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基于三电平NPC的DAB变换器高效可靠控制策略综述
Overview of Efficient and Reliable Control Strategies for Three-Level NPC-Based DAB Converters
Chaochao Song · Ning Wang · Ariya Sangwongwanich · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
双有源桥（DAB）变换器因其高功率密度、软开关特性及双向功率传输能力，在直流输电领域应用广泛。随着中压直流（MVDC）系统的发展，基于三电平中点钳位（NPC）结构的DAB变换器成为研究热点，本文综述了其高效与可靠的控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压直流接入场景具有重要指导意义。三电平NPC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率和功率密度，是实现高压大功率储能PCS的关键技术路径。建议研发团队关注该拓扑下的软开关优化控制及多电平调制策略，以进一步降低储能...
一种基于格子玻尔兹曼方法的电力电子电容器布局与母排结构高效电磁求解器
A Novel Lattice Boltzmann Based Electromagnetic Solver for Efficient Evaluation of Capacitor Layout and Busbar Structure in Power Electronics
Xiaoshuang Hui · Puqi Ning · Tao Fan · Yuhui Kang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
母排寄生参数决定了电力电子变换器的动态性能，因此迫切需要针对电容器布局和母排结构优化的评估方法。为克服传统有限元分析（FEA）在计算效率上的局限性，本文提出了一种基于格子玻尔兹曼方法（LBM）的电磁求解器，用于高效评估电力电子系统中的电磁特性。
解读: 该研究提出的LBM电磁求解器对阳光电源的核心业务具有极高价值。在PowerTitan/PowerStack储能系统及组串式逆变器开发中，母排的寄生电感优化直接影响功率模块（IGBT/SiC）的开关应力和EMI性能。相比传统FEA，该方法能显著缩短高功率密度产品研发周期，特别是在大电流母排设计和电容布...
基于知识感知人工神经网络的高频磁芯损耗建模
High-Frequency Core Loss Modeling Based on Knowledge-Aware Artificial Neural Network
Junyun Deng · Wenbo Wang · Zhansheng Ning · Prasanth Venugopal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
高频磁芯损耗建模对电力电子磁性元件设计至关重要。现有方法难以兼顾速度与精度：传统解析法速度快但精度低，基于损耗图的建模法精度高但依赖海量数据。本文提出一种知识感知人工神经网络模型，有效平衡了建模效率与预测准确性。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器中的核心损耗源。该研究提出的知识感知神经网络建模方法，能显著提升高频磁性元件设计的精度与效率，缩短研发周期。建议研发团队将其应用于高功率密度逆变器及储能PCS的磁性元件优化设计中，通过结合物理知识与AI算法，降低磁芯损耗，提升...
一种用于CLLC双向变换器的耦合电感方案及优化电流检测方法
A Coupled Inductor Scheme for CLLC Bidirectional Converter and Optimized Current Detection Method
Min Chen · Dongbo Zhang · Ning Chen · Bodong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于CLLC双向变换器的耦合谐振电感结构，有效减少了磁性元件的数量与体积，并抑制了寄生参数引起的振荡。同时，提出了一种基于磁元件电压检测的优化电流检测方法，避免了昂贵且笨重的电流传感器使用。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量转换的核心，通过耦合电感技术，可显著提升PCS的功率密度并降低磁性元件成本，符合当前储能系统向高集成度、低成本演进的趋势。此外，无传感器电流检测方案能够降低硬件...
一种基于差分电容设计的输入并联输出串联DAB馈电单相VSI二次谐波抑制方法
A Second-Harmonic Suppression Method Based on Differentiated-Capacitance Design for Input-Parallel Output-Series DAB Fed Single-Phase VSI
Zhenchao Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Ziyin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
在单相逆变器中，瞬时功率以两倍工频脉动，导致直流母线产生二次谐波电压。传统方案依赖大容量电解电容或额外辅助电路，限制了系统寿命、效率及功率密度。本文提出一种基于输入并联输出串联（IPOS）双有源桥（DAB）变换器的差分电容设计方法，有效抑制二次谐波。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。单相系统中的二次谐波抑制是提升功率密度和可靠性的关键瓶颈。通过IPOS DAB拓扑优化及差分电容设计，可显著减小直流侧电解电容体积，从而提升逆变器整体寿命与功率密度。建议研发团队评估该方案在单相户用储能变流...
