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利用开关序列和突发模式实现高效率DAB变换器
High-Efficiency DAB Converter Using Switching Sequences and Burst Mode
German G. Oggier · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
双向有源桥(DAB)变换器支持升降压模式下的双向功率流。本文提出了一种先进的开关序列和突发模式策略,旨在平衡轻载、中载和重载条件下的导通、开关及磁损耗,从而显著提升变换效率。该策略通过状态平面轨迹实现,优化了变换器的整体性能。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)的核心DC-DC拓扑。该文献提出的开关序列优化与突发模式控制策略,能够有效解决储能系统在轻载或待机状态下的效率瓶颈,对于提升PCS在全功率范围内的转换效率具有直接参考价值。建议研发团队评估该状态平面轨迹控制...
面向模块化多电平变换器的低计算复杂度最优开关序列模型预测控制
Optimal Switching Sequence Model Predictive Control for Modular Multilevel Converter With Low Computational Complexity
Zheng Gong · Chengquan Yang · Yifeng Su · Changming Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模型预测控制(MPC)因其多目标优化能力和快速动态响应,在模块化多电平变换器(MMC)中得到广泛应用。然而,该技术面临计算负担重、权重因子调节困难及开关频率可变等挑战。本文提出了一种低计算复杂度的最优开关序列MPC策略,以解决冗余开关状态带来的复杂性问题。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更大功率密度发展,MMC拓扑的应用潜力巨大。该文提出的低计算复杂度MPC算法,能够有效降低控制器(如DSP或FPGA)的算力需求,提升系统动态响应速度,同时改善开关频率稳定性...
一种用于多电平变换器的简化空间矢量调制方案
A Simplified Space Vector Modulation Scheme for Multilevel Converters
Yi Deng · Yebin Wang · Koon Hoo Teo · Ronald G. Harley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种针对多电平变换器的简化空间矢量调制(SVM)方案。该方法优化了最近三矢量检测及开关序列生成过程,显著提升了计算效率。其实现难度与传统的相移PWM相当,为高性能多电平功率变换控制提供了更优的工程实现路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器中,多电平拓扑(如三电平、五电平)被广泛采用以提升效率并降低谐波。该简化SVM算法能有效降低DSP/FPGA的计算负载,提升控制系统的实时响应速度,从而在保证高功率密度设计的同时,进一步优...
简化的三电平五相SVPWM
Simplified Three-Level Five-Phase SVPWM
B. Sakthisudhursun · Jay K. Pandit · M. V. Aware · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种针对三电平五相逆变器的简化空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法通过两电平逆变器的驻留时间和载波索引来生成三电平逆变器的占空比,并能自动确定最优五矢量切换序列、扇区及有效矢量,有效降低了多电平多相系统的控制复杂度。
解读: 该研究聚焦于多电平多相逆变拓扑的控制算法优化。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS多采用三相拓扑,但随着大功率风电变流器及未来更高功率密度、更高冗余度电力电子装备的需求增长,五相及多相技术具有潜在的研究价值。该简化SVPWM算法有助于降低计算资源消耗,提升控制系统的响应速度。建议研发团队关注...
一种基于非正交参考坐标系的灵活多电平逆变器SVPWM框架
A Flexible Nonorthogonal-Reference-Frame-Based SVPWM Framework for Multilevel Inverters
Andres Ovalle · Miguel E. Hernández · Gustavo A. Ramos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种基于三种非正交静态参考坐标系的通用SVPWM框架,作为αβ坐标系的替代方案。该框架利用参考坐标系的定义,在考虑构造矢量冗余特性的前提下,获取最优开关序列和占空比,简化了多电平逆变器的调制策略。
解读: 该研究提出的通用SVPWM框架对阳光电源的核心业务具有重要价值。在阳光电源的集中式逆变器和大型储能变流器(如PowerTitan系列)中,多电平拓扑(如三电平、五电平)被广泛应用以提升效率和电能质量。该非正交坐标系方法能有效简化复杂多电平拓扑的调制逻辑,优化开关损耗,并更好地利用冗余矢量来提升系统动...
