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双向三电平DC-DC变换器中实现平滑功率转换与ZVS的混合TZCM-QCM控制方法
Hybrid TZCM–QCM Control Method for Smooth Power Transition and ZVS in a Bidirectional Three-Level DC–DC Converter
Xinyu He · Zhigang Yao · Xiaoxiao Yang · Bac-Bien Ngo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
双向三电平DC-DC变换器因其低电压应力和紧凑的无源元件,广泛应用于电池和超级电容储能系统。然而,传统的梯形电流模式(TZCM)在双向功率运行时难以实现零电压开关(ZVS)。本文提出了一种混合TZCM-QCM控制方法,有效解决了双向运行过程中的功率平滑过渡与ZVS实现问题,提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能产品线,如PowerTitan和PowerStack系列储能变流器(PCS)。三电平拓扑是实现高压储能系统高效率、高功率密度的关键技术路径。该混合控制方法通过优化ZVS实现,能够显著降低PCS在宽电压范围下的开关损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该控制策略在...
具有无功功率控制能力的单级多端口AC-DC-DC变换器
Single-Stage Multiport AC–DC–DC Converter With Reactive Power Control Capability
Tengfei Sun · Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhou He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种单级三端口AC-DC-DC变换器,旨在解决传统两级变换器在混合储能系统和微电网应用中的局限性。该拓扑通过单级架构实现多直流源与电网的连接,简化了系统结构,提高了功率密度,并具备无功功率控制能力,适用于对效率和体积要求较高的并网应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要参考价值。通过采用单级多端口拓扑,可有效减少功率变换级数,降低系统损耗并提升功率密度,这对于追求极致效率的工商业及电网侧储能产品至关重要。此外,该方案集成的无功控制能力符合当前电网对构网型(GFM)储能系统的需求,建议研发团...
交错多相三电平DC-DC变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变频控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对高功率应用,交错三电平DC-DC变换器是满足高压大电流需求的主流拓扑。由于多开关管间的耦合效应,电感电流波形复杂,增加了近临界导通模式(near-CRM)下的分析与控制难度。本文提出了一种电感电流纹波预测方法及基于零电压开关(ZVS)的变频控制策略,以优化变换器性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。储能变流器(PCS)在处理大电流充放电时,交错并联技术是提升功率密度和效率的关键。通过引入电流纹波预测与ZVS变频控制,可有效降低开关损耗并减小磁性元件体积,从而提升Pow...
CLLC谐振变换器动态过程的最优开关模式控制
Optimal Switching Pattern Control of the CLLC Resonant Converters in Dynamic Processes
Ziheng Xiao · Jiayang Wu · Zhou He · Zhigang Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
CLLC谐振变换器因其高功率密度和高效率而备受青睐,但在谐振频率附近因谐振腔低阻抗特性导致动态性能下降。本文提出了一种在特定峰值谐振电流条件下的最优开关模式,以实现快速且平滑的动态过渡。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务。CLLC拓扑是实现双向DC-DC变换的核心,广泛应用于储能PCS及直流快充模块中。通过优化开关模式,可显著提升系统在负载突变或电网波动下的动态响应速度,减少谐振腔电流应力,从而提升变换器的可靠性...
一种双有源桥变换器混合数据驱动的功率损耗最小化方法
A Hybrid Data-Driven Power Loss Minimization Method of Dual-Active Bridge Converters
Ziheng Xiao · Yu Jiang · Zhigang Yao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
由于控制参数复杂,DAB变换器的效率优化过程繁琐且耗时。传统基于理想无损模型的方法与实验结果存在偏差。本文提出一种混合数据驱动方法,通过结合理论模型与实验数据,有效解决了DAB变换器在实际运行中的功率损耗最小化问题,提升了变换效率。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS核心功率模块的关键拓扑。该研究提出的混合数据驱动方法,能够弥补传统解析模型在复杂工况下精度不足的问题,显著提升储能变流器的全功率段转换效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的数据分析中,...
