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基于电压控制电流源的电力电子变换器低资源消耗实时仿真方法
Real-Time Simulation Method Based on Voltage Controlled Current Source for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Zhuolan Li · Yu Zhang · Guangsen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对高精度RON/ROFF模型在FPGA中因DSP48乘法器资源限制导致模型规模受限的问题，本文提出了一种基于电压控制电流源的实时仿真方法。该方法通过优化计算逻辑，替代了传统的乘法运算，有效降低了计算复杂度与资源消耗，为电力电子变换器的大规模实时仿真提供了更高效的解决方案。
解读: 该研究针对电力电子变换器在FPGA中的实时仿真优化，对阳光电源的研发具有重要意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发过程中，高精度的实时仿真平台是缩短研发周期、验证复杂控制算法的关键。该方法通过降低资源消耗，能够支持在单片FPGA上实现更大规模、更高...
一种低资源消耗的电力电子变换器实时仿真方法
Real-Time Simulation Method for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Guangsen Wang · Zhuolan Li · Xizheng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于Ron/Roff模型的桥式电力电子变换器实时仿真方法。通过构建等效系统状态方程，在FPGA实现中将所有乘法运算转化为移位加法，避免了对有限乘法器资源的依赖。文中验证了50kHz双有源桥（DAB）变换器及100kHz交流-直流变换器的实时仿真性能。
解读: 该技术对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统及DAB双向DC-DC变换器的开发中，实时仿真（HIL）是缩短研发周期、降低测试成本的关键。通过FPGA实现低资源消耗的实时仿真，能够显著提升阳光电源在高性能控制算法验证、复杂工况模拟及电力电子模块设计阶段的效...
一种低资源消耗的电力电子变换器实时仿真方法
Real-Time Simulation Method for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Guangsen Wang · Zhuolan Li · Xizheng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于导通电阻（$R_{on}$）/关断电阻（$R_{off}$）模型的基于桥路的电力电子变换器实时仿真方法。通过构建等效系统状态方程，在现场可编程门阵列（FPGA）实现中，所有乘法运算都可以通过移位加法运算来完成，从而避免使用数量有限的乘法器。然后，在FPGA上以20 ns的仿真时间步长对一个50 kHz的双有源桥变换器和一个100 kHz的交 - 直 - 交变换器进行了仿真。精度、时序和资源消耗结果验证了该方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Ron/Roff模型的FPGA实时仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过构建等效系统状态方程，将乘法运算转化为移位加法操作，显著降低了FPGA硬件资源消耗，这对我们的产品开发和测试流程具有直接应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器开发领域，该技术能够实现20纳秒时间...