Md. Rezaur Rahman Shipon Shipon · Md. Rashidul Islam · Md. Shahan Sarker · Md. Ashib Rahman 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文为磁耦合直流 - 直流转换器提出了一种先进的非线性反步控制器，旨在实现零稳态误差、最短调节时间和减少抖振效应的稳定电压调节。该控制器的性能在各种运行条件下进行了评估，包括参考信号的阶跃变化以及负载和输入电压的变化。所提出的控制器仅具有一个可调增益参数，这简化了整体设计过程。将该控制器的性能与传统的比例积分控制器以及其他非线性滑模控制器（如双重积分滑模控制器和无积分滑模控制器）进行了比较。MATLAB/Simulink 仿真结果表明，在超调、稳态误差和调节时间方面，反步控制器的性能优于现有控制...

解读: 该反步法非线性控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在储能系统方面，可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，提升电池侧电压调节精度与动态响应速度，增强系统在电网波动下的鲁棒性。在新能源汽车领域，可优化车载OBC充电机的功率因数校正与宽范围电压输出性能，改善负载突变时的瞬态特...

Jinfeng Zhang · Xufu Ren · Zhenshuai Rong · Junwen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出一种适用于电动汽车（EV）应用的 800 至 14 V 双向 DC - DC 转换器架构。该架构通过采用低压电力电子器件和一种新型集成磁路设计，有助于在轻载时实现高效率并减小体积。该原型在 10%负载下的效率达到 93.5%，峰值效率为 95%，功率密度为 9.18 kW/L。

解读: 该双向800V-14V变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。双级LLC+Buck/Boost架构可应用于车载OBC充电机的辅助电源模块，实现动力电池与12V/14V车载低压系统的高效能量双向传输。其轻载高效特性契合车辆待机、怠速等工况需求，可显著降低静态功耗。谐振变换器的软开关技术与...

Fei Zhang · Yuanshi Zhang · Yiqi Liu · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

大功率直流 - 直流（DC - DC）变换器对于不同电压等级的高压直流（HVDC）系统互连至关重要。本文介绍了由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的无变压器混合模块化多电平直流 - 直流变换器（MMDC）的优化设计与运行。由于桥臂内部直流分量电压和交流分量电压可以自由选择，因此针对不同的电压转换比推导出了使开关视在功率最小的最优调制指数。为了降低变换器成本，还考虑了过调制情况。出于系统安全性和可靠性的考虑，直流故障阻断能力是高压直流应用中直流 - 直流变换器的一个理想特性。得益于...

解读: 该无变压器模块化多电平DC-DC变换器技术对阳光电源PowerTitan储能系统和直流侧产品具有重要应用价值。调制指数优化方案可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，提升不同电压等级储能单元间的功率转换效率。故障阻断能力分析为大型储能系统的直流侧保护设计提供理论支撑，增强系统安全性。小信...

Fan Yang · Zuoqian Zhang · Xiaowen Jiang · Heqi Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

针对单相交直流电力系统，提出了一种基于串联电压补偿和部分功率变换双向直流/直流变换器的二阶纹波功率抑制电路。串联电压补偿结构由一个无源电容和一个基于双向直流/直流变换器的有源电容组成。有源电容和无源电容的电压均在宽范围内波动，以抑制二阶纹波功率，同时减小解耦电容的体积和尺寸。有源电容对无源电容的电压波动进行补偿，从而使交直流变换器的总输出电压实现低纹波。由于基于双向直流/直流变换器的有源电容仅处理部分纹波功率，因此降低了双向变换器的额定功率和损耗。为补偿双向变换器的功率损耗，在功率因数校正变换器...

解读: 该二阶纹波抑制技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，单相并网场景下的二阶纹波（100/120Hz）会增大直流侧电容应力，该方案通过部分功率转换和串联补偿可显著降低电容容量需求，提升PowerTitan系统功率密度。对于SG系列单相光伏逆变器，该技术可减小直流母线电容体...