利用基于空间矢量的最优混合PWM降低五相电压源逆变器谐波畸变
Reducing Harmonics Distortion in Five-Phase VSI Using Space-Vector-Based Optimal Hybrid PWM
Keng-Yuan Chen · Yu-Lin Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
相比三相电机,多相电机具有高效率、低转矩脉动和高容错性等优势。为发挥这些优势,低电流谐波的调制器至关重要。然而,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)由于定子磁链纹波较大,其开关序列并非最优。本文提出了一种基于空间矢量的最优混合PWM策略,旨在有效降低五相电压源逆变器(VSI)的谐波畸变。
解读: 该研究聚焦于多相逆变器的先进调制算法,虽然阳光电源目前的主流产品(如组串式、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器)多基于三相拓扑,但随着大功率电力电子技术的发展,多相或多电平并联技术在未来超大功率储能PCS或海上风电变流器中具有潜在应用价值。该算法对降低电流谐波、提升系统效率的优化思路,可为...
基于背包问题的多电平变换器通用控制方法
A General Control Method for Multilevel Converters Based on Knapsack Problem
Jalal Amini · Abbas Hooshmand Viki · Ahmad Radan · Mehrdad Moallem · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
多电平逆变器需根据直流侧电压调节、共模电压抑制等控制准则选择开关序列,在高电平变换器中实现难度较大。本文提出了一种基于背包问题的多电平逆变器通用控制方法,旨在简化复杂约束下的开关状态优化,提升变换器控制性能。
解读: 该研究提出的基于背包问题的控制算法,为阳光电源的高压组串式逆变器及大型集中式逆变器提供了新的控制思路。随着光伏系统向更高电压等级(如1500V及以上)和多电平拓扑演进,该方法有助于优化开关损耗与电能质量的平衡,提升逆变效率。建议研发团队评估该算法在PowerTitan等大型储能PCS中的应用潜力,特...
电感失配下多相功率变换器的优化开关序列
Optimized Switching Sequence for Multiphase Power Converters Under Inductance Mismatch
Pablo Antoszczuk · Paula Cervellini · Rogelio Garcia Retegui · Marcos Funes · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文研究了多相功率变换器在电感参数失配情况下的优化开关策略。多相并联技术通过分担电流降低了半导体应力,并通过交错控制提升了纹波频率并降低了纹波幅值。针对实际应用中电感不一致导致的纹波性能恶化问题,文章提出了一种优化开关序列,以改善变换器的整体性能。
解读: 多相交错并联技术是阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)的核心拓扑基础。在实际生产中,电感参数的微小偏差会直接影响纹波抑制效果及并网电流质量。该研究提出的优化开关序列策略,有助于提升阳光电源产品在复杂工况下的电流均衡度,降低磁性元件的损耗,并进一步优化高功率密度设计...
基于最优开关序列的双向全桥
DAB)变换器轻载效率提升研究
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种通过优化开关序列来最小化功率损耗,从而提升双向全桥(DAB)变换器轻载效率的方法。文章通过综合损耗计算模型确定了不同工况下的峰值效率点,并结合单移相控制与梯形电流调制模式,通过迭代算法实现了效率优化。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)中DC-DC级核心拓扑。储能系统在实际运行中常处于轻载或待机状态,该研究提出的最优开关序列与调制策略,能显著降低轻载下的开关损耗与导通损耗,直接提升储能系统的全功率段转换效率。建议研发团队将该算法集成至PC...
用于带混合储能变速永磁同步电机
PMSM)的三端口变换器的最优开关序列模型预测控制
Felipe Rubio · Javier Pereda · Andrés Mora · Félix Rojas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种针对驱动各向异性永磁同步电机(PMSM)的两电平三端口变换器的模型预测电流控制策略。该方法利用最优开关序列,旨在优化混合能源系统(如燃料电池电动汽车和混合储能系统)中的功率分配与控制性能,显著提升了变换器的动态响应与效率。
解读: 该研究涉及的三端口变换器拓扑与阳光电源的储能系统(如PowerStack)及电动汽车充电桩业务高度相关。三端口变换器能有效集成光伏、电池与电机驱动,是实现光储充一体化的关键技术路径。通过引入最优开关序列模型预测控制(OS-MPC),可进一步提升阳光电源PCS产品的动态响应速度和功率密度,减少开关损耗...
