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利用重构技术提升全桥模块化多电平变换器开路故障下的可靠性
Reliability Enhanced Fault-Tolerant Full-Bridge Modular Multilevel Converters Using Reconfiguration During Open-Circuit Failures
Miad Ahmadi · Aditya Shekhar · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）中的全桥子模块（SM），提出了一种在IGBT开路故障（OCF）下的容错控制方法。该方法采用混合策略，通过重构技术提升系统在故障状态下的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的故障容错设计，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更复杂拓扑演进，子模块的可靠性直接影响电站的运维成本。该容错重构技术可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障诊断算法，提升设备在极...
一种用于三相DAB变换器的基于路径的开关开路故障容错方法
A Path-Based Switch Open Circuit Fault-Tolerant Method for Three-Phase DAB Converter
Yuanpeng Guan · Yiting Xiao · Li Qin · Xiong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
三相双有源桥（DAB3）变换器在直流电网中实现双向功率传输与电压转换。针对DAB3易受开关管开路故障（SOCF）影响导致功率损耗及电流应力过大的问题，本文提出了一种基于路径的故障容错方法（PFTM）。该方法通过分析各相传输能量，实现了故障后的快速重构与稳定运行。
解读: DAB3拓扑是阳光电源PowerTitan、PowerStack等大型储能系统PCS的核心架构。该文提出的故障容错方法能显著提升PCS在极端工况下的可靠性，降低因单管故障导致的系统停机风险。建议研发团队关注该路径重构策略，将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过故障诊断算法实现PCS的预警...
一种在级联H桥多电平变换器中同时最大化故障后电压并最小化共模电压的容错方法
A Fault-Tolerant Approach for Simultaneously Maximizing Post-Fault Voltage and Minimizing Common-Mode Voltage in Cascaded H-Bridge Multilevel Converters
Mahdi Aslanian · Ashkan Raki · Yousef Neyshabouri · Hossein Iman-Eini · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种基于选择性谐波抑制（SHM）技术的级联H桥（CHB）多电平变换器新型容错控制方法。该方法通过向相电压不平衡的相中注入共模电压（CMV），实现线间电压平衡，并利用最少的健康单元达到最大相电压利用率。通过在SHM开关角度中引入新约束，避免过调制，并通过注入适当CMV最大化线间电压。然而，CMV基波分量（FCMV）可能导致CHB各相功率分布不均，引起逆变器功率倒流，对非再生型CHB尤为不利，因其会抬升单元直流母线电压。为此，本文在SHM调制中将最小化FCMV作为附加优化目标，以防止故障下的...
解读: 该容错控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。级联H桥拓扑在阳光电源中压储能系统中广泛应用，本文提出的SHM容错方法可在单元故障时最大化输出电压利用率，提升系统可用性。特别是最小化FCMV防止功率倒流的策略，直接解决了非再生型储能单元的直流母线过压风险...
一种用于级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错方法
An Open Circuit Fault-Tolerant Method for Cascaded Cross-Switched Multilevel Inverter
Farzaneh Aslani-Gaznag · Yousef Neyshabouri · Mohammad Farhadi-Kangarlu · Abdolhamid Moallemi Khiavi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种针对级联交叉开关逆变器（CCSI）的新型开关开路故障检测与容错方法。该方法通过比较逆变器交流侧实际与期望电压波形，在一个基波周期内利用误差指标快速识别故障开关。为实现容错，引入具有电容型直流链的辅助单元（AUC），无需备用直流电源。提出一种变钳位电平调制策略，调整各相参考电压，可在暂态下有效充电电容，并在故障后稳态中维持电容电压平衡。仿真与实验结果表明，9电平CCSI在故障后仍能持续运行，验证了该方法的有效性。
解读: 该级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的基于电压波形比对的快速故障诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现预测性维护；采用电容型辅助单元的容错方案无需备用直流源，可降低ST储能系统冗余成本；...
三电平双有源桥DC-DC变换器开路故障的故障诊断与容错方法
Fault Diagnosis and Tolerant Method of Open-Circuit Faults for a Three-Level Dual Active Bridge DC-DC Converter
Hanyu Wang · Jijun Wu · Gaokun Zhou · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
三电平双有源桥（TL - DAB）直流 - 直流变换器是一种适用于高压大功率系统的极具潜力的双向直流 - 直流变换器。作为电动汽车（EV）电池充电系统的核心组件，TL - DAB因其具有宽电压范围能力、高功率密度和易于控制实现等优点，将得到广泛应用。TL - DAB的可靠性对于整个电动汽车电池充电系统的安全运行至关重要。然而，TL - DAB变换器中的开路故障（OCF）是一个巨大的威胁，会导致直流偏置、过电流和电气应力不平衡。为解决这些问题，需要开发故障检测和容错方法。本文提出了一种基于桥臂中心...
解读: 该TL-DAB变换器故障诊断与容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，三电平DAB拓扑广泛应用于DC-DC隔离环节，该故障诊断方法可通过电流波形特征快速定位开关管开路故障，结合冗余控制实现不间断运行，显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。在车载OBC充电机领域...