基于非线性电感的交错式DC-DC变换器单传感器电流平衡方法
Nonlinear Inductor-Based Single Sensor Current Balancing Method for Interleaved DC–DC Converters
Zhigang Yao · Haogang Lan · Xinyu He · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种利用非线性电感特性来实现交错式DC-DC变换器电流平衡的创新方法。通过分析交错后的总电流波形,利用软磁粉芯电感的非线性行为,仅需单个传感器即可实现多相电流的精确平衡,有效降低了系统硬件成本与复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率组串式光伏逆变器具有重要价值。在多相交错并联DC-DC拓扑中,电流平衡通常依赖多个电流传感器,增加了成本与故障点。利用电感非线性特性实现单传感器平衡,不仅能显著降低硬件成本,还能提升系统功率密度。建议研发团队评估...
基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式(Near-CRM)的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡,并分析了零电压开关(ZVS)及谐振特性,为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡,可以显著降低硬件成本,简化控制逻辑,并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器(PCS)设计中,应用此机制能有效优化三电平...
基于轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析
AC Current Ripple Analysis for Multilevel Converters Based on Trajectory Projection
Zhou He · Hongfa Ding · Dong Jiang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于两电平调制单元(2L-MU)纹波轨迹投影的多电平变换器交流电流纹波分析方法。该方法避开了复杂的电路模型分析,能够有效计算交流电流纹波的峰峰值和均方根值,对调制策略优化、滤波器设计及电感损耗评估具有重要意义。
解读: 该研究提出的纹波分析方法对阳光电源的核心产品线(如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器)具有极高的工程价值。在多电平拓扑(如三电平、五电平)广泛应用的背景下,该方法能显著简化滤波器参数设计与电感损耗评估流程,有助于提升逆变器效率并降低系统成本。建议研发团队将其应用于iSolar...
一种具有分裂谐振槽和矩阵变压器的1-kV输入SiC LLC变换器
A 1-kV Input SiC LLC Converter With Split Resonant Tanks and Matrix Transformers
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Zhiliang Zhang · Haoran Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种采用矩阵平面变压器的1-kV输入SiC LLC变换器,旨在实现高效率与高功率密度。针对1-kV高压输入下SiC MOSFET快速开关(140 ns)产生的11.8 kV/μs高dv/dt,分析了其通过变压器寄生电容产生的位移电流问题,并提出了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V直流侧电压演进,高压SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。文中提到的矩阵变压器技术和对高dv/dt下寄生参数的抑制策略,可直接应用于阳光电源大功率DC-DC变换...
用于HERIC逆变器的混合UP-PWM方案以提高电能质量和效率
Hybrid UP-PWM Scheme for HERIC Inverter to Improve Power Quality and Efficiency
Zhongting Tang · Mei Su · Yao Sun · Bin Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
HERIC逆变器因其低漏电流和高效率,成为无变压器光伏系统的理想选择。然而,现有调制方法难以在保持高效率的同时兼顾电能质量和无功功率注入。本文提出了一种混合UP-PWM方案,旨在优化HERIC逆变器的性能,解决效率与并网控制能力之间的矛盾。
解读: HERIC拓扑是阳光电源户用及部分工商业组串式逆变器的核心技术之一。该文献提出的混合UP-PWM调制方案,直接针对无变压器逆变器在提升效率与实现无功补偿(如夜间SVG功能)之间的平衡问题。对于阳光电源而言,该技术可优化现有户用逆变器产品在弱电网环境下的电能质量表现,并提升在复杂电网条件下的无功支撑能...
有源Buck-Boost逆变器两种调制策略的对比分析
Comparative Analysis of Two Modulation Strategies for an Active Buck–Boost Inverter
Yu Tang · Fei Xu · Yang Bai · Yaohua He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
针对新能源发电系统中逆变器需适应宽直流输入电压范围的需求,本文研究了由全桥和Boost AC/AC部分组成的有源Buck-Boost逆变器。文章对比了恒定升压比调制和双模式调制两种策略,并分析了输入直流电压与参考交流电压之间的关系。
解读: 该研究探讨的宽输入电压范围Buck-Boost拓扑,对阳光电源的组串式逆变器(String Inverter)产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及系统电压等级提高,逆变器在极端电压下的转换效率和稳定性至关重要。文中的双模式调制策略可优化逆变器在宽电压范围下的效率表现,有助于提升阳光电源在复...