Liping Mo · Guipeng Chen · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

在可再生能源系统和电动汽车等应用中，对多端口双向直流 - 直流转换器（MP - BDC）的需求日益增长。然而，目前的拓扑推导方法严重依赖手动分析，导致新拓扑的推导速度缓慢，且现有的 MP - BDC 数量有限。为应对这些挑战，本文提出了一种基于图论的快速图形分析（FGA）方法来替代手动分析，引入了一种用于推导单电感多端口双向直流 - 直流转换器（SIMP - BDC）拓扑的快速且系统的方法。该方法包括两个步骤：对 SIMP - BDC 的组件进行穷举组合，并使用 FGA 对这些组合进行分析，以自...

解读: 该图论化拓扑推导方法对阳光电源多端口应用场景具有重要价值。在ST储能系统中，可系统化设计光伏-储能-电网三端口变流器，优化PowerTitan的多能源接入架构；在车载OBC产品线，可推导高压电池-低压电池-充电口多端口拓扑，提升集成度；在光储充一体化充电桩中，可构建光伏-储能-车辆多向能量流动的高效...

Stefano Savio · Simone Giuffrida · Fabio Mandrile · Fausto Stella 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

燃料电池正日益被视为电动汽车中传统电池组的可行替代方案，尤其适用于对减轻重量和增加续航里程有要求的长途运输。尽管燃料电池具有诸多优势，但其电池堆输出电压较低且随负载变化（通常低于200 V），因此需要使用高效升压直流 - 直流转换器，以达到电动动力系统所需的电压（400 - 800 V）。在此背景下，氮化镓（GaN）技术可实现超过100 kHz的开关频率，使其成为高功率、高密度直流 - 直流转换器的首选技术。本文的主要重点是开发并实施一种先进的数字控制解决方案，该方案适用于以100 kHz开关频...

解读: 该多电平交错GaN DC-DC变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其数字控制策略可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统的DC-DC变换环节，通过多电平交错拓扑降低电流纹波，提升功率密度。GaN器件的高频开关特性与阳光电源现有SiC/GaN功率器件应用经验高度契合，可优化电驱动系...

Prantik Majumder · Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

本文针对适用于48V至负载点（PoL）应用的新型级联式直流 - 直流转换器，提出了精确建模方法、数字控制架构和设计方法。采用非隔离式中间架构（IBA），将48V输入转换为12V，在负载点阶段再使用串联电容降压（SCB）转换器将其进一步转换为1V。负载点转换器受到严格调节，并被建模为恒功率负载（CPL），这会引入负增量阻抗效应，从而影响中间架构的稳定性。通过考虑寄生参数和采样延迟，推导了离散时间（DT）大信号和小信号模型，以准确捕捉系统动态特性，用于逐周期稳定性分析。采用电压模式数字相移调制（DP...

解读: 该级联48V至PoL架构的建模与数字控制技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相交错并联DC-DC变换器是关键功率级，该研究提出的小信号建模方法可优化级联变换器的动态响应设计，数字控制策略可增强多相并联结构的鲁棒性，显著提升负载突变时的瞬态性能。在SG系列光伏逆变器...

Sobhan Sarani · Xiaodong Liang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

电池储能系统广泛应用于可再生能源发电和电动交通系统。双向直流 - 直流变换器（BDC）是此类系统中的关键组件，可在电池充电和放电模式下实现双向功率流动。BDC可分为隔离型和非隔离型。非隔离型BDC具有更低的体积、重量和功率损耗，适用于不需要电气隔离的紧凑结构。本文对非隔离型BDC进行了全面的文献综述，涵盖了软开关、电流纹波降低、高电压增益和弹性技术。软开关旨在降低开关损耗并提高效率，包括辅助电路和非辅助方法，如交错结构、移相调制和同步整流。电流纹波降低主要关注电容回路配置、交错结构和基于耦合电感...

