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  • 余运俊, 杨林锋, 哈志蕊, 钟志萍, 衷国瑛, 龚海
    电源学报. 2025, 23(2): 115-124. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.115

    为提高微电网应对新能源出力和负荷不确定性的能力,提出1种考虑灵活性资源的微电网优化控制策略。根据各类灵活性资源的源储荷特性进行分类,建立微电网双层优化调度模型。用户层引入用户侧灵活性资源,以用户费用和净负荷差值最小为优化目标,决策变量为电动汽车和可平移负荷出力功率。源储层模型加入储能侧与发电侧灵活性资源,以微电网运营商成本和失负荷率最小为优化目标,决策变量为燃气轮机、主网联络线和储能单元出力功率。使用场景缩减的季节典型日数据进行算例仿真,采用改进后的基于分解的多目标进化MOEA/D(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition)算法对双层优化调度模型进行求解,年均用户费用降低6.85%,运营商年均总成本下降14.68%,年均失负荷率下降6.65%,验证了本文所提模型的合理性和有效性。

  • 黄匀飞, 钟启濠, 欧阳有鹏, 张雷, 何晓坤, 陈武
    电源学报. 2024, 22(4): 53-65. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2024.4.53

    针对功率双向传输系统中的核心——双有源桥 DAB(dual-active-bridge)变换器,首先对其基本原理与拓扑结构进行概述;然后,介绍了 DAB 变换器单移相、双重移相、拓展移相与三重移相这4种基本调制策略;进一步地,对基于这4种调制策略的控制优化建模、优化实现进行了对比分析;最后,对DAB 变换器在实际应用中所面临的问题与解决方案进行了探讨。随着直流配电、储能、分布式能源技术的进一步发展,DAB 变换器将迎来广阔的应用前景。

  • 张杰, 杨淋, 邹晨, 肖辞, 刘林
    电源学报. 2025, 23(2): 1-10. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.1

    为了解决频率控制的LLC谐振变换器受限于开关频率而难以实现宽输出电压范围这一问题,研究了1种可拓展的变模态交错并联LLC谐振变换器。该变换器的二次侧采用倍压整流电路,根据一次侧双半桥不同的开关组合工作在并联模态或串联模态,可以适应1~3N倍宽输出电压范围。同时,提出了1种定频PWM控制方法,通过在并联模态和串联模态的中间区域固定开关频率为谐振频率,改变1个桥臂的占空比,实现电压控制。PSIM仿真结果验证了该变换器经过拓展2N个谐振腔后可实现1~3N倍宽输出电压范围。100 W实验样机的实验结果验证了双半桥两谐振腔时可实现1~3倍的宽输出电压范围,证明了该变换器及其控制策略的有效性。

  • 胡嘉豪, 王英伦, 代豪豪, 邓小川, 张波
    电源学报. 2024, 22(4): 1-11. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2024.4.1

    碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管 SiC MOSFET(silicon carbide metal-oxide-semiconductor field effect transistor)因具有高压、高频、低导通损耗等优异特性而获得产业界广泛关注,但相比于硅基IGBT, SiC/SiO2栅氧界面高缺陷密度引起的栅氧可靠性问题成为制约 SiC MOSFET 器件规模化应用的关键瓶颈。通过对近年来国内外 SiC MOSFET 栅氧可靠性研究成果的梳理和分析,阐述了当前栅氧可靠性问题的形成原因,归纳总结了各类常用的栅氧可靠性评估方法,并进行了比较分析,最后重点探讨了极端工况下 SiC MOSFET 柵氧可靠性及其提升技术的发展现状。

  • 米慧瑶, 宋磊, 刘潇奎, 段善旭
    电源学报. 2025, 23(2): 86-95. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.86

    飞跨电容钳位型三电平变换器具有降低开关管的电压应力、减小滤波电感体积等优势。变换器工作时,飞跨电容电压需要稳定在高压侧电压的一半,常采用调节占空比的控制策略,但该方法存在飞跨电容电压与输出电压控制耦合的问题,在飞跨电容电压调节过程中电感电流波动较大。针对这一问题,分析了移相控制策略实现飞跨电容电压与输出电压控制解耦的优势,并深入分析其控制特性。通过建立飞跨电容电压的谐波模型,分析了飞跨电容电压与移相角的关系。建立飞跨电容电压受开关管占空比D和移相角度∆φ之间的低次谐波函数关系,并结合时域模型划定出移相控制的有效占空比区间,以及使得移相控制性能最优的占空比。建立仿真模型并搭建了1台3.6 kW的实验样机,将移相调节与占空比调节的飞跨电容电压控制策略进行对比,验证了移相控制的解耦优势以及控制特性。

