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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...
移相控制双有源桥谐振变换器的多频模型
Multifrequency Model of Dual Active Bridge Resonant Converters With Phase-Shift Control
Xin Li · Pengfei Yao · Jianing Li · Peili Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥(DAB)谐振变换器是一类高效的双向DC-DC变换器。在多元件谐振变换器中,获取控制到输出的传递函数解析表达式通常具有挑战性。本文采用多频建模技术,推导了DAB谐振变换器的通用小信号模型,为分析其动态特性提供了理论基础。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS核心功率变换单元的关键拓扑。该文提出的多频建模技术能够更精确地描述DAB在移相控制下的动态响应,有助于优化PCS的控制环路设计,提升系统在电网调频、调峰等动态工况下的响应速度与稳定性。建议研发团队将此模型应用于...
NPC-DAB变换器的高性能边界控制:多轨迹自然开关面推导与实现
High-Performance Boundary Control for NPC-DAB Converters: Multitrajectory Natural Switching Surface Derivation and Implementation
Lanbo Dai · Huiqing Wen · Yong Yang · Peichao Xu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
NPC-DAB变换器在中高压应用中备受关注。本文针对其稳态效率、直流偏置消除、动态响应、恒功率负载稳定性及中点电压平衡(MVB)等核心挑战,提出了一种高性能边界控制策略,通过推导多轨迹自然开关面,实现了变换器的高效与快速动态控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要价值。NPC-DAB拓扑是中高压储能变流器(PCS)的核心,该研究提出的边界控制策略能显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和中点电压平衡能力,有助于优化储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队关注该多轨迹...
一种改进的广义扩展状态观测器在双三相永磁同步电机电流谐波补偿中的应用
An Improved Generalized Extended State Observer for Current Harmonic Compensation in Dual Three-Phase PMSMs
Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双三相永磁同步电机(DTP - PMSM)存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题,本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器(IGESO)。首先,探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次,采用陷波器对传统广义扩展状态观测器(GESO)结构进行优化,以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后,提出了一种新的观测器极点设计原则,该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外,还给出了与其他策略的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项改进型广义扩张状态观测器(IGESO)技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题,这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...
宽输出电压范围的三相LLCL双向谐振变换器
Three-Phase LLCL Bidirectional Resonant Converter With Wide Output Voltage Range
Qinglin Zhao · Tianrui Wang · Yi Zheng · Hao Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种具有宽电压范围的三相LLCL双向谐振DC-DC变换器。通过结合交错并联技术,该变换器能有效降低输入输出端的电流纹波,并显著减小滤波电容体积。同时,该拓扑具备三条功率传输路径及自均流能力,在提升功率密度和效率方面表现优异。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率光储一体化系统具有重要参考价值。LLCL谐振拓扑在宽电压范围下的高效变换能力,能够优化储能变流器(PCS)在电池电压波动时的效率表现。交错并联技术有助于减小滤波器件体积,从而提升整机功率密度,符合阳光电源追求高集成度、...
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...
用于全桥CLLC谐振变换器的扩展移相控制优化及轻载效率提升
Optimization of Extended Phase-Shift Control for Full-Bridge CLLC Resonant Converter With Improved Light-Load Efficiency
Tianhua Zhu · Fang Zhuo · Fangzhou Zhao · Feng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
CLLC谐振变换器因其软开关特性、宽输出范围及双向对称运行优势备受关注,但在轻载条件下存在电压调节性能不佳及效率低下的问题。本文提出了一种针对扩展移相控制的优化策略,旨在解决上述问题,提升变换器在全负载范围内的运行效率。
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拓扑是实现高效双向DC-DC变换的核心,对于提升储能PCS的充放电效率及充电桩的功率密度至关重要。通过优化扩展移相控制,可显著改善产品在轻载工况下的能效表现,符合阳光电源追求极致能效的产...
数字峰值电流模式控制DC-DC升压变换器的电流跟踪延迟效应最小化
Current Tracking Delay Effect Minimization for Digital Peak Current Mode Control of DC–DC Boost Converter
Xiaofeng Zhang · Run Min · Dian Lyu · Donglai Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
数字峰值电流模式(DPCM)控制广泛应用于连续电流模式的DC-DC变换器。然而,建模阶段常忽略电流跟踪延迟(CTD),导致补偿器设计不佳及性能下降。本文研究了不同DPCM控制下Boost变换器的CTD效应,并基于动态关系提出了优化方案。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器中的数字峰值电流控制(DPCM)优化,对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,DC-DC升压级是实现MPPT或电池侧电压调节的关键环节。通过引入该文提出的CTD效应补偿策略,可以有效提升数...
