Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

对于高功率应用而言，交错式三电平直流 - 直流转换器是满足高电压和大电流需求的首选拓扑。然而，由于多个开关的耦合效应，电感电流并非标准的三角波形，这使得在近临界导通模式（near - CRM）下的分析和控制变得复杂。本文提出了一种电感电流纹波预测方法，并为交错式 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">n</i> 相三电平直流 - 直流转换器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项交错并联多相三电平DC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术针对高功率应用场景，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术路线高度契合。 **技术价值分析**：论文提出的电感电流纹波统一预测方法解决了传统多相交错控制中分段占空比分析的复杂性问题，这对我司大功率1...

Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

功率变换器的可靠性与半导体器件结温的变化密切相关。因此，拥有这些组件的精确模型至关重要。本研究提出了一种针对基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流变换器的电热模型。实验评估采用了基于氮化镓的两电平降压变换器（TLBC），其中通过脉宽调制（PWM）实现电流控制，同时在 10 - <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-m...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-HEMT器件的电热建模研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低损耗特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，与公司"1+e"战略中对高功率密度、高效率产品的追求高度契合。 该研究的核心价值在于建立了精确的电热耦合模型，并通过10-...

Sohaib Qazi · Prasanth Venugopal · Alan J. Watson · Patrick Wheeler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于基于 H 桥的隔离式直流/直流变换器易于扩展至大功率、控制机制简单且能有效利用半导体器件和变压器，它们在快速充电站、直流微电网和可再生能源整合等各种电力电子应用中占据了核心地位。在双向变换器中，双有源桥（DAB）变换器因其直接的功率流控制机制、固有的软开关实现方式、对称且模块化的结构等特点，成为常见选择。然而，传统拓扑结构在电压增益和输出功率范围较宽时，效率会显著降低。这一局限性可能会阻碍其在公共直流充电器中的应用，因为公共直流充电器通常需要适应不同的充电曲线和车辆电压等级。本文提出了一种源...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项基于双有源桥（DAB）变换器的改进技术具有显著的战略价值。该技术通过并联输入和多功能输出设计，有效解决了传统DAB在宽电压增益和宽功率范围下效率骤降的核心痛点，这与我司在光储充一体化、直流微网和快速充电站等应用场景的技术需求高度契合。 在储能系统方面，该技术的双向功率...

Huu-Phuc Kieu · Ngoc-Quy Do · Sewan Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种新型隔离式三端口直流 - 直流变换器（TPC），名为双浮动双有源桥（DAB）三端口变换器。所提出的变换器将一个隔离式 DAB 变换器和一个交错非隔离式双浮动升压（DFB）变换器相结合。由于自动驾驶和娱乐系统的发展，车辆中辅助负载的功率需求迅速增加，因此引入了双辅助电压（48 V 和 12 V）系统以减轻大电流负担。DFB 变换器的高电压增益特性确保其工作占空比保持在 0.5 左右，从而减小滤波器尺寸、关断电流和环流，并提高高压侧的功率传输能力。此外，低压侧开关上较低的电压应力允许使...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双浮地三端口DC-DC转换器技术具有重要的战略价值，特别是在电动汽车电源管理和储能系统领域。该技术通过集成隔离型双有源桥（DAB）与交错式双浮地升压转换器，实现了400-840V高压端、48V中压端和12V低压端的高效能量管理，这与阳光电源在新能源汽车动力系统和储能变流...

Fatemeh Falahi · Masoud Nikbakht · Ebrahim Babaei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文介绍了一种非隔离式超高升压直流 - 直流变换器，该变换器利用一个耦合电感（CI）和一个电压倍增电路来提高电压增益。所提出的拓扑结构将二次升压变换器与电压倍增电路（二极管 - 电容单元）相结合。此外，所推荐的变换器使用一个匝数比小的耦合电感，实现了高电压增益，属于超高升压直流 - 直流变换器。此外，所提出的设计适用于具有最小输入电流纹波的可再生能源。而且，所提出的变换器的显著优点包括高电压增益、单开关和二极管上的低电压应力、连续的输入电流、共地、结构和控制简单以及重量轻，这些都提升了其性能。随...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的单开关超高增益DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该拓扑通过耦合电感和倍压电路实现24V到400V的超高电压增益，这与我们在分布式光伏和储能系统中面临的低压直流升压需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术可直接应用于组件级优化器和低压光伏系统的前端升压环...

