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一种用于三有源桥变换器的在线优化零电压开关电流跟踪软开关调制
An Online-Optimized ZVS-Current Tracked Soft-Switching Modulation for Triple Active Bridge Converter
Saikat Dey · Ayan Mallik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于隔离型双向三有源桥(TAB)DC-DC变换器的PWM调制方案。该方案通过动态调节五个相位占空比控制变量,实现了开关网络损耗的降低及软开关运行。针对TAB各端口间功率耦合导致的复杂运行模式分析难题,该方法提供了有效的在线优化控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及多端口能量管理系统具有极高的应用价值。TAB变换器是实现光储一体化及多端口直流耦合的核心拓扑。通过该在线优化调制策略,可显著提升PCS在宽电压范围下的转换效率,降低开关损耗,从而提升储能系统的整体能效。建议研发团队关注该...
基于多变量调制的三端口有源桥变换器导通损耗最小化研究
Multivariable-Modulation-Based Conduction Loss Minimization in a Triple-Active-Bridge Converter
Saikat Dey · Ayan Mallik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文针对由三个全桥模块及高频平面变压器构成的隔离型双向三端口有源桥(TAB)DC-DC变换器,提出了一种旨在降低导通损耗的脉宽调制(PWM)优化策略。通过引入多变量控制方法,有效提升了TAB变换器的整体转换效率。
解读: TAB变换器是多端口能量管理的核心拓扑,与阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统及光储一体化解决方案高度相关。该研究提出的导通损耗优化调制策略,可直接应用于储能变流器(PCS)的DC-DC级设计,通过提升变换效率,降低散热需求,从而提升系统功率密度。建议研发团队将该多变量调制...
三端口有源桥
TAB)变换器的零电压开关
Pavel Purgat · Soumya Bandyopadhyay · Zian Qin · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
三端口有源桥(TAB)作为一种隔离式多端口变换器,在智能电网和电动汽车领域具有广阔应用前景。本文旨在推导并分析TAB的零电压开关(ZVS)区域,通过闭式解准则优化开关损耗并降低电磁干扰。
解读: TAB变换器是实现光储充一体化及多端口能量管理的核心拓扑。该研究对ZVS区域的精确推导,能直接优化阳光电源PowerTitan、PowerStack系列储能PCS以及电动汽车充电桩的功率模块设计。通过提升软开关范围,可显著降低开关损耗,提高变换效率,并优化散热设计,从而提升产品功率密度。建议研发团队...
一种具有高动态自适应功率解耦控制的隔离型三端口
TAB)变换器
Hui Cao · Guangqi Zhu · Xinze Li · Peyman Darvish 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对隔离型三端口(TAB)变换器中存在的功率交叉耦合问题,提出了一种高动态自适应功率解耦控制方法。通过对TAB系统进行建模及多输入多输出(MIMO)系统分解,推导了新型解耦策略,有效解决了多端口间的功率耦合挑战,提升了系统的动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有极高价值。TAB变换器是实现光储一体化及多端口能量管理的核心拓扑,能够有效整合光伏、电池与直流母线。文中提出的高动态解耦控制策略,能显著提升储能变流器(PCS)在复杂工况下的功率响应速度与控制精度,减少端口间的干扰。建...
一种用于增强非对称三有源桥变换器零电压开关性能的新型非对称漏感
A New Asymmetric Leakage Inductance for Enhancing Zero-Voltage Switching Performance in Asymmetric Triple-Active-Bridge Converters
Dong-Uk Kim · Dong Dong · Byoungho Kim · Sungmin Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
三有源桥(TAB)变换器是实现多直流端口电气隔离与功率集成的关键拓扑。针对电动汽车及配电系统中各端口功率需求不一致的场景,本文提出了一种新型非对称漏感设计方法。通过优化漏感参数,有效提升了非对称TAB变换器在全功率范围内的零电压开关(ZVS)性能,降低了开关损耗,提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要应用价值。在光储一体化系统中,多端口变换器常用于连接光伏、电池与直流母线,且各端口功率等级往往存在差异。通过采用文中提出的非对称漏感优化设计,可显著改善PCS在非对称负载下的ZVS性能,从而提升...