基于谐振电感电压的CLLC双向变换器同步整流技术
Synchronous Rectification Based on Resonant Inductor Voltage for CLLC Bidirectional Converter
Ning Chen · Min Chen · Bodong Li · Xiaoqing Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
同步整流（SR）是降低CLLC双向谐振变换器二次侧导通损耗、提升效率的有效手段，但其驱动信号确定较为困难。本文针对现有理论计算、电压检测及电流检测方法的不足，提出了一种基于谐振电感电压的SR驱动策略，旨在优化CLLC变换器的效率表现。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用储能PCS产品具有重要意义。CLLC拓扑是实现高效率双向能量变换的核心，通过优化同步整流驱动策略，可显著降低变换器在充放电过程中的导通损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设计中引入该控...
基于模型预测的单相三电平逆变器电压平衡控制
Model Predictive-Based Voltage Balancing Control for Single-Phase Three-Level Inverters
Yonglu Liu · Xiangxu Mao · Guangfu Ning · Hanbing Dan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
中点电压平衡对单相三电平逆变器的安全运行至关重要。本文提出了一种基于模型预测的电压平衡方法，通过选择合适的冗余小矢量来平衡直流侧电压，并显著减少了电压传感器的使用数量，降低了系统硬件成本与复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及工商业三电平组串式逆变器产品线具有重要价值。三电平拓扑在提升逆变效率和减小滤波体积方面优势明显，但中点电位平衡一直是控制难点。该研究提出的无传感器或少传感器模型预测控制（MPC）方案，不仅能降低BOM成本，还能提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队评估该算法...
基于谐振CLLC电路时域模型的优化数字同步整流方案
An Optimized Digital Synchronous Rectification Scheme Based on Time-Domain Model of Resonant CLLC Circuit
Bodong Li · Min Chen · Xiaoqing Wang · Ning Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对谐振CLLC电路副边不控整流带来的高导通损耗问题，本文提出了一种基于时域模型的优化数字同步整流（SR）方案。通过精确确定副边谐振电流的过零点，利用MOSFET替代二极管，有效降低了导通损耗，提升了变换效率。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC变换器的核心拓扑。该研究提出的高精度同步整流方案，能显著降低系统在充放电过程中的导通损耗，直接提升储能变流器（PCS）的整机效率，对于优化产品能效指标、降低散热成本具有重要意义。建议研发团队在下一代高功...
单相三电平NPC变换器的统一SVPWM算法及优化
Unified SVPWM Algorithm and Optimization for Single-Phase Three-Level NPC Converters
Shunliang Wang · Junpeng Ma · Bi Liu · Ning Jiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文针对单相三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种统一的空间矢量脉宽调制（SVPWM）设计方法。相比传统的载波调制，该方法通过SVPWM的灵活性有效优化了谐波特性，改善了功率质量，为提升变换器的输出性能提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业储能PCS产品线具有重要参考价值。单相三电平NPC拓扑在提升效率和减小滤波体积方面优势显著，通过优化SVPWM算法，可进一步降低输出谐波，提升电能质量，满足日益严格的并网标准。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度单相逆变器设计中，以优化中点电压平衡控制，...
一种具有外部磁场抗扰性、低磁场辐射及高差模电感特性的共模电感
A Common Mode Inductor With External Magnetic Field Immunity, Low-Magnetic Field Emission, and High-Differential Mode Inductance
Yongbin Chu · Shuo Wang · Ning Zhang · Dianbo Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于电磁干扰（EMI）抑制的堆叠式共模（CM）电感。该结构由两个绕线方向相反、磁芯及匝数相同的共模电感组成。该设计具有三大优势：一是显著降低了对外部磁场的敏感度；二是减少了磁场辐射；三是提升了差模电感性能，有效优化了电力电子系统的EMI滤波效果。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统设计的核心挑战。该堆叠式共模电感设计能有效提升系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力，并降低EMI滤波器的体积，有助于提升产品功率密度。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）的EMI滤波器设计...