一种具有宽增益范围和高效率的5kW隔离式高变压比双向CLTC谐振DC-DC变换器
A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency
Cheng-Shan Wang · Shu-huai Zhang · Yi-feng Wang · Bo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种新型高变压比(HVCR)双向CLTC谐振DC-DC变换器。该结构基于LLC、串联谐振和CLLC拓扑演变而来。通过引入辅助变压器和额外谐振电容,CLTC谐振变换器能够实现零电压开关(ZVS),在宽增益范围内保持高效率,适用于高压转换应用。
解读: 该研究提出的CLTC拓扑在宽增益范围和高效率方面的优势,对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能系统中,电池电压随SOC变化较大,该拓扑能有效提升全功率段的转换效率,降低热损耗。在充电桩领域,该高变压比设计有助于简化系...
基于SVPWM的并联电压源逆变器载波相位差引起的环流分析与抑制
Analysis and Suppression of Circulating Current Caused by Carrier Phase Difference in Parallel Voltage Source Inverters With SVPWM
Zhang Xueguang · Weiwei Li · Yi Xiao · Gaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文针对并联运行逆变器中的高频环流问题进行了深入研究。通过建立数学模型,揭示了由SVPWM载波相位差引起的环流频谱成分及其变化趋势,并提出了相应的抑制策略,填补了该领域对高频环流分析的空白。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在大型地面电站及工商业项目中,多机并联运行是提升功率密度的关键技术,而载波相位差引起的环流会增加开关损耗、降低系统效率并可能引发过流保护。该论文提出的环流抑制策略可直接应用于阳光电源的逆变器控制算法优化,提升多机并联系统的稳定性与电能质...
功率器件寄生电容对电压源逆变器输出畸变的影响
Influences on Output Distortion in Voltage Source Inverter Caused by Power Devices’ Parasitic Capacitance
Dafang Wang · Peng Zhang · Yi Jin · Miaoran Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了空间矢量脉宽调制(SVPWM)中死区时间引入导致的电压电流畸变及零电流钳位现象。重点分析了功率开关器件寄生电容对逆变器输出畸变的影响,旨在揭示其复杂机理并优化控制性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器及储能变流器(PCS)。在追求高功率密度和高效率的过程中,功率器件(如IGBT/SiC)的寄生电容效应愈发显著。该分析有助于优化阳光电源组串式及集中式逆变器的SVPWM调制策略,特别是在低电流工况下,通过补偿死区效应和寄生电容影响,能显著提升输出电流质...
用于分布式储能系统的高变比交错双向DC-DC变换器——电路生成、分析与设计
Interleaved High-Conversion-Ratio Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy-Storage Systems—Circuit Generation, Analysis, and Design
Yi-Feng Wang · Li-Kun Xue · Cheng-Shan Wang · Ping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种基于开关电容和耦合电感的新型交错式高变比双向DC-DC变换器。通过串联开关电容和电感单元,该拓扑有效提升了电压转换比,降低了功率开关的电压应力,实现了开关电容的软充放电,并确保了并联电感间的自动均流。
解读: 该拓扑在提升电压转换比和降低开关应力方面的优势,对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。在储能系统向高压化、高功率密度演进的趋势下,该技术可优化PCS核心功率模块的设计,提升系统效率并降低成本。建议研发团队评估其在电池侧与直流母线侧的匹配性,特别是针...
通过对称半桥电路实现单相系统波动功率的解耦
Decoupling of Fluctuating Power in Single-Phase Systems Through a Symmetrical Half-Bridge Circuit
Yi Tang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · Chi Jin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
单相AC/DC或DC/AC系统固有的双倍工频纹波功率会导致谐波干扰。传统方案依赖大容量电解电容,但会牺牲功率密度和系统寿命。本文提出一种基于对称半桥电路的功率解耦方法,旨在替代被动滤波,提升系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器(如SG系列)及小型储能变流器(如SH系列)具有极高的应用价值。单相系统中的电解电容通常是限制逆变器寿命的瓶颈,通过对称半桥电路实现主动功率解耦,可以有效减小电容体积,甚至采用薄膜电容替代电解电容,从而显著提升产品的功率密度和全生命周期可靠性。建议研发团队评估该拓扑...
一种通过集成局部温度传感与控制增强电源稳定性的方法
A Method for Enhancing Power Supply Stability Through Integrated Local Temperature Sensing and Control
Yajie Huang · Xueli Zhu · Donglai Zhang · Yangyang Hao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
在航空航天电源系统中,将温度传感器及测量电路集成至局部控制单元面临空间受限与设计复杂等挑战。本文提出一种集成化方案,旨在解决严苛体积与重量约束下的设备布局难题,提升电源系统的热稳定性与整体可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块设计具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器中,功率器件(如IGBT/SiC模块)的结温监测是提升系统可靠性的核心。通过集成化温度传感与控制,可实现更紧凑的功率密度设计,优化散热布局,从而在有限空间内提升逆变器和PCS的功率输出能力。建议研发团队...