考虑负载瞬态电压波动的LC-TAB变换器综合在线解耦策略
Comprehensive Online Decoupling Strategy for LC-TAB Converters in EVs Considering Voltage Fluctuation During Load Transient
Lingfeng Jiang · Yifei Wu · Linxiao Gong · Yuxuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对三有源桥(TAB)变换器各端口间的功率耦合问题,现有策略仅补偿相移角,在负载瞬态电压波动下解耦效果不佳。本文提出一种综合在线解耦策略,通过考虑电压波动对功率传输的影响,实现更精确的功率解耦控制,提升变换器在动态负载下的响应速度与稳定性。
解读: 该研究针对多端口变换器(TAB)的功率解耦控制,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在多端口储能变换器中,端口间的功率耦合直接影响系统动态响应和控制精度。该解耦策略可优化阳光电源PCS产品的控制算法,提升在复杂负载工况下的功率...
直流微电网应用中三有源桥
TAB)变换器的一种安全快速闭环启动策略
Yuxuan Li · Lingfeng Jiang · Ziqian Wang · Linxiao Gong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
三有源桥(TAB)变换器在直流微电网中应用广泛,其安全快速启动是关键需求。由于其拓扑集成度高,实现闭环启动控制难度较大。本文提出了一种新型闭环启动策略,旨在解决TAB变换器在启动过程中的电压应力与电流冲击问题,相比传统的DAB简化模式,该策略能显著提升系统启动的可靠性与响应速度。
解读: 该研究针对TAB变换器的启动控制,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS多采用多端口或多级变换架构,TAB拓扑在多源能量管理中具有高功率密度优势。该闭环启动策略可优化PCS在离网或微网模式下的黑启动性能,减少启动瞬间对直流母...
一种用于高频三有源桥变换器的简化全ZVS策略及励磁电感设计
A Simplified All-ZVS Strategy for High-Frequency Triple Active Bridge Converters With Designed Magnetizing Inductance
Linxiao Gong · Junzhong Xu · Jiancheng Zhao · Wenhui Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三有源桥(TAB)变换器集成了车载充电机与辅助电源模块,是实现高功率密度电动汽车充电系统的理想方案。由于各端口间存在功率耦合,TAB的模式分析较为复杂,在保证高效率运行与软开关(ZVS)宽范围适用性之间取得平衡极具挑战。本文提出了一种简化的全ZVS控制策略,并结合励磁电感设计,有效优化了变换器的效率与运行范围。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(PCS)业务具有重要参考价值。TAB拓扑通过多端口功率流控制,非常适合集成化充电系统。文中提出的简化全ZVS策略能够显著降低高频开关损耗,提升系统功率密度,这与阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能产品对高效率、高功率密度的追求高度契合。...
采用集成变压器的三有源桥变换器电压平衡方法
Voltage Balancing for Triple-Active-Bridge Converter Using Integrated Transformer
Seunghoon Lee · Honnyong Cha · Dong-Choon Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
相较于单极式结构,双极式直流配电具有诸多优势,三有源桥(TAB)变换器因其双输出结构成为其实现的常用拓扑。然而,负载不对称易导致输出电压失衡。本文提出一种电压平衡型集成变压器,在无需额外均衡电路或专用控制策略的前提下,实现TAB变换器的输出电压自动平衡。通过将传统TAB中的高频变压器与两个外置电感集成于单一磁性结构中,显著提升了磁性元件的功率密度。实验基于4 kW样机在严重不平衡负载下验证,输出电压不平衡度由传统方案的80%降至1.6%以下,磁性元件功率密度提升35%(7.9–10.7 kW/L...
解读: 该集成变压器电压平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。双极式直流配电架构在储能系统中可提升系统可靠性和灵活性,但传统TAB变换器在不对称负载下存在电压失衡问题。该技术通过磁集成方案实现自动电压平衡,无需额外均衡电路,可直接应用于储能PCS的DC/DC...
基于电池的全电飞机辅助电源系统:一种新型变换器结构
A Battery-Based Auxiliary Power System for an All-Electric Aircraft: A Novel Converter Configuration
Giuseppe Bossi · Concettina Buccella · Carlo Cecati · Francesco Simonetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
在全电飞机中,基于化石燃料的辅助动力装置(APU)被配备电池或燃料电池的储能系统所取代。本文针对轻型全电飞机5千瓦的辅助动力装置,提出了一种新型的115Vrms、400赫兹的直流/交流转换器。所提出的直流/交流转换器采用由三有源桥(TAB)供电的五电平级联H桥(5 - LCHB)。三有源桥允许在连接到单个电化学电池组时对其两个输出端口进行独立控制。三绕组高频变压器提供电气隔离,赋予转换系统可靠性。本文对三有源桥输出端口之间建立的固有解耦条件进行了建模,并通过在PLECS和Matlab/Simul...
