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采用集成变压器的三有源桥变换器电压平衡方法
Voltage Balancing for Triple-Active-Bridge Converter Using Integrated Transformer
Seunghoon Lee · Honnyong Cha · Dong-Choon Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
相较于单极式结构，双极式直流配电具有诸多优势，三有源桥（TAB）变换器因其双输出结构成为其实现的常用拓扑。然而，负载不对称易导致输出电压失衡。本文提出一种电压平衡型集成变压器，在无需额外均衡电路或专用控制策略的前提下，实现TAB变换器的输出电压自动平衡。通过将传统TAB中的高频变压器与两个外置电感集成于单一磁性结构中，显著提升了磁性元件的功率密度。实验基于4 kW样机在严重不平衡负载下验证，输出电压不平衡度由传统方案的80%降至1.6%以下，磁性元件功率密度提升35%（7.9–10.7 kW/L...
解读: 该集成变压器电压平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双极式直流配电架构在储能系统中可提升系统可靠性和灵活性，但传统TAB变换器在不对称负载下存在电压失衡问题。该技术通过磁集成方案实现自动电压平衡，无需额外均衡电路，可直接应用于储能PCS的DC/DC...
四电平非对称飞跨电容逆变器的混合PWM技术和电容电压平衡控制
Hybrid PWM Technique and Capacitor Voltage Balancing Control for Four-Level Asymmetrical Flying Capacitor Inverter
Dinh Du To · Dong-Choon Lee · IEEE Access · 2025年1月
本文提出四电平非对称混合飞跨电容逆变器的新型混合PWM技术，这是HFC拓扑的变体。该技术结合电平移位和相移PWM方法，在理想和稳态运行条件下实现飞跨电容的自然电压平衡。为保持平衡直流链路电容电压，开发基于零序电压注入的控制策略。此外对四电平非对称混合飞跨电容逆变器进行全面分析，在元件数量、成本、总谐波畸变和功率损耗方面与其他四电平逆变器拓扑比较。2千伏1兆伏安四电平非对称混合飞跨电容逆变器系统相比传统HFC电路总驻波电压降低10%且成本降低20%。此外采用所提PWM方法的四电平非对称混合飞跨电容...
解读: 该四电平飞跨电容拓扑技术对阳光电源大功率储能变流器具有重要参考价值。阳光ST系列储能系统采用三电平拓扑，该四电平方案可进一步降低谐波和提升效率。该混合PWM和电容平衡控制策略可应用于阳光下一代高压大容量储能产品，降低滤波器成本20%，提升系统功率密度和可靠性，增强1500V高压系统竞争力，推进储能系...
基于白噪声注入数据增强的三电平NPC逆变器开路故障鲁棒诊断方法
Robust Open-Switch Fault Diagnosis of Three-Level NPC Inverters Based on Data Augmentation With White Noise Injection
Jiwon Jung · Dyan Puspita Apsari · Dong-Choon Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于一维（1-D）卷积神经网络（CNN）的三电平中性点钳位逆变器实时故障诊断新方法。该方法将数据增强技术应用于仿真数据，提升了深度学习模型的泛化能力。这使得故障诊断模型即使在未经训练的系统条件下也具有较高的鲁棒性。在这种情况下，应用采用数据增强的一维卷积神经网络模型的性能优于未加入白噪声的相同模型，准确率最高可提高1.71%。此外，与使用实验数据训练的深度学习模型相比，使用经过数据增强的仿真数据训练的深度学习模型表现更佳。所提出的方法已通过离线测试仿真和实时深度学习算法实验得到验证...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于一维卷积神经网络的三电平NPC逆变器开路故障诊断技术具有重要的战略价值。三电平NPC拓扑结构是我司大功率光伏逆变器和储能变流器的核心技术架构，该诊断方法直接契合我们在1500V及以上系统、集中式逆变器和大型储能PCS产品线的技术需求。 该技术的核心创新在于通过白噪...