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采用交错载波PWM技术的非对称双三相电动汽车输出电流纹波研究
Output Current Ripple in Electric Vehicles With Asymmetrical Dual Three-Phase Arrangement Applying Interleaved Carrier-Based PWM Techniques
Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年2月
非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。
解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...
适用于电池集成光伏系统中非对称双直流端口直-交流变换器的广义载波调制功率控制方案
Generalized Carrier-Based Modulated Power Control Scheme for Asymmetrical Dual-DC-Port DC-AC Converter in Battery Integrated PV Systems
Jiangfeng Wang · Jingtian Shi · Cheng Xue · Xin Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
在电池集成光伏（PV）系统中，非对称双直流端口直-交流变换器因实现光伏与电池的单级功率变换而具备高集成度、高效率和低成本优势。然而，光伏与电池电压的变化导致变换器呈现非对称特性，增加了调制策略的设计难度，且需灵活调控各端口间的功率流动。为此，本文提出一种广义载波调制功率控制方案（GCBM-PCS），包含外环功率控制与内环带零序注入的改进载波脉宽调制（CB-PWM）。外环调节合适的零序分量，引入非对称载波使调制自适应直流端口电压变化。文中定量分析了端口电压与可控零序分量对多端口功率分配的影响。所提...
解读: 该非对称双直流端口DC-AC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机产品具有重要应用价值。所提GCBM-PCS方案通过自适应载波调制和零序分量注入，可有效解决光伏与储能电池电压不对称时的功率协调控制难题，实现单级功率变换，相比传统双级拓扑可降低系统成本15-20%并提升效率1-2%...
具有增强谐波性能的双相移PWM方法用于电网连接应用中的并联NPC变换器
Dual Phase-Shifted PWM Method With Enhanced Harmonic Performance for Parallel NPC Converters in Grid-Connected Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
通过应用基于载波的脉冲宽度调制（CB - PWM）技术实现并联功率变换器的交错运行是一种获得高质量输出波形的常用方法。然而，对于为了将功率损耗控制在可接受范围内而需要低开关频率运行的大功率变换器而言，某些谐波可能会超出并网标准所规定的单个限值。为解决这一问题，本文提出采用基本的预编程方法原理来修改传统的CB - PWM脉冲模式。所提出的方法不仅能够对电网公共连接点（PCC）处的谐波特性进行整形，还能降低负载侧和逆变器侧电流的总谐波畸变率。为兼顾所有这些目标，定义了一个高阶多项式代价函数。所提出的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双移相PWM优化技术具有重要的战略价值。当前我司在大型集中式光伏逆变器和储能变流器领域，普遍采用并联NPC拓扑以实现更高功率等级和更优输出性能。然而在兆瓦级以上应用中，为控制开关损耗必须降低开关频率，这导致某些特定次谐波可能超出IEEE 519等并网标准限值，成为制约产...
调制器注入零序信号对三相电压源变换器系统稳定性的影响
Effects of Modulator-Injected Zero-Sequence Signals on System Stability in Three-Phase Voltage Source Converters
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
调制器注入零序信号（MI - ZSS）技术在三相功率变换器调制中得到了广泛应用，有助于提高效率、扩大调制范围和提升电能质量。然而，该技术对系统稳定性的影响却很少受到关注，这主要是因为传统平均模型忽略了调制器动态特性。本文弥补了这一空白，研究了基于载波的脉宽调制（CB - PWM）下 MI - ZSS 对三相电压源型变换器（VSC）稳定性的影响。本文建立了三相 VSC 的统一多频小信号模型，考虑了各种 MI - ZSS 条件下的 CB - PWM 动态特性。该模型便于分析 MI - ZSS 对系统...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于调制器注入零序信号（MI-ZSS）对三相电压源变换器系统稳定性影响的研究具有重要的工程应用价值。MI-ZSS技术在我司光伏逆变器和储能变流器产品中已有广泛应用，主要用于提升效率、扩展调制范围和改善电能质量，但该论文首次系统性地揭示了其对系统稳定性的深层影响机制。 ...
一种用于三相Vienna型整流器的统一载波脉宽调制方法
A Unified Carrier-Based Pulsewidth Modulation for Three-Phase Vienna-Type Rectifiers
Yuhang Zou · Li Zhang · Yan Xing · Zhe Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对三相Vienna整流器，本文提出了一种统一的载波脉宽调制（CB-PWM）方案。相比空间矢量调制（SV-PWM），该方法降低了数字计算负担，并揭示了注入零序分量与开关序列之间的内在联系，显著提升了调制策略的设计灵活性。
解读: Vienna整流器拓扑因其高效率和低谐波特性，常用于阳光电源的高端光伏逆变器及充电桩的前级PFC电路中。该研究提出的统一CB-PWM方法，通过简化数字计算并增强调制灵活性，有助于优化逆变器在不同工况下的效率表现，降低控制器的计算资源占用。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器或高性能充电桩的控制算...
一种降低电流源变换器开关谐波和共模电压的直接载波PWM方案
A Direct Carried-Based PWM Scheme With Reduced Switching Harmonics and Common-Mode Voltage for Current Source Converter
Lei Ming · Wenlong Ding · Changqing Yin · Zhen Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
电流源变换器（CSC）的性能很大程度上取决于其调制策略。载波基脉宽调制（CB-PWM）因其固有的自动排序过程而备受关注。然而，现有的CB-PWM方案在交流电流谐波或低阶共模电压方面存在缺陷。本文提出了一种新型直接载波PWM方案，旨在优化CSC的开关性能，有效降低谐波含量并抑制共模电压。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源型变换器（VSC）架构，但电流源变换器（CSC）在特定工业驱动或高压直流输电领域具有独特优势。该研究提出的降低共模电压和开关谐波的调制算法，对于提升电力电子设备的电磁兼容性（EMC）和输出电能质量具有参考价值。建议...