Yue Zhang · Nie Hou · Zheng Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

在许多工业应用中，电源中断是无法容忍的，因此高可靠性对于功率变换器而言极为关键。容错方案作为提高可靠性的有效途径，受到了更多关注。然而，由于单相交错并联电流型双有源桥（CF - DAB）变换器的器件冗余度低且结构不对称，目前尚未有针对该变换器的容错方案报道。为解决这一具有挑战性的问题，本文提出了一种开路容错方案。采用所提出的容错方案后，单相交错并联电流型双有源桥变换器即使在两个特定开关和中间电容出现开路故障的情况下，仍能维持功率传输。同时，在没有中间电容缓冲功能的情况下，也能有效抑制潜在的电压尖...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相电流馈电双有源桥（CF-DAB）变换器的开路容错技术具有重要的战略价值。该技术直接契合我司在储能系统和光伏逆变器领域对高可靠性的核心诉求。 在储能系统应用中，DC/DC变换器是连接电池与直流母线的关键环节，任何功率中断都可能导致系统失效甚至电网扰动。该论文提出...

Fabio Corti · Vittorio Bertolini · Alberto Reatti · Antonio Faba 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种基于扩展描述函数的创新方法，用于对直流 - 直流 LLC 谐振功率转换器进行精确建模。与文献中大多数基于基波近似开发的模型不同，所提出的模型能够恰当地考虑高次谐波的影响，即使在远离谐振的工作条件下也能提供准确的结果。由于转换器的非线性特性，无法直接使用叠加原理来考虑高次谐波。因此，纳入高次谐波是一个具有挑战性的问题。为此，本文介绍了在经典扩展描述函数（EDF）方法（该方法通常仅考虑基波）中纳入多个谐波的过程。EDF 方法还可用于推导转换器的小信号模型，这对设计转换器的控制电路非常有...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于LLC谐振变换器高级建模方法的研究具有重要的工程应用价值。LLC谐振拓扑是我司光伏逆变器DC-DC环节和储能变流器中广泛采用的核心技术，其高效率、高功率密度特性与公司产品的轻量化、高效化战略高度契合。 该论文提出的多谐波建模方法突破了传统基波近似模型的局限性，这对...

Krzysztof Dmitruk · Andrzej Sikorski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文针对通过 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">LCL</i> 滤波器接入电网的交直流电网变流器，提出了一种新型的基于连续控制集电流的模型预测控制（CCS C - BMPC）方法。大多数连续控制集模型预测控制（CCS MPC）算法在最终控制阶段通过调节由预测算法得出的参考电压来控制变流器电流。所提出的算法通过调节变流器电流和滤波电容上的...

解读: 从阳光电源核心业务视角来看，这项基于连续控制集的电流模型预测控制（CCS C-BMPC）技术对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有重要的技术价值。该算法针对带LCL滤波器的三相AC/DC变换器，通过直接控制并网电流而非传统的间接电压控制方式，实现了在较低开关频率下的低THD性能，这直接契合我们产品...

Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器（TPC）可集成可再生能源系统、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性的特点。本文提出一种适用于可再生能源系统应用的具有软开关特性的高增益三端口直流 - 直流转换器。在所提出的转换器的各种工作模式下，所有开关均能实现零电压开通，所有二极管均能实现零电流关断，这可有效提高转换器的效率。此外，耦合电感实现了零直流偏置，可减小磁芯尺寸和磁芯损耗。本文阐述了所提出转换器的工作原理、性能分析、效率分析、参数设计、能量管理及控制方法。搭建了一台功率为 300 W 的实验样机，其光伏...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三端口DC-DC变换器技术对我们在光储一体化系统领域具有重要的战略意义。该技术通过单一变换器同时集成光伏输入、储能接口和负载输出，与我们当前推广的户用及工商业储能系统架构高度契合，能够有效简化系统拓扑，降低BOM成本并提升系统可靠性。 该技术的核心价值在于三个方面：首...

Chio-Hong Leong · Chi-Kong Wong · Chi-Seng Lam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

铝电解电容器（AEC）作为一种高能量密度、低成本的储能元件，广泛应用于电力电子变换器中以稳定输出电压。然而，有报道称铝电解电容器是一种易损元件，会威胁电力电子变换器的可靠性。铝电解电容器的健康状态反映在其等效串联电阻（ESR）的变化上。因此，有必要监测铝电解电容器的等效串联电阻，以确保变换器的安全性和可靠性。本文提出了一种基于输出电压纹波信息、无需使用任何电流传感器的新型等效串联电阻在线估计方法，适用于直流 - 直流升压变换器的连续和不连续导通模式。该方法具有实施成本低、计算负担小和精度可接受的...

