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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...
多相并联桥臂功率损耗的最小化与平衡
Minimizing and Balancing Power Losses in Multiphase Paralleled Bridge Legs
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现高电流能力，多颗碳化硅（SiC）MOSFET常被并联使用，但易导致开关电流不平衡及损耗增加。本文研究了在开关节点处配置小电感的多相并联桥臂的损耗最小化与平衡方法，并以16kW四相双向Buck-Boost变换器为例进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能PCS产品具有极高的应用价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC器件的并联应用已成为主流。通过优化多相并联桥臂的电流平衡与损耗控制，可显著提升PCS在部分负载下的转换效率，降低温升，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代大功率储能变流器...
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...
双有源桥
DAB）变换器极端动态过渡响应研究
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Yu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文探讨了双有源桥（DAB）变换器的动态性能。传统线性控制方法在特定调制策略下受限且参数难以优化，而非线性控制虽提升了稳态性能，但往往伴随设计复杂性。文章重点研究了DAB在极端动态过渡过程中的响应特性，旨在优化其在多工况下的瞬态控制表现。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。储能系统在参与电网调频、调峰等快速响应场景时，对PCS的动态过渡性能要求极高。本文研究的极端动态响应优化，有助于提升阳光电源储能变流器在复杂工况下的瞬态调节速度和稳定性，减少直流侧电压波动...
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...
软变形：释放CLLC变换器在超宽范围应用中的潜力
Soft-Morphing: Unlocking the Potential of CLLC Converters for Ultrawide Range Applications
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文旨在解决CLLC谐振变换器在宽电压增益调节范围与高效率之间的矛盾。通过提出全桥（FB）与半桥（HB）软变形技术，在不牺牲效率的前提下，有效扩展了CLLC变换器的电压增益调节范围，充分挖掘了该拓扑在宽范围应用中的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。CLLC变换器是双向DC-DC变换的核心，广泛应用于电池储能系统与充电桩中。通过软变形技术实现宽增益范围下的高效率，能够显著提升储能系统在电池电压波动较大时的充放电效率，并优化充电桩对不同...
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...
一种用于CLLC谐振变换器的轻量化人工神经网络启动控制器
A Lightweight Artificial Neural Network Start-Up Controller for CLLC Resonant Converters
Ziheng Xiao · Xinze Li · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
CLLC谐振变换器在启动过程中面临高浪涌电流和电压尖峰的挑战。传统控制策略往往通过保守参数牺牲启动速度。本文研究了最优启动序列，并提出了一种轻量化人工神经网络控制器，旨在实现快速、平稳的启动过程，有效抑制谐振电流。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要应用价值。CLLC拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于储能PCS及直流快充模块中。通过引入轻量化神经网络替代传统控制，不仅能解决启动时的浪涌电流问题，提升系统的可靠性与安全性，还能显著缩短启...
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...
一种用于低压直流应用的新型电弧增强轻量化机械开关的超快速混合断路器开发
Development of an Ultrafast Hybrid Circuit Breaker With a Novel Arc-Enhanced Lightweight Mechanical Switch for Low-Voltage DC Applications
Tianpei Shan · Yifei Wu · Yi Wu · Heming Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
混合直流断路器（HCB）对于直流电网故障清除至关重要。针对低压直流系统中故障电流上升快、现有方案难以兼顾速度与体积的问题，本文提出了一种新型电弧增强轻量化机械开关，旨在优化混合断路器的结构设计与换流性能，提升故障切断效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着直流微电网和高压储能系统的普及，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该研究提出的轻量化、超快速机械开关方案，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）内部直流侧保护电路的体积与响应速度，...
通过交错/内交错与切相优化多相DC-DC变换器
Optimizing Multiphase DC–DC Converters via Interleaving/Intraleaving and Phase Shedding
Ziheng Xiao · Tengfei Sun · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文探讨了多相DC-DC变换器在全工作范围内的损耗最小化与平衡策略。通过交错（Interleaving）、内交错（Intraleaving）和切相（Phase Shedding）技术，有效降低了电流纹波并实现了零电压开关（ZVS），从而提升了高功率变换器的效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。多相交错与切相技术能显著提升大功率变换器在轻载与满载工况下的效率，有助于优化储能PCS的损耗分布，延长功率模块寿命。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设计中，引入动态...