解读: 该综述对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的DC-DC变换器设计具有直接指导价值。非隔离型BDC的软开关技术与效率优化方法可应用于电池侧DC-DC模块设计，提升系统转换效率和功率密度。拓扑结构与控制策略的系统梳理为SiC/GaN器件在储能系统中的应用提供理论支撑，有助于优化三电...

Preenu Paul · Babita R. Jose · Shahana T. K · Chikku Abraham 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文介绍了一种基于太阳能光伏（PV）的两级并网微型逆变器的设计、建模与控制。所提出的系统由一个隔离型高增益直流 - 直流（DC - DC）变换器和一个单相并网逆变器组成。高增益变换器采用准开关升压、开关电容（qSB - SC）拓扑结构和推挽电路实现。该变换器中的高频变压器提高了增益。此外，它还在第一级光伏电路和电网连接之间提供了电气隔离，解决了安全问题。DC - DC 变换器的控制通过实现最大功率点跟踪（MPPT）算法与单周期控制（OCC）相结合的方式来实现。第二级采用带有 LCL 滤波器的 H...

解读: 该推挽式微型逆变器技术对阳光电源SG系列组件级逆变器产品具有重要参考价值。推挽拓扑的高升压比特性可优化低压光伏组件的直流侧设计，减少MPPT级数，降低系统成本；其固有的电气隔离特性符合分布式光伏安全标准要求。双闭环控制策略与阳光电源现有GFL跟网控制技术兼容，可直接移植到微型逆变器产品线。该拓扑的低...

Keita Ohata · Hiroki Watanabe · Keisuke Kusaka · Jun-ichi Itoh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文针对输入并联输出并联（IPOP）型交直流转换器提出了一种带有功率不平衡补偿的增强型分布式控制方案，该方案采用了包含非瞬时值的功率不平衡补偿器。在传统下垂控制下，由于负载与各个单元之间存在布线电阻，并联连接的单元转换器中功率分配不平衡是一个常见问题。所提出的补偿器置于电压和电流反馈回路的外环，能有效缓解这些不平衡问题。通过利用非瞬时值，该控制方案可采用低带宽通信，从而能够使用低速无线模块并减少所需的信号线，进而提高了系统的灵活性。采用一个由六个集成无线通信模块的单元组成的7.2千瓦样机进行了实...

解读: 该功率不平衡补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。多单元IPOP并联架构是大功率储能系统的典型拓扑，文章提出的基于无线通信的改进下垂控制方案可直接应用于模块化储能变流器的功率均衡管理。其本地反馈补偿机制能有效解决阳光电源储能系统中因器件参数离散性、通...

Andrea Volpini · Salvatore R. Di Salvo · Giulia Tresca · Riccardo Leuzzi 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

随着可再生能源与电网的融合程度不断提高，储能系统对于电网的稳定性和调节变得至关重要。因此，专用的两级交直流转换器对于将电池集成到电网基础设施中必不可少。这些转换器通常采用单相或三相逆变器与双有源桥（DAB）以背靠背的配置组合，从而确保高效率和电气隔离。此类转换器的传统控制方案包括两个独立的基于比例积分（PI）的控制回路，每个阶段各一个。本文针对两级交直流转换器提出了一种基于调制模型预测控制（MMPC）算法的新型控制策略。所提出的方法利用单一的成本函数优化程序同时控制网侧和电池侧阶段，简化了控制架...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于调制模型预测控制（MMPC）的双级AC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术针对钒液流电池储能系统的并网应用，与我司在大型储能领域的业务布局高度契合。 **核心技术价值**：论文提出的统一控制策略突破了传统双PI控制环路的架构限制，通过单一成本函数同时优...

Bussa Vinusha · R Kalpana · Dharavath Kishan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种用于同时为两块电池充电的两级电动汽车（EV）交流 - 直流转换器架构。该架构由一个三相多电平升压功率因数校正（PFC）转换器和一个双向双输出直流 - 直流转换器组成。此外，该直流 - 直流转换器具备零电压开关（ZVS）功能且输出相互隔离。这两级独立工作，使得交流 - 直流级能够在连续导通模式（CCM）下运行，而不会影响直流 - 直流级的占空比变化。同时，还提出了一种合适的控制技术，以改善总谐波失真（THD）和功率因数，并实现两块电池的功率均分。文中详细讨论了所提出的双电池充电器的工...