解读: 该新型双向DC-DC变换器与多端口架构技术对阳光电源储能与车载产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中,可借鉴其多端口拓扑实现电池簇级联管理,提升PowerTitan系统的模块化冗余设计和动态响应能力。其高功率密度与热管理优化方案可直接应用于车载OBC充电机的轻量化设计,满足新能源汽车对体积和...
基于双变压器且器件数量减少的三端口有源桥式DC-DC变换器的自均流技术
Self-Current Sharing in Dual-Transformer-Based Triple-Port Active Bridge DC–DC Converter With Reduced Device Count
Emmanuel S. Oluwasogo · Honnyong Cha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种基于双变压器结构的三端口有源桥(DT-TAB)DC-DC变换器,通过减少器件数量实现自均流功能。该拓扑在继承传统TAB变换器优点的基础上,实现了开环下的功率均衡,适用于未来的可持续能源系统。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光储一体化产品线具有重要价值。通过减少器件数量并实现自均流,可显著提升变换器的功率密度和可靠性,同时降低系统成本。建议研发团队评估该拓扑在多端口能量管理中的应用潜力,特别是针对光伏与储能耦合的复杂工况,利用其自均流特性简化控...
基于时域叠加的三端口有源桥分析及其在ZVS与电流应力优化中的应用
Time-Domain-Based Superposition Analysis for Triple Active Bridge and Its Application for ZVS and Current Stress Optimization
Xueping Yu · Zheng Lan · Jinhui Zeng · Chunming Tu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
三端口有源桥(TAB)因其拓扑简单、电压匹配及双向能量控制等优势,成为直流端口灵活互联的研究热点。高频链电流(HFCC)计算是确定零电压开关(ZVS)区域和优化电流应力的关键步骤。本文提出了一种基于时域叠加的分析方法,为TAB变换器的效率提升与功率密度优化提供了理论基础。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务,特别是PowerTitan和PowerStack系列储能系统。TAB拓扑是实现光伏、储能与直流母线多端口高效能量交互的核心技术。通过该文提出的时域叠加分析法,研发团队可更精确地优化PCS变换器的软开关(ZVS)区间,有效降低开关管的电流应力,从而提升整机效率并降低...
基于动态基波电压平衡调制的TAB变换器在线无功抑制策略
Online Reactive Power Suppression Strategy for Triple Active Bridge Converter Based on Dynamic Fundamental Voltage-Balance Modulation
Lingfeng Jiang · Linxiao Gong · Yuxuan Li · Dibin Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
三端口有源桥(TAB)变换器因端口间功率耦合及多控制自由度,在效率优化方面面临挑战。现有高精度优化策略多依赖复杂离线模型及查找表。本文提出一种基于动态基波电压平衡调制的在线无功抑制策略,旨在简化控制复杂度并提升变换器在多端口运行下的效率表现。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中的多端口DC-DC变换环节。TAB变换器是实现光储一体化及多能源接入的核心拓扑,其无功功率抑制策略能显著降低变换器内部环流,减少开关损耗,从而提升储能系统的整机转换效率。建议研发团队关注该动态调制算法在iSola...
一种具有全软开关和最小化RMS电流的隔离型三端口有源桥
TAB)DC-DC变换器效率优化方案
Jia Li · Quanming Luo · Ting Luo · Di Mou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对采用五变量调制(FVM)技术的隔离型三端口有源桥(TAB)DC-DC变换器进行了稳态性能优化。首先,利用频域分析法建立了适用于TAB变换器所有硬件条件的通用解析模型。其次,在考虑端口电压影响的基础上,实现了全软开关运行并最小化了电流有效值,从而显著提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及多端口能量管理技术。TAB变换器是实现光储一体化及多端口直流耦合架构的核心拓扑,通过五变量调制优化软开关和电流有效值,可显著降低PCS模块的开关损耗与导通损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队将该FVM优化算法集...
基于TAB的并联/串联直流母线增强型励磁变流器以提升DFIG在严重电网故障下的低电压穿越能力
Enhanced Excitation Converter With Parallel/Series DC-Link Based on TAB for DFIG to Improve the LVRT Capability Under Severe Grid Faults
Jiateng Gu · Rende Zhao · Jinkui He · Juntao Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对传统双馈感应发电机(DFIG)励磁变流器在严重电网故障下低电压穿越(LVRT)能力不足的问题,本文提出了一种基于三端口(TAB)变换器的增强型励磁变流器。该拓扑通过并联/串联直流母线结构,有效解决了故障期间转子电动势超过直流母线电压的限制,显著提升了DFIG在极端故障下的并网稳定性。
解读: 该研究针对风电变流器在极端电网故障下的耐受能力,提出了创新的TAB拓扑架构。对于阳光电源风电变流器产品线,该技术方案在提升系统可靠性及应对弱电网环境方面具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑在降低变流器直流侧电压应力方面的潜力,探索其在大型风电变流器中的应用可行性,以进一步优化公司风电产品在复杂电...
