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基于惩罚与障碍函数的交错式Buck/Boost变换器效率与功率密度数值优化
Penalty and Barrier-Based Numerical Optimization for Efficiency and Power Density of Interleaved Buck/Boost Converter
Xiaoyong Ma · Ping Wang · Yifeng Wang · Long Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文针对交通电气化领域，提出了一种基于惩罚与障碍函数理论的交错式Buck/Boost变换器（IBBC）数值优化方法。该方法以变换器体积为优化目标，将效率和磁通密度作为约束条件，实现了变换器性能的全局优化。
解读: 该研究提出的数值优化方法对阳光电源的电力电子产品设计具有重要参考价值。在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩产品线中，DC-DC变换器是核心功率单元。通过引入惩罚与障碍函数进行多目标优化，可以在保证效率的前提下显著提升功率密度，从而降低系统体积与成本。建...
三相逆变器最小电容电流
MC2）三矢量调制
Yifeng Wang · Jian Zhou · Lingxiao Xue · Xiaoyong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种新型三相逆变器调制策略，旨在实现全功率因数角和调制指数范围内的直流母线电容RMS电流最小化。文章建立了电容RMS电流的通用计算模型，并通过数学对比分析了所有可能的三矢量PWM方案，以确定最优解。
解读: 该研究直接优化了逆变器直流侧电容的电流应力，对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，直流母线电容是影响寿命和可靠性的关键器件。通过采用这种最小化电容电流的调制策略，可以有效降低电容发热，延长电容使用寿命，或在相同可靠性要求...
基于遗传算法的梯形磁芯三相耦合电感多目标优化
Genetic Algorithm-Based Multiobjective Optimization of Three-Phase Coupled Inductor With Ladder Magnetic Core
Yifeng Wang · Zhongda Wang · Xiaoyong Ma · Han Cui 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
交错并联升压变换器（IBC）广泛应用于电动汽车车载电源，对转换效率和功率密度要求较高。本文采用一种具有梯形磁芯的三相耦合电感，并提出基于遗传算法（GA）的多目标优化方法，兼顾转换器效率与电感体积。通过构建包含交流磁通分析的磁阻模型，建立综合目标函数与约束条件，利用GA实现全局优化，获得效率与体积的Pareto前沿。实验搭建30 kW样机，功率密度达22 kW/L，最高效率98.6%；相比非耦合电感，体积减少43.8%，功率密度提升12.8%。
解读: 该梯形磁芯三相耦合电感优化技术对阳光电源车载电源和储能系统具有重要应用价值。在新能源汽车产品线，可直接应用于OBC充电机的交错并联升压拓扑，实现体积减少43.8%、功率密度提升至22 kW/L，满足车载高集成度需求。在ST系列储能变流器中，该技术可优化DC-DC升压级设计，提升系统效率至98.6%以...