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基于MMC的固态变压器电容充电特性分析及两种新型电压平衡策略的低频纹波抑制
Analysis of Capacitor Charging Characteristics and Low-Frequency Ripple Mitigation by Two New Voltage-Balancing Strategies for MMC-Based Solid-State Transformers
Lei Zhang · Jiangchao Qin · Yuntao Zou · Qing Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究并比较了用于固态变压器（SST）的模块化多电平变换器（MMC）的多种调制方法及电容电压平衡算法。文章详细分析了现有单步交替电压平衡法与传统移相调制及最近电平逼近算法下的电容充放电特性，并提出了两种新型电压平衡策略以有效抑制低频纹波。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及电压平衡控制策略，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC技术在提升电能质量、降低谐波及实现更高效的直流电压平衡方面具有应用潜力。建议研发团队关注文中提出的新...
用于五电平堆叠多单元(SM)变换器且具有低频电压纹波抑制的新型载波重分布脉宽调制与主动电压平衡方法
Novel Carrier Redistribution Pulsewidth Modulation and Active Voltage Balancing for Five-Level SM Converter With Low-Frequency Voltage Ripple Suppression
Handi Yang · Zhijiang Cheng · Xinyan Zhang · Jingxian Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种针对五电平堆叠多单元(SM)变换器的新型载波重分布脉宽调制(CRPWM)技术及其主动电压平衡方法。该方法在保持CRPWM实现简单、谐波性能优异等优势的同时，有效解决了中点(NP)电压不平衡问题，并抑制了低频电压纹波，提升了变换器的运行稳定性。
解读: 该研究针对的多电平堆叠拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。随着光储系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑带来的中点电压平衡及低频纹波问题是提升系统可靠性的关键。该CRPWM技术能有效优化谐波性能并简化控制逻辑，有助于降低滤...
通过电感电流波形控制抑制低频纹波的直接交流/直流整流器
Direct AC/DC Rectifier With Mitigated Low-Frequency Ripple Through Inductor-Current Waveform Control
Sinan Li · Guo-Rong Zhu · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
在单位功率因数的整流系统中，输入功率包含直流分量和两倍工频分量。传统方案利用电解电容缓冲该纹波，但这严重限制了系统寿命。本文提出一种差分交流/直流整流拓扑，通过电感电流波形控制技术，有效抑制输出端的低频电压纹波，从而减少或消除对电解电容的依赖，提升系统可靠性。
解读: 该技术对于提升阳光电源户用逆变器及充电桩产品的寿命具有重要意义。通过优化电感电流波形来抑制低频纹波，可显著减少甚至替代寿命较短的电解电容，从而提高整机可靠性，降低运维成本。建议研发团队关注该拓扑在单相户用光伏逆变器及电动汽车充电桩中的应用，以实现更高功率密度和更长设计寿命，进一步提升iSolarCl...
基于双有源桥
DAB）的插电式混合动力汽车电池充电器，其充电电流包含低频纹波
Lingxiao Xue · Zhiyu Shen · Dushan Boroyevich · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文针对插电式混合动力汽车车载充电器，探讨了在追求高功率密度的背景下，如何通过宽禁带器件提高开关频率。重点分析了AC-DC功率因数校正级直流母线电容体积受低频纹波功率限制的问题，并研究了基于DAB拓扑的充电器在处理此类纹波时的性能表现。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。DAB拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，对于提升充电桩的功率密度和效率至关重要。文中提到的宽禁带器件（SiC/GaN）应用及低频纹波抑制策略，可直接优化阳光电源充电桩产品的体积与散热设计。此外，该技术路线与阳光电源的储能PCS及光储一体化系统中...
堆叠多单元变换器中低频纹波的消除与中点电压调节
Elimination of Low-Frequency Ripples and Regulation of Neutral-Point Voltage in Stacked Multicell Converters
Amer M. Y. M. Ghias · Josep Pou · Pablo Acuna · Salvador Ceballos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对堆叠多单元变换器（SMC）的调制方法。该方法基于相移脉宽调制（PD-PWM），能够有效平衡并调节拓扑中所有电容（包括飞跨电容和直流母线电容）的电压，同时消除低频电压纹波，提升变换器整体性能。
解读: 该研究提出的堆叠多单元变换器（SMC）调制技术，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。通过优化PWM策略实现电容电压平衡并消除低频纹波，有助于进一步提升逆变器功率密度，减小被动元件体积，并延长电容寿命。建议研发团队关注该技术在多电平拓扑中的应用，...
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...