High Power Density Hybrid Si-WBG Type of Converters for high Performance High Density Electric Motor Drives Applications

电力电子转换器(PECs)是一种流行的、最有效的交直流电转换技术。它们用于各个行业，从电动汽车(EV)充电器到变速电机驱动、供暖、通风和空调(HVAC)系统等，其中超过70%的产生的能量通过使用这些设备进行传输和转换。本研究项目引入了可扩展电力电子变流技术的新概念。这一新方法允许集成增强型高功率密度和高效率基于混合宽带隙(WBG)的多电平电力电子转换器配置，从而增加灵活性，从而提高整个功率转换系统的额定功率和弹性。此外，多个逆变器的适当并联需要特殊的控制和调制技术，以消除或减少逆变器之间的环流和相等的功率共享。并联逆变器需要新颖的控制技术和调制方法，以提供快速的暂态响应、并联逆变器之间的功率均衡、最小的环流，从而确保可靠、灵活和冗余的控制。因此，本研究项目的目标可以概括为以下几点。首先，将开发一种全工业化的高功率密度、高效率的基于WBG的三相混合多电平电力电子变换单元(MPECC)，包括所有无源和有源元件，体积功率密度大于4kW/dm~3，效率大于98.5%。然后，将开发一种可扩展的模块化双向背靠背多电平转换器，该转换器包括两种不同的MPECC并行配置。#(Cr)#(Lf)Les ConvertisseuréElectrtroniques de PEC(PEC)Sonune Technologie Répandueet la Plus Efface Pour la Conversion de Courant Alternatien Courant Continuant et Les ConvertisseuréElectric troniques(PEC)Sonune Technology Répanput et la Plus Efface Pour la Convertion de Courant Alternatif Courant Continuant等。据介绍，S所从事的行业、收费机构(VE)、汽车空调系统(VE)、通风和气候变化系统(CVC)等，外加70%的L公司生产的运输和转换设备。这是一种新的技术转换的概念。Cette nouvelle Approval de Permet d‘Intégrer des Configurations de Convertisseuréectronique de putiniveauthauthaute desitéde puhness etàhaant ffervacité.这是一种灵活的方法，它满足了名义上的权力中心和制度的全球转换。再加上，Un mise en parallèle parallèle paralléleur Convertisseur nécessite des Techniques de Command et de调制解调器spéciales puéliminer ou aténuer le Courant de Circle et le Paragageéga de la puhance entre les ondueur.新的技术和方法是快速的，最小限度地减少流通领域的费用，是可控制的、灵活的和不受限制的。其次，L的研究对象是西装。首先，MPECC(MPECC)提出了一种新的、更好的、更好地利用WBG、更好的作曲家和作曲家、更好的作曲

Power electronic converters (PECs) are a prevalent and most efficient technology for AC to DC power conversion and vice versa. They are used in every industry, from electric vehicle (EV) chargers, to variable-speed motor drives, heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems, and so on where more than 70% of the produced energy transferred and converted by utilizing these devices. This research project introduces new concept of scalable power electronic converters technology. This new approach allows for integrating enhanced high power density and high efficiency hybrid wide bandgap (WBG) based multilevel power electronic converter configurations adding to it the flexibility which permit to increase the power rating and resiliency of the overall power conversion system. Moreover, proper paralleling of several converters necessitates special control and modulation techniques to eliminate or mitigate circulating current and equal power sharing between inverters. Novel control techniques and modulation methods for paralleled inverters for providing fast transient response, equal power sharing between the paralleled inverters, minimizing circulating current, ensuring therefore reliable, flexible, and redundant control are required. Accordingly, the objective of this research project can be summarized as follows. First, a fully industrial high-power density and high efficiency three-phase hybrid WBG based multilevel power electronic converter cell (MPECC) including all passive and active components with volumetric power density higher than 4 kW/dm3 and efficiency higher than 98.5% will be developed. Then, a scalable modular bidirectional back-to-back multilevel converter comprising two different parallel configurations of MPECCs will be developed.#(cr)#(lf)Les convertisseurs électroniques de puissance (PEC) sont une technologie répandue et la plus efficace pour la conversion de courant alternatif en courant continu et vice versa. Ils sont utilisés dans toutes les industries, des chargeurs de véhicules électriques (VE) aux entraînements à vitesse variable, aux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), etc. Plus de 70% de l'énergie produite est transférée et convertie en utilisant ces convertisseurs. Ce projet de recherche introduit un nouveau concept de technologie de convertisseurs électroniques de puissance évolutifs. Cette nouvelle approche permet d'intégrer des configurations de convertisseur électronique de puissance multiniveaux à haute densité de puissance et à haute efficacité. Cette approche permet d'ajouter de la flexibilité qui permet d'augmenter la puissance nominale et la résilience du système de conversion de puissance global. De plus, une mise en parallèle correcte de plusieurs convertisseurs nécessite des techniques de commande et de modulation spéciales pour éliminer ou atténuer le courant de circulation et le partage égal de la puissance entre les onduleurs. De nouvelles techniques de contrôle et méthodes de modulation pour les onduleurs en parallèle pour fournir une réponse transitoire rapide, un partage de puissance égal entre les onduleurs en parallèle, minimisant le courant de circulation, garantissant par conséquent un contrôle fiable, flexible et redondant. En conséquence, l'objectif de ce projet de recherche peut être résumé comme suit. Premièrement, une cellule de conversion électronique de puissance à plusieurs niveaux (MPECC) entièrement industrielle à haute densité de puissance et à haut rendement hybride triphasée basée sur le WBG, comprenant tous les composants passifs et actifs avec une densité de puissance volumétrique supérieure à 4 kW / dm3 et un rendement supérieur à 98,5% sera développée. Ensuite, un convertisseur multiniveau dos à dos bidirectionnel modulaire évolutif comprenant deux configurations parallèles différentes de MPECC sera développé.