九开关变换器的解耦空间矢量调制模型及最大调制指数分析
Decoupled Space Vector Modulation Model and Maximum Modulation Index Analysis for Nine-Switch Converters
Yi Wang · Hao Qin · Yan Deng · Abhishek Kumar 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
九开关变换器(NSC)作为一种双输出应用的紧凑型解决方案,因其开关共享架构导致输出端口间存在固有耦合问题,增加了调制难度。本文建立了NSC的解耦空间矢量调制(SVM)模型,通过对传统SVM的解析重构,有效解决了这一基础性挑战,并分析了其最大调制指数。
解读: 九开关变换器通过减少开关管数量实现双输出,在阳光电源的储能系统(如PowerTitan/PowerStack)或光储一体化变流器中具有潜在的应用价值,有助于进一步提升功率密度并降低成本。该解耦SVM模型解决了多端口控制的耦合难题,能显著提升变流器在复杂工况下的动态响应能力。建议研发团队关注该拓扑在多...
具有恒定交流电压输出和负载无关特性的EF类谐振逆变器系列
A Family of Class EF Resonant Inverters With Constant AC Voltage Output and Load-Independent Characteristics
Yi Cheng · Yueshi Guan · Tingting Yao · Jiachao Zong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一系列具有恒定交流电压输出和负载无关特性的EF类谐振逆变器。文章总结了EF类谐振拓扑的设计原则及其负载无关特性,利用二阶谐振网络实现了开关管的低电压或电流应力,并探讨了共地EF类拓扑的实现。
解读: 该研究提出的EF类谐振逆变器拓扑具有高效率和低开关应力的优势,对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要的参考价值。通过优化谐振网络设计,可以进一步减小逆变器体积并提升功率密度,从而增强户用产品的市场竞争力。建议研发团队评估该拓扑在小功率高频化场景下的应用潜力,特别是针对追求极致轻量化和高...
通过Boost-PFC电路实现二极管整流器的PWM整流线性化控制及谐波抑制
PWM Rectifier Imitating Linearization Control for Diode Rectifier Through a Boost-PFC Circuit With Improved Controllability and Suppressed Harmonics
Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Wanbo Liu · Yi Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对二极管整流器应用中的功率因数校正(PFC)电路,提出了一种改进的控制策略。传统Boost-PFC控制多基于准稳态模式,存在非线性特征,易导致网侧电流谐波及电磁干扰。该研究通过PWM整流线性化控制,有效提升了系统的可控性并抑制了谐波,优化了电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在充电桩及逆变器前端的AC/DC变换环节,PFC电路的谐波抑制能力直接影响电网接入的合规性与电磁兼容性(EMC)。通过引入线性化控制策略,可以降低对无源滤波器的依赖,减小系统体积并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化...
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...
面向供电恢复的混合软开关点瞬态分析与过流限制策略
Transient Analysis and Overcurrent Limited Strategy for Supply Restoration-Oriented Hybrid Soft Open Point
Zhenhong Lai · Hao Yi · Zhenxiong Wang · Fang Zhuo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了由常开点(NOP)与软开关点(SOP)并联组成的混合软开关点(HSOP)。在电力中断恢复过程中,HSOP涉及NOP与SOP的协同工作及电流转换。文章分析了该过程中的瞬态特性,并提出了一种过流限制策略,以实现供电恢复过程中的无缝切换与系统稳定运行。
解读: 该研究涉及配电网柔性互联与供电恢复技术,与阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统在微电网与分布式能源接入场景下的应用高度契合。HSOP的协同控制策略可优化储能系统在孤岛运行与并网切换过程中的瞬态响应,提升系统黑启动及供电可靠性。建议研发团队关注该拓扑在工商业微电网中的应用,通过...
基于分裂电容子模块的MMC低频电压纹波抑制
Low-Frequency Voltage Ripple Suppression for MMCs With Split-Capacitor Submodules
Shunfeng Yang · Fuyuan Zhuang · Yunshan Wang · Yi Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种基于分裂电容子模块(SC-SM)的有源功率解耦方案,旨在抑制模块化多电平变换器(MMC)子模块中的基频和二倍频电压纹波,并有效降低系统所需的电容容量。通过深入分析其工作原理,揭示了SC-SM的约束条件,并建立了相应的理论模型。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。MMC拓扑在大型光伏电站及高压储能并网中应用广泛,电容体积和寿命是影响系统功率密度与可靠性的关键瓶颈。通过采用分裂电容子模块技术,可以在不增加额外功率器件的前提下,显著降低电容纹波,从而减小电容体积、降低系...
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