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最优调制以提升电动汽车驱动系统的性能
Optimal Modulation for Enhanced Performance of Electric Vehicle Drive Trains
Eleftherios Kontodinas · Andreas Kraemer · Petros Karamanakos · Sebastian Wendel · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
本文提出一种最优调制方案，旨在提升电动汽车驱动系统的性能。通过最小化定子电流谐波畸变并限制绕组涡流和谐波损耗及变换器开关损耗，计算得到优化的脉冲模式（OPPs）。该方案采用精确计及电机各向异性、绕组涡流效应及欧姆损耗的模型，实现电流畸变与系统效率间的最佳权衡。实验在工业驱动系统上验证了所提OPPs的有效性，并与空间矢量调制及传统各向同性OPPs对比，显著展现出其优越性。
解读: 该最优调制技术对阳光电源车载动力系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文章提出的OPPs方案通过精确建模电机各向异性和绕组涡流效应，实现电流谐波抑制与系统效率的最优平衡，可直接应用于阳光电源电动汽车电机驱动控制器和OBC充电机产品，降低谐波损耗并提升功率密度。该方法考虑变换器开关损耗的优化思路，对S...
损耗约束下对功率因数变化具有鲁棒性的三电平优化脉冲模式
Loss-Constrained Three-Level Optimized Pulse Patterns With Robustness to Power Factor Variations
Isavella Koukoula · Petros Karamanakos · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文介绍了三级优化脉冲模式（OPPs）的计算方法，该方法在限制变流器损耗的同时，能保持对功率因数变化的鲁棒性。通过在优化过程中对每个半导体开关的开关损耗和导通损耗进行约束，改善了半导体损耗与电流谐波畸变之间的权衡关系。此外，为了扩大损耗约束优化问题的解空间，从而增加优化过程的自由度，放宽了传统优化脉冲模式的对称性。再者，为了增强所提出的优化脉冲模式对功率因数变化的鲁棒性，优化问题对一定范围的功率因数而非单一功率因数下的半导体损耗进行约束，从而减少了不同负载条件下的损耗变化。如所给出的数值结果所示...
解读: 该损耗约束三电平OPP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。通过多目标优化框架联合最小化THD和开关损耗，可直接提升三电平拓扑变流器的效率和电能质量。其对功率因数变化的鲁棒性设计，特别适用于储能系统充放电工况频繁切换场景，能有效降低SiC功率模块的热应力...