解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项针对DC-DC升压变换器输出电容ESR在线估算的技术具有显著的工程应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，铝电解电容作为直流母线支撑和输出滤波的核心器件，其健康状态直接影响系统可靠性。该论文提出的无电流传感器ESR估算方法，仅基于输出电压纹波信息即可实现连续和断...

Kirshan Kumar Gautam · Amitabh Chatterjee · Subhendu Bikash Santra · Dinkar Prasad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

在这篇论文中，提出了一种基于 LLC 谐振隔离式直流 - 直流转换器的新型电路结构，以实现无线充电系统（WCS）的恒流 - 恒压（CC - CV）特性。基于复杂可重构网络的 LLC 谐振直流 - 直流转换器能够在恒定开关频率下实现 CC - CV。这项工作是基于固定隔离式 LLC 谐振直流 - 直流电路的一种替代方案，其中采用额外的电容开关配置，以在恒定开关频率下实现具有无缝过渡特性的 CC - CV 特性。在整个 CC - CV 运行过程中，所有逆变器开关均实现软开关。此外，采用千伏安/千瓦优...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLC谐振隔离DC-DC转换器的恒频CC-CV控制技术，对我们在储能系统和电动汽车充电领域具有重要的应用价值。 该技术的核心创新在于通过开关电容网络实现恒定频率下的恒流-恒压无缝切换，这与我们储能变流器（PCS）和充电桩产品的技术需求高度契合。传统LLC转换器需要...

Guoliang Yang · Aopeng Wang · Deqiang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

摘要：双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器通常采用移相控制来控制DAB变换器的功率传输。由于在移相值更新的调节过程中无法满足稳态分析的理论前提，从而导致产生暂态直流偏置。为解决三电平DAB变换器的暂态直流偏置问题，提出了一种基于载波对称更新的暂态抑制策略。该策略通过调整三电平全桥侧输出电压波形的等效对称中线位置，并对两电平全桥侧采用等效解耦抑制，在半个周期后实现暂态抑制。该策略同样适用于单移相、双移相和三移相调制。通过仿真验证了该策略的有效性。最后，对所提策略进行了实验验证。通过设计并搭建实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的三电平双有源桥（DAB）变换器瞬态直流偏置抑制技术具有重要的应用价值。DAB变换器是我们储能系统和光伏逆变器中实现直流变换的核心拓扑，其性能直接影响系统效率和可靠性。 该技术针对相移控制过程中产生的瞬态直流偏置问题，提出了基于载波对称更新的抑制策略。这对阳光...

Eric Stolt · Martin Affolter · Zhechi Ye · Juan Rivas-Davila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

理论上，提高直流 - 直流转换器的开关频率能够减小无源元件的尺寸并提高系统功率密度，这是许多应用所要求的。然而，电感器和变压器在高频和小体积条件下的性能本质上难以提升，这成为实现高频、高功率密度直流 - 直流转换器的瓶颈。设计无电感的直流 - 直流转换器，转而使用压电谐振器进行无源储能，可绕过这一瓶颈。虽然基于压电谐振器的直流 - 直流转换器原型已在兆赫兹开关频率下展现出高功率密度和高效率，但这些转换器依赖开环控制。实际应用需要对这些转换器进行闭环控制，但现有的闭环控制方法无法适用于兆赫兹频率。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于压电谐振器的高频DC-DC变换技术具有显著的战略参考价值，但距离规模化应用仍有距离。 该技术的核心创新在于用压电谐振器替代传统电感和变压器，突破了磁性元件在高频小型化方面的固有瓶颈。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这一技术路径理论上可实现功率密度的大幅...

Jiayi Geng · Riccardo Mandrioli · C. Q. Jiang · Mattia Ricco · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

数据中心不断增加的功耗促使直流配电网络系统朝着高效率、高功率密度、具备冗余性和低成本设计的方向发展。为顺应这一趋势，本文提出一种用于数据中心大电流供电的双母线48 V转12/4 V背靠背转换器，采用垂直组装结构设计。该转换器采用模块化方法实现，由一个四相交错降压转换器与一个开关电容电压选择器级联组成。四个降压转换器并联，并采用交错控制调制来分配电流，为第二级的开关电容转换器提供稳定的电压。开关电容转换器的每个桥臂中并联了四个金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），以承受高输出电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的垂直堆叠双总线DC-DC变换器技术具有重要的借鉴价值，特别是在储能系统和数据中心供电领域的应用拓展方面。 该技术采用四相交错并联Buck变换器级联开关电容变换器的拓扑结构，实现48V到12V/4V的高效率转换，输出电流达200A。其核心优势在于：0.34mΩ...