基于广义梯形电流模式的多电平DC-DC变换器零电压开关技术
Generalized Trapezoidal Current Mode-Based Zero-Voltage Switching for Multilevel DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Yaohua Li · Ziheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于广义梯形电流模式（TZC）的创新方法，旨在解决多电平DC-DC变换器在实现零电压开关（ZVS）时的挑战。该方法克服了传统三角电流模式（TCM）在低电感电流纹波工况下失效及峰值电流过高的缺陷，为提升变换器效率提供了新的控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。多电平拓扑是提升高压光伏与储能系统效率的核心，通过引入广义梯形电流模式，可有效降低变换器在宽负载范围下的开关损耗，并缓解传统TCM带来的高电流应力问题。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流...
交替模式下T型三电平LLC谐振变换器的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
T型三电平LLC变换器结合了二电平拓扑的低导通损耗与三电平拓扑的低开关应力优势。针对其电压增益范围受限的问题，本文提出了一种交替模式控制策略，通过优化轨迹控制实现了电压平衡，提升了变换器的性能与应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化发展，T型三电平LLC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。该研究提出的电压平衡控制策略可优化阳光电源PowerStack或ST系列PCS中DC-DC级的控制算法，解决三电平中点电位不平衡问...
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...
多相DC-DC变换器的无缝旋转移相技术
Seamless Rotational Phase Shedding for Multiphase DC–DC Converters
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于多相DC-DC变换器的无缝旋转移相（PS）控制方法。以15kW/50kHz三相交错同步升压变换器为例，通过最小化功率损耗确定最优相位激活策略。文章详细分析了稳态及动态过程中的总电感电流波动，实现了高效的相位管理。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在多路MPPT或大功率储能变流器中，通过旋转移相技术动态调整激活相位，可显著提升变换器在轻载工况下的转换效率，降低损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan或PowerStack的DC-DC级控制算法优化中，以提升系统全功率段的...
模块化多电平变换器子模块故障诊断与容错控制方法综述
Review of Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Methods of the Modular Multilevel Converter Under Submodule Failure
Qian Xiao · Yu Jin · Hongjie Jia · Yi Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化结构和优异的谐波性能，在交流和直流转换应用中备受关注。然而，大量的功率开关增加了子模块（SM）故障的风险，这对MMC的安全可靠运行提出了巨大挑战。本文详细综述了MMC在子模块故障下的故障诊断与容错控制方法。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中具有重要应用潜力。随着系统容量向高压化、大功率化发展，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略，可优化iSolarCloud智能运维平台对变换器内部状态的实时监测能力，降低因单点故...
一种基于增强型真空断路器的无源振荡直流断路方案
A Passive Oscillation DC Breaking Scheme Based on Enhanced Vacuum Interrupter
Yu Xiao · Yi Wu · Yifei Wu · Mingzhe Rong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
由于直流系统缺乏自然电流过零点，直流断路一直是关键难题。现有方案多依赖电力电子器件或预充电路，导致成本高昂且控制复杂。本文提出了一种基于真空断路器的无源振荡直流负载电流断路方案，通过无源电路产生振荡电流实现强制过零，有效简化了直流断路控制策略。
解读: 该技术对于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。目前大容量储能系统直流侧保护多依赖高成本的电力电子断路器或熔断器，该无源振荡方案利用真空断路器实现强制过零，有望显著降低直流侧保护成本，提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在大型储能电...
一种结合反向电流注入与IGCT的新型直流断路器
A Novel DC Circuit Breaker With Counter-Current Injection and IGCT Combined
Weibin Zhuang · Mingzhe Rong · Yifei Wu · Yi Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对中压直流（MVdc）电网对高断路能力和低成本直流断路器（DCCB）的需求，本文提出了一种结合反向电流注入与集成门极换流晶闸管（IGCT）的新型DCCB拓扑。该方案旨在解决传统混合式DCCB因大量IGBT并联导致的成本高昂问题，通过IGCT的应用提升了断路器的电流关断能力并优化了系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压光伏并网系统具有重要参考价值。随着直流微网和中压直流配电的发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT相比IGBT在处理高压大电流时具有更强的通流能力和更低的导通损耗，有助于降低大功率PCS的直流侧保护成本。建议研发团...
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