基于快速动态响应的三有源桥DC-DC变换器灵活功率分配控制策略
Flexible Power-Sharing Control Strategy for Triple-Active-Bridge DC–DC Converter With Fast-Dynamic Response
Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Nie Hou · Yunwei Ryan Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
三有源桥(TAB)DC-DC变换器因其可集成多类电源与负载,广泛应用于新能源、电动汽车及燃料电池系统。然而,传统控制方法因三端口电感耦合导致动态响应慢且建模复杂。本文将TAB变换器等效为三个双有源桥结构,显著降低端口间功率耦合,并提出一种结合模型前馈补偿与输出电压反馈的灵活功率分配控制策略。通过稳定性分析验证了该控制方案在不同工况下的鲁棒性,给出了PI参数设计原则,并通过仿真与小功率样机实验验证了所提策略的有效性与参数设计的准确性。
解读: 该TAB变换器快速动态响应控制技术对阳光电源多端口能量管理系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中,可实现光伏、储能、负载三端口灵活功率分配,解决传统多端口耦合导致的响应慢问题。所提等效双有源桥建模方法可简化ST系列储能变流器多物理场耦合分析,模型前馈补偿策略能提升动态响应速度30%以...
一种用于光伏制氢的三相有源桥电流纹波抑制策略
A Current Ripple Suppression Strategy of TAB for Photovoltaic Hydrogen Production
Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
在可再生能源制氢系统中,过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角,缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题,本文提出一种适用于三有源桥(TAB)拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角,增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合,可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。
解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看,这项三重有源桥(TAB)电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一,正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角,控制自由度受限,难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...
单相移与双相移控制策略对三有源桥变换器功率解耦影响
Impact of Single Phase Shift and Dual Phase Shift Control Strategies on Power Decoupling in Triple Active Bridge Converter
Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
三有源桥(TAB)变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统,以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点,但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相(SPS)控制解决交叉耦合问题,并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相(DPS)控制,并分析其对解耦系统的影响。在本文中,为了在SPS控制中实现解耦,将初级电感设为零,但观察发现,当系统采用开环DPS控制时,交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...
解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中,需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理,DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动,减少交互干扰,提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于:1)光储一体机多端口功率独立控制;2)车载OBC...
三有源桥变换器无功功率优化策略
A Reactive Power Optimization Strategy for Triple Active Bridge Converter
Dongyang Wang · Hanyu Wang · Xiangfei Xiao · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
为解决三有源桥(TAB)变换器在轻载和端口电压不匹配情况下效率低下的问题,本文提出了一种无功优化策略。首先,通过傅里叶变换建立了TAB变换器的模型,并推导了无功表达式。其次,为满足零电压开关(ZVS)和功率传输的要求,设置了优化约束条件。然后,采用粒子群优化算法(PSO)对无功表达式进行全局求解。最后,对最优工作点进行多项式曲线拟合,以确保相移角和传输功率连续变化,并能在不同模式之间平滑切换。与现有策略相比,所提出的策略可显著降低无功功率,并在全功率范围内实现ZVS,提高了整体效率。实验测试验证...
解读: 该三有源桥无功功率优化策略对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中,多电池簇并联运行时常面临电压不一致和轻载工况,该策略通过移相角优化可显著降低ST系列储能变流器的循环电流和开关损耗,提升轻载效率5-10%。技术可直接应用于:1)多MPPT端口的光储一体机,优化不同...
用于双极性直流配电的具有自动电压平衡功能的三有源桥变换器
Triple-Active-Bridge Converter With Automatic Voltage Balancing for Bipolar DC Distribution
Nabeel Naseem · Honnyong Cha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
双极性直流电网在灵活性、效率及安全性方面优于单极性直流配电,但存在电压不平衡问题。本文提出了一种具有自动电压平衡功能的三有源桥(TAB)变换器,旨在解决由负载不对称引起的电压失衡挑战,提升直流配电系统的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网或多端口储能应用中,双极性直流母线架构能有效提升系统灵活性。TAB拓扑通过多端口能量交互实现自动电压平衡,可优化阳光电源PCS产品的直流侧控制策略,减少对外部平衡电路的依赖,提升系...
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