基于FSK扩频技术的DC/DC变换器功率与信号双重调制方法
Power and Signal Dual Modulation in DC/DC Converters Using FSK-Based DSSS for High Anti-Interference Performance
Yue Hui · Kaihui Tang · Keming Liu · Yuanpeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种基于频移键控(FSK)和直接序列扩频(DSSS)的功率与信号双重调制(PSDM)方法,旨在解决直流微电网中功率控制与数据传输同步进行时的抗干扰问题。该方法有效提升了长距离传输下的信号鲁棒性,为直流微电网的通信与控制提供了高可靠性方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在储能变流器(PCS)中,通过功率线进行数据传输(PLCC)可减少通信线缆,降低系统成本并提升安装便捷性。该研究提出的抗干扰调制方法,能够增强复杂电磁环境下PCS与BMS或上层控制器之间的...
基于单传感器的五电平DC-DC变换器全范围电压平衡方法
Single Sensor-Based Full-Range Voltage Balancing Method for Five-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Xinyu He · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
多电平DC-DC变换器通常需要大量电压传感器来实现电容电压平衡。本文提出了一种基于单传感器的全范围电压平衡方法,旨在减少五电平DC-DC变换器中电压检测器的数量,降低系统复杂性与成本,同时保持变换器的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的过程中,多电平拓扑被广泛应用。通过减少电压传感器数量,不仅能显著降低硬件成本和PCB空间占用,还能提升系统的可靠性(减少传感器故障点)。建议研发团队评估该单传感器平衡算法在PowerTitan等大功率...
一种用于三电平DC-DC变换器近临界导通模式下降低峰值电流的梯形电流模式
A Trapezoidal Current Mode to Reduce Peak Current in Near-CRM for Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Haogang Lan · Haoxin Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
三角电流模式(TCM)和近临界导通模式(near-CRM)常用于DC-DC变换器以实现零电压开关(ZVS),但存在峰值电流过大(超过平均电流的两倍)的问题。本文提出了一种新型梯形电流模式(TZCM),专门用于三电平DC-DC变换器,旨在有效降低电感峰值电流。
解读: 该研究提出的梯形电流模式(TZCM)对于阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在这些产品中,三电平拓扑被广泛采用以提升效率和功率密度。通过引入TZCM控制策略,可以在保持ZVS软开关特性的同时,显著降低电感峰值电流,从而减小...
不平衡负载下三电平Boost变换器ZVS优化调制方法
Optimized Modulation Method for Three-Level Boost Converter With ZVS Under Unbalanced-Load Operation
Zhou He · Hongfa Ding · Ziqi Zhang · Zibo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三电平(TLB)Boost变换器是双极性直流微电网的关键接口。在正负直流母线功率不平衡时,传统调制方法难以实现全开关管零电压开关(ZVS),且存在峰值电流过高及电感饱和风险。本文提出了一种优化调制(OM)方法,有效解决了上述问题,提升了变换效率与可靠性。
解读: 该研究针对三电平Boost拓扑在不平衡负载下的控制优化,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流母线应用场景中,该调制策略能有效降低开关损耗并抑制电感饱和风险,有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率。建议研发团队在储...
适用于高压直流应用的新型混合级联DC-DC变换器
The Hybrid-Cascaded DC–DC Converters Suitable for HVdc Applications
Jie Yang · Zhiyuan He · Hui Pang · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种新型混合级联DC-DC变换器(HCDC),由半导体开关和子模块堆叠组成,旨在解决不同电压等级高压直流(HVdc)网络的互联问题。该拓扑结构在资本成本和功率损耗方面表现出显著优势,具有良好的工程应用前景。
解读: 该研究提出的混合级联DC-DC变换器(HCDC)在高压直流输电及大规模储能互联领域具有重要参考价值。对于阳光电源而言,该技术可优化PowerTitan等大型储能系统在更高电压等级直流侧的接入方案,降低系统损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在模块化设计中的可扩展性,评估其在大型地面光伏电站直流...