双向非反相Buck-Boost变换器双载波调制器分析
Analysis of Dual-Carrier Modulator for Bidirectional Noninverting Buck–Boost Converter
Ilan Aharon · Alon Kuperman · Doron Shmilovitz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文分析了一种用于非反相双向Buck-Boost变换器的脉宽调制(PWM)调制器,并揭示了相应的平均电流控制器设计。该调制器的主要特点是无需获取运行模式或功率流方向信息,即可为变换器的两个桥臂生成开关序列。
解读: 该研究提出的双向非反相Buck-Boost变换器调制策略,对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及户用储能PCS具有重要参考价值。在储能变流器中,实现高效的双向功率变换是核心需求,该调制器无需切换逻辑即可在Buck/Boost模式间平滑过渡,有助于简化控制算法,降...
带最优开关序列的LC滤波电压源逆变器模型预测控制
Model Predictive Control of LC-Filtered Voltage Source Inverters With Optimal Switching Sequence
Changming Zheng · Tomislav Dragicevic · Zhenbin Zhang · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
带LC滤波器的电压源逆变器可实现低谐波的正弦输出,适用于孤岛微电网或UPS应用。传统有限集模型预测电压控制(MPVC)每个控制周期仅使用单个开关矢量,导致开关频率可变且输出纹波较大。本文提出了一种最优开关序列控制策略,旨在解决上述问题,提升逆变器输出电能质量。
解读: 该技术直接优化了逆变器的控制算法,对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)产品线具有重要价值。通过引入最优开关序列,可有效降低输出电压纹波并稳定开关频率,从而减小LC滤波器体积,提升系统功率密度。在微电网和离网应用场景中,该算法能显著改善电能质量,增强系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队将...
基于开关序列的三相双有源桥DC-DC变换器瞬时磁链与电流控制
Switching Sequence-Based Instantaneous Flux and Current Control for Three-Phase Dual Active Bridge DC–DC Converters
Apoorv Agarwal · Subhashish Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
三相双有源桥(DAB3)变换器在大功率DC-DC应用中极具潜力。为实现优异的动态性能,控制策略必须消除功率突变时变压器电流和励磁磁链中的直流偏置。现有先进控制方法往往忽略了变压器磁化特性的影响,本文提出了一种基于开关序列的瞬时控制策略,有效解决了上述问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有极高参考价值。DAB3拓扑是高压大功率储能变流器(PCS)的核心环节,该研究提出的瞬时磁链与电流控制策略,能够显著改善PCS在功率快速切换时的动态响应,有效抑制变压器直流偏置,提升系统运行的可靠性与效率。建议研发团队在...
多电平变换器45°坐标系α′β′下的空间矢量调制
Space Vector Modulation in the 45° Coordinates α′β′ for Multilevel Converters
Cui Wang · Qing-Chang Zhong · Nengfei Zhu · Si-Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
空间矢量调制(SVM)在两电平和三电平变换器中应用广泛,但随着电平数增加,扇区划分、开关状态及序列复杂度呈指数级增长,限制了其在工业高压大功率多电平变换器中的应用。本文提出了一种在45°坐标系下的SVM策略,旨在简化多电平变换器的算法实现难度。
解读: 该研究针对多电平变换器控制算法的简化,对阳光电源的高压大功率产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进,降低SVM算法的计算复杂度不仅能提升控制响应速度,还能降低对主控芯片(DSP/FPGA)的算力要求,从而优...
基于空间矢量的共模电压与线电流纹波最优混合PWM方案
Optimal Space Vector-Based Hybrid PWM Scheme in Terms of Common-Mode Voltage and Line Current Ripple
Kavita Nanshikar · Soumitra Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对三电平中点钳位(NPC)逆变器,提出了一种新型开关序列及其组合方案。通过分析共模电压(CMV)与线电流纹波,设计了一种名为“最小CMV PWM”的混合脉宽调制策略,旨在有效降低逆变器的开关损耗及输出电流纹波,同时抑制共模电压对系统的影响。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线,特别是大功率组串式逆变器和集中式逆变器。三电平NPC拓扑是阳光电源中高压光伏逆变器的主流技术方案。通过优化PWM开关序列,不仅能显著提升逆变器的转换效率(降低开关损耗),还能有效减小输出电流纹波,从而降低对滤波电感的要求,减小整机体积与成本。此外,抑制共模电压对...