解读: 该三相隔离型多电平AC-DC变换器技术对阳光电源车载充电机（OBC）及充电桩产品线具有重要应用价值。其多电平整流结构可降低输入电流谐波、提升功率因数，与阳光电源三电平拓扑技术路线高度契合。相移全桥软开关控制可结合SiC器件应用进一步提升效率。双电池独立充电管理功能可拓展至混合动力车型或储能系统的多模...

Rahul Kumar Garg · Mummadi Veerachary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种非隔离型双向直流 - 直流变换器。该变换器的设计旨在确保低压（<i>LV</i>）侧的两个电感中的电流纹波相互抵消，从而使变换器低压侧的电流平稳且无纹波。与此同时，变换器高压（<i>HV</i>）侧的电流连续且纹波含量低。文献中报道的单向拓扑结构主要通过同步开关实现电流纹波消除，呈现出升降压电压增益特性。然而，所提出的变换器在正向模式下具有升压特性，在反向模式下具有降压特性。该变换器的一些显著特点包括：开关和电容上的电压应力较低，低压侧端口和高压侧端口之间共地。为了分别研究变换器的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非隔离双向DC-DC变换器技术在储能系统和光储一体化应用中具有显著的实用价值。该技术通过低压侧双电感纹波互相抵消的创新设计，实现了电流的平滑输出，这对于延长电池储能系统寿命、提升系统可靠性具有重要意义。 该拓扑的核心优势与我司业务需求高度契合。首先，正向升压、反向降压...

Cagdas Hisar · Guven Balta · Ibrahim Sefa · Necmi Altin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

与其他控制类型相比，滑模控制（SMC）除了具有高精度、简单性、鲁棒性、快速响应以及在给定范围内对干扰不敏感等优点外，还具有更大的无界设计潜力。本研究利用这种设计自由度特性，提出了一种新型快速终端滑模面，它属于滑模控制新一代滑模面。通过将这种新滑模面与文献中的同类滑模面进行比较，仿真数据表明，该滑模面在获得快速动态响应方面非常有效。此外，这种新型滑模流形解决了与快速终端滑模面相关的奇异性问题，理论分析对此进行了详细阐述。从实验角度来看，所提出的滑模面在降压型直流 - 直流转换器上进行了测试。为确保...

解读: 该固定开关频率快速终端滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过解决传统滑模控制的奇异性问题，可显著提升DC-DC变换器在储能系统中的动态响应速度和稳态精度，特别适用于储能系统的双向DC-DC变换环节。固定开关频率特性有利于优化磁性元件设计、降低...

P. Mahesh Reddy · K. Ramachandra Sekhar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

本文介绍了一种采用特定逆变器开关序列在感应电动机驱动系统中回收制动能量的新方法。在制动过程中，提出使电动机电压与合成的逆变器电压之间产生相位偏差，以捕获制动能量并将其重新导向直流电路。为实现该相位偏差，本文建立了一个定子感应电压的解析模型，该模型是转子动能和磁场强度的函数。利用所建立的模型，通过改变定子感应电压与逆变器合成电压之间的相位偏差（离散角）来分析制动能量回收特性。通过构建能量函数进行研究发现，在制动过程中，相位偏差的程度对电动机与直流电路之间的能量交换有显著影响。能量交换特性表明，只有...

解读: 该瞬时制动能量建模与电压矢量优化技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。在电机驱动控制器中，可借鉴其分散式电压矢量合成策略，优化再生制动时的能量回馈效率，提升车载动力系统的整体能效。对于充电桩产品，该精确电压矢量控制方法可应用于双向充放电V2G场景，改善能量双向流动的转换损耗。此外，ST储能...