  • 吴斌, 何圣仲, 代东雷, 陈宇航, 徐英雷
    电源学报. 2025, 23(2): 40-47. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.40

    针对移相全桥变换器因谐振电感体积和占空比损失的限制,传统控制方法难以在宽负载范围内实现软开关的问题,采用1种基于峰值电流与突发模式的混合控制方法。通过调整突发占空比稳定输出电压到参考值,改变移相角保证原边有足够大的电流实现滞后桥臂开关管的零电压开通。对所采用的控制方式搭建仿真平台,并研制1台240 W样机,通过数字信号处理器实现移相全桥变换器混合控制,通过仿真和实验验证控制方法的可行性。

  • 谢昌桦, 张丽萍, 陈为, 肖长青
    电源学报. 2025, 23(2): 31-39. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.31

    应用多相交错并联耦合电感技术,可以有效降低相电流纹波、提升动态响应速度。针对不同设计目标,首先分析直接耦合电感和间接耦合电感的稳态性能和动态性能的影响因素;然后根据耦合前后等效动态电感不变设计提升稳态性能的直接耦合电感和间接耦合电感,根据耦合前后等效稳态电感不变设计提升动态性能的直接耦合电感和间接耦合电感;最后通过实验验证了理论分析的正确性和有效性。实验表明,2种不同耦合方式的耦合电感分别对提高变换器的稳态性能和动态性能有明显的效果。

  • 赖臻, 曾君, 刘俊峰
    电源学报. 2025, 23(2): 11-20. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.11

    应用于储能系统的电流源型双有源桥式变换器往往存在电流应力大、软开关范围受限等问题,限制了变换器的效率和功率密度。针对此问题,结合耦合电感技术,提出1种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的电流源型双有源桥式变换器。变换器的储能侧由2个并联的电流源型全桥构成,可有效减小储能侧开关管的电流应力。通过调节储能侧并联全桥间的移相,可减小储能侧电流纹波;通过合理设计耦合滤波电感,得到足够大的互感电流以满足开关管的软开关条件。详细介绍了变换器的工作原理和稳态分析,并设计了400 W的实验样机,实验结果进一步验证了所提变换器的优越性和可行性。

  • 李靖璇, 鲁岩松, 朱翀, 卢徐, 张希
    电源学报. 2025, 23(2): 240-246. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.240

    电动汽车快充充电桩在高功率工作下功率器件容易超温造成安全隐患,而现有冷却策略采用基于规则控制的强制风冷方式,散热风扇转速大且产生较大的环境噪声。为保护模块核心器件的热安全同时优化冷却调节策略,提出1种基于数据驱动模型预测控制MPC(model predictive control)的电动汽车快充模块优化热管理方法。该方法采用数据驱动构建基于长短期记忆神经网络的模块温度分布的预测模型,并结合MPC对风扇转速进行调控,优化快充模块热管理策略并降低风扇噪声。经过实验测试,验证了该方法在保证各关键器件不超温的同时,可有效降低风扇平均转速1 293 rpm,降低平均噪声4.99 dB,保障了核心器件热安全性及散热风扇耐久性。

  • 陈海华, 孙卫锋, 邹晓昕, 胡旦华, 余天保, 邵文妍
    电源学报. 2025, 23(2): 290-297. doi: 10.13234/j.issn.2095-2805.2025.2.290

    针对我国近期电源点逐步到役的情况,提出1种基于改进模糊层次法和熵权法的评估方法。首先基于层次分析法构建合适的层次结构,形成判断矩阵。随后利用模糊层次分析法对各层级之间的判断矩阵进行处理,得出面向重要性的权重向量。同时采用德尔菲调查法形成最末一级子准则层与目标层的评估矩阵,经归一化处理后利用熵权法求得面向价值性的权值向量。然后把2种权值向量经过综合化处理,形成综合权重向量。最后形成方案层对目标层的最终权重向量,得出推荐意见。通过算例,证明该评价方法灵活性强,适用性广,过程清晰合理,结果直观准确。