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基于三端口高频隔离变换器及其控制策略的混合式先进牵引供电装置
A Hybrid Advanced Traction Power Supply Equipment Based on Triple-Port High-Frequency Isolated Converter With Its Control Strategy
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Fan Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
基于电力电子技术的先进牵引供电设备（ATPSE）为同时解决负序电能质量和电分相问题提供了契机。然而，现有的工频/高频隔离方案仍面临功率密度低和投资成本高等挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于三端口高频隔离直流变换器和现有牵引变压器的高频隔离型先进牵引供电设备（HI - ATPSE）。与现有的高频隔离方案相比，所提出的HI - ATPSE通过共享输出端口，有效减小了设备体积并降低了初始成本。此外，针对所提出的HI - ATPSE内部的电能质量问题，提出了一种控制策略，该策略可在降低直流侧电容值...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三端口高频隔离变换器的混合牵引供电技术具有重要的战略参考价值。该技术通过高频隔离方案解决负序功率和中性段问题，其核心理念与阳光电源在光储变换器领域积累的多端口拓扑、高频隔离及功率变换技术高度契合。 从技术协同角度分析，论文提出的三端口高频隔离DC变换器架构与阳光电...
航空航天应用中1-MVA三电平ANPC逆变器的实用热解决方案
Practical Thermal Solution for 1-MVA Three-Level ANPC Inverter in Aerospace Applications
Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...
解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...
航空航天应用中1MVA三电平ANPC逆变器母线的设计与表征
Design and Characterization of Bus Bars for 1-MVA Three-Level ANPC Inverters in Aerospace Applications
Di Wang · Linke Zhou · Samuel Hemming · Jiaming An 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
母线在连接各部件方面起着至关重要的作用，广泛应用于高功率逆变器中。过去人们已做出诸多努力来降低母线的杂散电感。对于多电平逆变器而言，其换流回路比两电平逆变器更为复杂，母线的物理布局和寄生参数尤为重要。此外，对于航空航天等新型且要求更高的应用场景，母线在设计时需保证其具有无局部放电（PD）的绝缘性能，同时还要实现轻量化。鉴于航空航天应用中冷却条件较为苛刻，母线的热设计和冷却性能也值得高度关注。本文针对电动飞机推进用的 1.5 千伏、1 兆伏安三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器，提出了一种叠层母线...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对航空航天应用的三电平ANPC逆变器母排设计研究具有重要的技术参考价值。该研究聚焦于1.5kV/1MVA功率等级的母排优化设计，与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域的技术需求高度契合。 该论文提出的层叠式母排设计方法论在三个维度上具有突破性价值：首先，通过优化物...