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用于紧凑型直流模块化多电平变换器且具备子模块ZVS及电压平衡电路ZCS的梯形电流调制
Trapezoidal Current Modulation for a Compact DC Modular Multilevel Converter With ZVS of Submodules and ZCS of Voltage-Balancing Circuits
Gengzhe Zheng · Yu Chen · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于紧凑型直流模块化多电平变换器（MMC）的梯形电流调制策略。该方法通过整形桥臂电流，实现了所有子模块（SM）的零电压开关（ZVS）。同时，通过在相邻子模块间引入二极管-电感（D-L）电路，配合该调制策略，进一步优化了系统性能，实现了电压平衡电路的零电流开关（ZCS），有效提升了变换器的功率密度与效率。
解读: 该研究提出的紧凑型MMC拓扑及梯形电流调制技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换技术具有重要参考价值。通过实现子模块的ZVS和电压平衡电路的ZCS，能够显著降低开关损耗并提升功率密度，有助于开发更轻量、高效的储能变流器（PCS）。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系...
一种基于电流互感器的同步功率与数据传输辅助电源，适用于模块化中压变换器系统
A Current-transformer-based Auxiliary Power Supply Featuring Synchronous Power and Data Transfer for Modular Medium-Voltage Converter Systems
Lupeng Tong · Yu Chen · Gengzhe Zheng · Yong Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对模块化中压变换器对高隔离度与可扩展性的要求，其辅助电源设计面临挑战。传统内部供电方案受限于高降压比与宽输入电压范围问题，本文提出一种基于集中式电流互感器（CT）的辅助电源（CT-APS）。利用单匝CT作为隔离元件，为所有子模块提供高度隔离的供电。结合CT-APS的共用交流母线结构，采用幅移键控（ASK）实现同步功率与数据传输，并应用于模块化多电平变换器（MMC）样机，实现电容电压平衡控制与故障旁路信号的广播。仿真与实验验证了该CT-APS方案的可行性。
解读: 该CT-APS技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源模块化多电平储能变流器面临子模块辅助电源设计挑战，传统方案存在高降压比与宽输入范围难题。该文提出的集中式电流互感器方案可为数百个级联子模块提供高隔离度供电，显著简化辅助电源架构。其创新的AS...