功率逆变器IGBT H桥平面母排寄生电感建模研究
Develop Parasitic Inductance Model for the Planar Busbar of an IGBT H Bridge in a Power Inverter
Ning Zhang · Shuo Wang · Hui Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文分析了基于IGBT桥开关状态和直流母线电容配置的平面母排电流路径，建立了包含自感和互感的母排电路模型。通过对不同开关状态下的电感模型进行分析与简化，为功率变换器的高频设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率密度提升。随着功率模块开关频率的提高，母排寄生电感引起的电压尖峰是限制IGBT可靠性的关键因素。通过精确的寄生电感建模，研发团队可优化母排叠层结构，有效抑制开关过电压，从而降低对缓冲电路的依...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真及实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
高频变压器（HFT）是电力电子变压器的核心组件，但其运行时的振动与噪声问题显著。本文研究了HFT的振动噪声特性，推导了导致振动的电磁力模型，并结合电磁-机械多物理场耦合分析，对HFT的振动机制进行了深入研究与实验验证。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升，磁性元件的振动与噪声已成为影响产品可靠性及用户体验的重要因素。本文提出的电磁-机械多物理场耦合仿真方法，可直接应用于公司研发流程，优化变压器结构设计与封装工艺，...
一种支持宽电压范围运行的高功率MVAC-LVDC整流器
A High-Power MVAC-LVDC Rectifier Empowering Wide Voltage Range Operation
Ning Wang · Binbin Li · Yulong Wang · Yingzong Jiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
随着铁路、数据中心、电动汽车充电站及氢能电解槽对直流电源需求的增长，开发高效且支持宽直流电压范围的MVAC-LVDC整流器至关重要。本文提出了一种新型高功率MVAC-LVDC整流器，旨在提升转换效率并优化宽电压范围下的运行性能。
解读: 该技术对于阳光电源的充电桩业务及氢能电源系统具有重要参考价值。随着大功率液冷超充和绿氢制备需求的提升，MVAC（中压交流）直接接入LVDC（低压直流）的架构能显著减少变压器损耗并提高系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在PowerTitan储能系统辅助电源或大功率充电模块中的应用潜力，通过优化宽电压...
多电平DAB变换器电容电压平衡控制策略评估
Evaluation of Capacitor Voltage Balancing Control Strategies for Multilevel DAB Converters
Chaochao Song · Ning Wang · Ariya Sangwongwanich · Yongheng Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多电平中点钳位型双有源桥（DAB）变换器在中压直流系统中极具潜力，但电容电压平衡是其核心挑战。为缓解电压不平衡导致的器件过压等负面影响，本文对多种电压平衡控制策略进行了评估与分析。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，采用多电平拓扑（如NPC）可有效降低器件电压应力并提升效率。文章探讨的电容电压平衡控制策略，能够优化PCS在复杂工况下的运行稳定性，减少因电压不平衡导致的功率模块损耗或过压故障。建议研...
Γ-源断路器短路区域定义研究
Research on Definition of Short-Circuit Region for Γ-Source Circuit Breaker
Weizhang Song · Chen Wang · Ning An · Zhenhong Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种定义Γ-源断路器短路及负载阶跃变化区域的方法。通过推导变比、耦合系数、负载与边界电阻之间的变量关系，分析了Γ-源断路器的等效电路及其稳态和瞬态性能，并建立了非线性分段方程以界定其工作边界。
解读: 该研究涉及的Γ-源电路拓扑在直流保护领域具有显著应用潜力，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏直流侧保护方案具有重要参考价值。随着储能系统直流电压等级的不断提升，传统的机械式或半导体断路器面临挑战，该文提出的短路区域定义方法有助于优化PCS内部直流侧的故障隔离策...
