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一种采用分数频率半周期调制策略的新型五电平混合NPC-ANPC H桥单相逆变器
A Novel Five-Level Hybrid NPC-ANPC H-Bridge Single-Phase Inverter With Fractional Frequency Half-Cycle Modulation Strategy
Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型五电平混合中点钳位（NPC）-有源NPC（ANPC）H桥单相逆变器，通过结合使用硅（Si）器件的NPC臂与碳化硅（SiC）器件的ANPC臂，有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期（FFHC）空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，使NPC臂开关器件工作于基频，ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关，从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。
解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域，通过Si/SiC混合方案可有效控制成本，同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗，提升功率密度，契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中，该拓扑的基频开关特性可降低NPC...
基于可重构电池系统的寒冷气候下汽车车载自加热方法
An Automotive Onboard Self-Heating Method Based on Reconfigurable Battery System in Cold Climates
Zixiang Zhao · Jun Xu · Zhaohuan Liu · Zhongyue Zou 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年5月
在寒冷气候条件下，锂离子电池会出现显著的性能下降，如可用功率降低和生命周期缩短等问题。为解决这一问题，本文提出了一种基于可重构电池系统（RBS）的自加热方法。这种创新方法利用集成在RBS内的开关阵列，实现了快速升温且能量损耗低的自加热效果。此外，采用高频交流加热电流还可进一步减轻对电池的损害。本文提出了模块化三开关可重构拓扑结构，并设计了交流加热原理。同时，基于电池阻抗的频率相关特性，制定了加热策略以精确控制加热电流。实验结果证明了该方法具有高效的加热能力：电池能够在237秒内从 -30 °C加...
解读: 从阳光电源储能系统和新能源车载电源业务角度分析，这项基于可重构电池系统（RBS）的自加热技术具有显著的战略价值。该技术通过内置开关阵列实现电池自加热，在-30°C环境下237秒内升温至0°C，仅消耗6.27%标称容量，且200次加热循环后容量衰减率仅0.47%，这些性能指标对我司在寒冷地区的储能和车...