用于阳光电源车网互动充电桩和PowerTitan储能系统的协同控制策略。具体而言：1）EV动态虚拟惯性和下垂系数的MM-SFR模型可优化ST系列储能变流器的VSG控制算法，提升电网频率支撑...
可重构动力系统集成IPT接收器用于无人机系统无线充电的设计与优化
Design and Optimization of a Reconfigurable Powertrain-Integrated IPT Receiver for UAS Wireless Charging
Muhammad Abdelraziq · Zeljko Pantic · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
无人机系统的无线充电可通过实现完全自主和可互操作的充电来延长飞行时间。然而这需要将接收线圈和相关电力电子集成到无人机中，增加成本和重量。本文通过提出一种集成无线充电器来应对该挑战，该充电器重新利用混合垂直起降固定翼无人机的现有动力系统组件（如驱动逆变器和电机）作为无线接收器。综述了可行拓扑和重构方法。分析了充电期间的电机性能，开发了优化框架以识别逆变器和电机的最优运行条件，两者在充电模式下都易受高频损耗影响。此外所提动力系统集成接收器可直接在无人机上控制电池充电，消除了发射器侧充电控制和通信需求...
解读: 该无人机动力系统集成IPT研究对阳光电源无线充电技术创新有重要参考价值。重新利用驱动逆变器和电机作为无线接收器降低成本和重量的设计思路可借鉴用于阳光新能源汽车OBC无线充电系统，探索动力总成与充电系统的深度集成。3.71W/g功率密度和88.5%-90%效率在45mm充电距离下的性能指标为阳光电源拓...
考虑变压器老化与无功功率调度的含多电动汽车充电站主动配电网实时能量管理方法
Real-Time Energy Management System for an Active Distribution Network With Multiple EV Charging Stations Considering Transformer's Aging and Reactive Power Dispatch
Rayaprolu. M. Raghuveer · Bhavesh R. Bhalja · Pramod Agarwal · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究提出了一种针对多个电动汽车充电站（EVCS）的实时能量管理方法，这些充电站与光伏（PV）系统、风力发电机（WT）和电池储能系统（BES）集成于有源配电网（ADN）中。所提出的优化框架被构建为一个混合整数二阶锥规划问题，旨在最小化运营成本，同时减少变电站变压器的加速老化，并满足电动汽车（EV）用户的出行需求。此外，该框架还能满足有源配电网的潮流和电压约束条件，通过分别调度电动汽车和电池储能系统的有功功率和无功功率来确保实现全局最优。此外，为应对与电动汽车相关的实时不确定性，所开发的算法采用基...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究针对主动配电网中多电动汽车充电站的实时能源管理系统，与公司在光伏、储能及综合能源解决方案领域的战略布局高度契合。 该研究的核心价值在于构建了一个混合整数二阶锥规划优化框架，同时考虑变压器老化成本和有功无功功率协同调度。这为阳光电源的储能系统（BES）和光伏逆变器产...