基于45°坐标系的多电平变换器共模电压抑制SVPWM策略
SVPWM Strategy Based on the 45° Coordinates to Suppress Common-Mode Voltage for Multilevel Converters
Cui Wang · Wenjun Zeng · Yunhe Wang · Changxue Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种旨在最小化共模电压(CMV)的优化空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略。该方法通过在45°坐标系下实现,简化了扇区定位、占空比计算及开关序列确定过程,仅需基础算术运算即可实现,显著降低了计算复杂度。
解读: 该研究直接优化了多电平变换器的调制算法,对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在大型地面光伏电站使用的集中式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)中,多电平拓扑被广泛采用。通过引入该45°坐标系下的SVPWM策略,不仅能有效抑制共模电压,减少对电网及设备的电磁干扰(EMI),还能降低控制...
六相感应电机驱动中降低开关损耗与共模电压的新型空间矢量脉宽调制策略
Novel SV-PWM Strategies for Six-Phase Induction Motor Drive With Reduced Switching Losses and Common-Mode Voltage
Abid Mansuri · Rakesh Maurya · Shaikh Mohammed Suhel · Atif Iqbal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对六相感应电机驱动系统,提出了一种基于空间矢量脉宽调制(SV-PWM)的新型控制策略。研究重点在于降低峰值共模电压(CMV)并减少逆变器的开关损耗。文中分析了两种现有的开关序列,并提出了六种改进的开关序列,旨在优化多相电机驱动系统的性能。
解读: 该研究关注多相电机驱动的调制策略优化,虽然阳光电源目前的核心业务集中在三相光伏逆变器和储能变流器(PCS),但其在风电变流器领域涉及多相电机控制技术。文中提出的降低共模电压和开关损耗的调制方法,对于提升风电变流器及未来大功率多电平变换器的效率与电磁兼容性(EMC)具有参考价值。建议研发团队关注该类多...
用于高频电流谐波抑制的双三相电机驱动可变开关序列PWM策略
Variable Switching Sequence PWM Strategy of Dual Three-Phase Machine Drive for High-Frequency Current Harmonic Suppression
Donglin Ye · Jian Li · Ronghai Qu · Dong Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
双三相电机存在固有的环流谐波问题,导致铜损增加、电流畸变及高频开关纹波。传统策略多关注低次谐波,本文提出一种可变开关序列PWM策略,旨在抑制高频谐波并优化单个PWM周期内的驱动性能。
解读: 该研究提出的可变开关序列PWM策略主要针对多相电机驱动,虽然阳光电源核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器(PCS),但该控制思想在提升功率密度和降低开关损耗方面具有通用参考价值。在阳光电源的风电变流器产品线中,大功率发电机侧变流器常涉及多相电机控制,该技术可用于优化变流器输出电流质量,减少谐波损耗。...
一种九电平T型封装单元逆变器
A Nine-Level T-Type Packed U-Cell Inverter
Decun Niu · Feng Gao · Panrui Wang · Kangjia Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型九电平T型封装单元(PUC)逆变器,由一个T型中点钳位桥臂、一个半桥、两个开关及两个直流源组成。采用单载波调制方案可轻松生成开关序列,实现T型桥臂高频切换与其他开关低频运行的组合,有效提升了输出电平数并优化了谐波性能。
解读: 该拓扑通过多电平技术显著提升了输出波形质量,降低了对滤波器体积的要求,对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线具有重要参考价值。其混合频率调制策略(高频T型+低频辅助开关)有助于在保持高效率的同时降低开关损耗,特别适用于追求高功率密度和高效率的下一代逆变器设计。建议研发团队评估该拓扑在提升中...
一种用于固定开关频率Vienna整流器的优化电压矢量模型预测控制方法
An Improved Model Predictive Control Method Using Optimized Voltage Vectors for Vienna Rectifier With Fixed Switching Frequency
Chang Liu · Xiangyang Xing · Chunshui Du · Boxue Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
Vienna整流器在工业应用中极具吸引力。为在保持低电流畸变的同时实现固定开关频率(FSF),本文提出了一种利用优化电压矢量和开关序列的改进模型预测控制(MPC)方法。该方法通过将空间矢量图划分为六个扇区,有效优化了控制性能。
解读: Vienna整流器拓扑常用于阳光电源的高功率密度充电桩及部分工业电源前端。该文献提出的固定开关频率MPC方法,解决了传统MPC开关频率不固定导致的滤波器设计困难及谐波频谱分布宽的问题,有助于提升阳光电源充电桩产品的电能质量与电磁兼容性。建议研发团队评估该算法在嵌入式DSP/FPGA平台上的计算开销,...
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