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三相多有源桥变换器的占空比控制
Duty-Cycle Control of Three-Phase Multi-Active-Bridge Converters
André Thönnessen · Carsten Fronczek · Rik W. De Doncker · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多直流电网互联对可再生能源集成需求日益增长。多端口变换器因固有模块化是耦合多直流电网的优选方案,同时最小化所需硬件。然而此类变换器控制极具挑战,特别是调制策略应适用任意端口数并基于解析方程实现快速计算。多有源桥变换器以单变压器级耦合多直流电网具有软开关能力和电气隔离特性,减少损耗和元件数。传统单移相(SPS)运行下多有源桥在部分负载时硬开关增加电磁辐射和开关损耗。本文从基于模型的解析方程推导部分负载调制方案。所提占空比控制引入额外自由度扩展软开关区域并降低有效值电流。模块化硬件样机测量验证所提方...
解读: 该多有源桥占空比控制技术对阳光电源多端口变换器和直流微电网应用有重要优化价值。该方法可应用于ST储能系统的多端口DC-DC变换器设计,提高部分负载效率并降低电磁干扰。软开关区域扩展对PowerTitan大型储能系统的模块化互联和效率优化有参考意义。该技术对阳光电源直流微电网和数据中心多电压等级供电解...
基于Cuk电压平衡器的单级对称双极多端口变换器及输出电流纹波抑制
Single-Stage Symmetrical Bipolar Multi-Port Converter
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。
解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...
用于五端口变换器接口直流微电网高效运行的混合模型预测控制框架
Hybrid Model Predictive Control Framework for Efficient Operation of a Five-Port Converter Interfaced DC Microgrid
Arghya Mallick · Atanu Mondal · Ashish R. Hota · Debaprasad Kastha 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于混合模型预测控制（MPC）的直流微电网新型能量管理框架，旨在有效管理光伏（PV）电源、电池、燃料电池和超级电容器之间的功率分配，同时满足关键负载需求并符合运行约束条件。特别地，该框架缓解了制造商所规定的燃料电池和电解槽在实际运行中的某些难题。由于转换阶段少、体积紧凑、成本效益高且易于控制，采用多端口变换器拓扑来集成分布式能源（DER），而非使用多个变换器。为使多端口变换器平稳运行，开发了一个分层控制单元，用于与基于混合MPC的监督控制器和基于比例 - 积分（PI）补偿器的本地控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的混合模型预测控制（MPC）框架与五端口变换器技术，对我司在分布式光储氢一体化系统领域具有重要参考价值。 该技术的核心优势在于通过多端口拓扑替代传统多变换器架构，实现光伏、电池、燃料电池、超级电容器等多种能源的协同管理。这与阳光电源当前推进的"光储氢充"一体化解...