多电压等级直流电网中臂共享直流变压器的直流故障建模
DC Fault Modeling of Arm-Shared DC Transformers for Multivoltage HVDC Grids
Yilin Wu · Zhiyuan He · Guangfu Tang · Chong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
短路电流计算与故障特性分析对保护系统设计至关重要。本文针对多电压等级直流电网中连接的臂共享直流变压器(ASDCT),基于RLC电路与等效电流源建立了一种简化的直流故障模型,为直流电网的故障分析与保护策略提供了理论依据。
解读: 该研究关注直流电网中的直流变压器故障建模,对于阳光电源在大型储能系统(如PowerTitan系列)及未来直流微电网、直流配电网业务具有参考价值。随着储能系统向高压化、直流耦合化发展,直流侧故障保护是提升系统可靠性的关键。虽然目前阳光电源产品线以PCS为主,但该故障建模方法可借鉴用于优化储能变流器在直...
一种具有低电压纹波和电压降的混合全波倍压高压电源
A High Voltage Power Supply With a Hybrid Full Wave Voltage Multiplier Featuring Low Voltage Ripple and Voltage Drop
Yang Liu · Zhixing He · Jie Zeng · Jiasheng Qiu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型混合全波倍压电路,旨在解决传统倍压器在多级联时输出电压降(OVD)大及电压纹波(OVR)高的问题。该拓扑通过优化电路结构,在减少对高压元器件依赖的同时,提升了输出性能,并降低了对逆变器调节范围的要求。
解读: 该研究聚焦于高压倍压电路拓扑优化,主要应用于高压直流电源领域。对于阳光电源而言,其核心产品线(如光伏逆变器、储能PCS、充电桩)多采用基于IGBT/SiC的DC-DC及DC-AC变换架构,而非传统的倍压整流电路。该技术在公司现有主流产品中直接应用场景有限,但其在降低电压纹波和提升输出稳定性方面的设计...
用于110kV电网在线监测设备的Domino谐振器无线电能传输
Wireless Power Transfer Using Domino-Resonator for 110-kV Power Grid Online Monitoring Equipment
Jialong Qu · Liangxi He · Niang Tang · Chi-Kwan Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种从110kV高压输电线周围磁场获取能量,并将其无线传输至在线监测设备的创新方案。通过采用Domino谐振器结构,有效解决了高压环境下监测设备的供电可靠性问题,为智能电网在线监测提供了高效的能量采集与传输技术支撑。
解读: 该技术主要涉及高压环境下的能量采集与无线传输,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩核心业务关联度较低。但从技术储备角度看,其涉及的电磁场耦合与高压绝缘设计,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中传感器节点的自供电方案提供参考,或在未来高压输电侧的辅助监测设备中寻找潜在应用场景。建议...
一种用于生物医学植入物的单开关且参数不敏感的电容式电力传输系统
A Single-Switch and Parameter-Insensitive Capacitive Power Transfer System for Biomedical Implants
Dingyuan Tang · Wei Zhou · Feng Xiao · Yifei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于有源生物医学植入物的非谐振电容式电力传输系统。该系统利用生物组织作为四板耦合器的介电介质,借鉴Zeta变换器拓扑,在保持物理隔离的同时消除了对谐振的依赖,实现了参数不敏感性和单开关控制。
解读: 该研究聚焦于微功率、生物植入式场景的非谐振电容耦合技术,与阳光电源目前主营的GW级光伏逆变器、兆瓦级储能系统(PowerTitan/PowerStack)及大功率充电桩业务在功率等级、应用场景及技术路径上存在显著差异。虽然其提出的参数不敏感控制策略在电力电子拓扑研究中具有学术价值,但目前难以直接应用...