一种用于飞跨电容三电平逆变器死区补偿的小型化高精度数字闭环调制方法
A Small-Sized High-Precision Digital Closed-Loop Modulation Method for Dead-Time Compensation for Flying Capacitor Three-Level Inverters
Jichao Ning · Hongqi Ben · Jinhui Li · Xuesong Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种用于飞跨电容三电平逆变器（FCMLI）的数字闭环调制方法，旨在消除死区效应带来的非线性影响。该方法仅需电阻分压器采集状态信息，无需电流传感器和ADC，实现了硬件电路的小型化，且无需复杂的参数计算，具有高精度和易于工程实现的特点。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度发展，多电平拓扑的应用日益广泛，而死区补偿直接影响输出电流谐波和系统效率。该方法通过简化硬件电路（省去电流传感器和ADC）实现高精度补偿，有助于降低逆变器控制板成本并缩小体积。建议研发团队评估该闭环调...
一种具有有源开关电感和三绕组耦合电感的全软开关高升压DC/DC变换器
A Full Soft-Switching High Step-Up DC/DC Converter With Active Switched Inductor and Three-Winding Coupled Inductor
Chao Li · Hongzhu Li · Ning Wang · Xuanjin Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于有源开关电感和三绕组耦合电感（ASL-TWCI）的全软开关高升压DC/DC变换器。通过结合改进的开关电容单元，该拓扑在无需极端占空比或高匝数比的情况下显著提升了电压增益，有效降低了功率器件的电压应力，实现了全软开关特性，提升了变换效率。
解读: 该高升压拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan/PowerStack）中的DC/DC升压级具有重要参考价值。在光伏应用中，高增益特性可简化前级电路设计，提升MPPT效率；在储能PCS中，该拓扑有助于在低压电池组与高压直流母线之间实现高效能量转换。其全软开关特...
一种基于耦合电感的非隔离型双输入单输出高升压DC/DC变换器
A Novel Non-Isolated Dual-Input Single-Output High Step-Up DC/DC Converter With Coupled Inductors
Chao Li · Hongzhu Li · Lihong Cheng · Xuanjin Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种用于分布式电源的非隔离型双输入单输出高升压DC/DC变换器（NI-DISO-CI）。通过引入耦合电感和无源钳位电路，该拓扑在无需极端占空比的情况下实现了高电压增益，并有效回收了漏感能量，提升了系统效率。
解读: 该拓扑的高升压特性及双输入架构对阳光电源的业务具有显著参考价值。在光伏领域，该技术可优化组串式逆变器（如SG系列）的前级DC/DC升压电路，提升低辐照度下的转换效率；在储能领域，其双输入特性可应用于光储一体化系统，实现光伏与电池的灵活耦合，减少多级变换带来的损耗。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度...
负载不平衡条件下单电压传感器级联H桥整流器直流母线电压数字采样
DC-Link Voltages Digital Sampling for Cascaded H-Bridge Rectifiers With Single Voltage Sensor Under Loads Unbalanced Condition
Yushi Yang · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Zhong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
级联H桥整流器（CHBR）通常需为每个单元配置直流电压传感器以实现电容电压平衡，增加了系统成本。本文提出一种基于滑动窗口递归最小二乘法（RLS）的直流电压数字采样策略，仅需单个电压传感器即可实现多单元电压估计，有效降低了硬件成本与系统复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在多模块级联拓扑中，传感器数量的减少不仅能显著降低BOM成本，还能提升系统可靠性并简化布线。建议研发团队评估该算法在动态负载下的收敛速度与精度，探索将其应用于高压大功率PCS产品中，以优化电容电压平衡控制策...
中压模块化转换系统中辅助无线电能传输变换器的设计与多目标优化
Design and Multiobjective Optimization of an Auxiliary Wireless Power Transfer Converter in Medium-Voltage Modular Conversion Systems
Keyao Sun · Jun Wang · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对中压、高dv/dt模块化转换系统，提出了一种用于辅助电源的无线电能传输变换器优化设计。采用CLLC-CL电路拓扑，实现了负载无关的输出电压及耦合系数无关的谐振频率，并通过调节频率实现输出电压控制。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及中压光伏并网系统具有重要参考价值。在模块化多电平变换器（MMC）或级联型逆变器中，各功率模块的辅助电源供电通常面临高压隔离和绝缘挑战。采用无线电能传输（WPT）技术替代传统的工频变压器或复杂隔离电源，可显著提升系统绝缘可靠性，降低高dv/dt环...
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