近日,IEEE IAS Transportation Systems Committee (TSC)公布了ECCE 2022 获奖论文并颁发奖状。在浙江大学吴新科教授的指导下,ZJU-PMIC团队赵问鼎、黄天林的论文《A High Power Density 3-phase/1-phase Compatible MISN-PFC Converter for On-Board Charger》从众多论文中脱颖而出,成为评审得分最高的论文,荣获第一名(First Prize Paper Award)。
该奖由上一年度发表在ECCE Transportation Applications主题的论文中产生,共设有三个奖项(分别为:论文奖第一名,第二名、第三名),旨在表彰该主题中具有突出学术贡献、最高写作质量以及杰出研究成果的论文。


获奖论文①
A High Power Density 3-phase/1-phase Compatible MISN-PFC Converter for On-Board Charger
IEEE ECCE 论文奖第一名
应用领域
新能源车车载充电器
随着新能源车电池功率的不断提高,兼容不同规格充电设施的大功率三相/单相兼容PFC变换器受到行业青睐。但是受限于新能源车有限的空间,导致行业对更为高效、紧凑的解决方案有着迫切需求。
三相变换器为了兼容单相电网,需要额外增加输出母线电容来吸收二倍工频的脉动功率,以减小输出纹波电压。在传统两电平拓扑方案中,会采用功率解耦的控制方法减小母线电容体积。然而,由于两电平变换器的电感伏秒较大,电感体积会占据很大空间。
针对上述难点,ZJU-PMIC团队开发了一种具有单输出母线和良好模块化性能的三相/单相兼容MISN(Modular Inductive Switching Network) PFC变换器,其电路原理图如图1所示。

图1 MISN PFC的电路原理图 (a) 三相运行模式;(b) 单相运行模式
图2所示为三相充电功率10kW,单相充电功率3.3kW的测试样机,MISN模块的开关频率为30kHz。单相模式下,通过复用B相和C相的器件进行功率解耦,输出电容可以减少超30%。样机功率密度达到约300W/in³;三相模式峰值效率达到99.1%,满载效率达到98.5%,单相模式满载效率达到97.7%。

经过进一步研究改进,ZJU-PMIC团队对MISN-PFC进行了迭代优化,其效率和功率密度均实现了稳步提高。
诚挚感谢
电源管理技术创新联盟
英飞凌科技(中国)有限公司
宁波希磁电子科技有限公司
Coilcraft Inc.
博迈立铖投资(上海)有限公司
感谢ZJU-PMIC和以上企业对上述成果的大力支持