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基于PCB纳米发电机的管道能量收集器与简易输入电压采样无桥AC-DC转换器
PCB Nanogenerator-Based Pipeline Energy Harvester with A Simple Input Voltage Sampling Bridgeless AC-DC Converter
Zhengge Chen · Jianping Xu · Shungang Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现面向管道的能量收集（EH），本文提出一种微型涡轮驱动的印刷电路板（PCB）纳米发电机以及一种用于流体动能收集的非对称无桥交直流转换器。轴向磁通永磁（AFPM）PCB纳米发电机结构紧凑且功率密度高。此外，本文还提出了一种带有基于电阻的输入电压采样网络的非对称无桥交直流转换器，该转换器无需输入二极管。本文介绍了PCB纳米发电机的结构、无桥电路的工作模式和电路控制逻辑，并进行了仿真。最后，搭建并测试了所提出的能量收集系统，该系统在转速为1500转/分钟时可收集96毫瓦的能量。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PCB纳米发电机的管道能量收集技术呈现出独特的应用价值。该技术采用轴向磁通永磁（AFPM）结构和无桥AC-DC转换器，实现了在1500转/分钟下96毫瓦的能量收集能力，这为我们在分布式能源管理和物联网监测领域提供了新的技术路径。 对于阳光电源的储能和智能运维系统而...
基于Cuk电压平衡器的单级对称双极多端口变换器及输出电流纹波抑制
Single-Stage Symmetrical Bipolar Multi-Port Converter
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。
解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...
无需钳位线圈或隔离变压器的原边谐振电流/电压钳位IPT系统实现固有CC-to-CV充电
Primary-Side Resonant Current-/Voltage-Clamped IPT Systems Without Clamping Coil or Isolation Transformer for Inherent CC-to-CV Charging
Sheng Ren · Xiaoqiang Wang · Jianping Xu · Ping Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对电池充电应用，本文提出一种实现固有恒流到恒压（CC-to-CV）充电的原边谐振电流/电压钳位感应式电能传输（IPT）系统。基于二端口网络分析，介绍了两种系统结构，无需钳位线圈与隔离变压器，降低了松耦合变压器的设计难度与成本。通过结合输入零相角及负载无关输出特性的补偿拓扑，获得具备固有CC-to-CV输出的IPT系统家族，显著简化控制复杂度。副边采用一阶补偿网络，减小了装置体积与重量。系统可实现软开关与最小化无功功率，降低电源容量与开关损耗。实验样机验证了所提方案的有效性。
解读: 该无钳位线圈IPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其固有CC-to-CV充电特性可直接应用于无线充电桩开发，简化控制系统设计复杂度，降低成本。原边谐振钳位技术实现的软开关与无功功率最小化，可提升充电效率并减小电源容量需求，契合阳光电源功率变换器的高效率设计理念。副边一阶补偿网络的轻量...