找到 13 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种重构拓扑的单相隔离式直流-交流变换器最小电流应力调制方法
A Topology-Reconstructed Minimum-Current-Stress Modulation for a Single-Phase Isolated DC–AC Converter
Nie Hou · Xuesong Wu · Zhengqin Huang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有高功率密度和高效率的特点，隔离型直流 - 交流转换器在需要电气隔离和双向功率流的应用中，已成为基于工频变压器的直流 - 交流转换器的有力替代方案。本文对单相隔离型直流 - 交流转换器进行了研究，并提出了一种改进的拓扑重构最小电流应力（MCS）调制方法，以实现高效率和卓越的电能质量。该方法探讨了直流 - 交流转换器的拓扑重构，并将其视为两个双有源桥（DAB）直流 - 直流转换器，使直流 - 交流转换器能够借鉴 DAB 转换器的效率优化方法。然后，结合高效 DAB 转换器的 MCS 调制，针...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单相隔离型DC-AC变换器的拓扑重构最小电流应力调制技术具有显著的应用价值。该技术通过将DC-AC变换器重构为两个双有源桥（DAB）DC-DC变换器的组合形式，创新性地将成熟的DAB效率优化方法引入到隔离型逆变器设计中，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度...
一种基于耦合电感的可扩展高电压增益软开关双向DC-DC变换器
An Extendable High-Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC–DC Converter With Coupled Inductor
Fan Yuan · Ruixiang Hao · Jingqi Song · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种适用于高电压增益和大功率应用的非隔离式可扩展软开关双向直流 - 直流变换器。所提出的变换器采用低压侧（LVS）交错并联、高压侧（HVS）串联的结构，具有开关和电容电压应力低以及均流的特点。此外，通过将耦合电感与谐振槽路相结合，该变换器能够在宽电压范围内的轻载和满载条件下实现所有开关的软开关，并且可以控制漏感能量。详细讨论了其工作原理、器件电压应力、软开关条件以及对比分析。此外，还给出了所提出变换器的参数设计。最后，搭建了一台低压侧电压为 40 - 90 V、高压侧电压为 400 V...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高增益软开关双向DC-DC变换器技术与我们在储能系统和光伏发电领域的核心需求高度契合。该技术采用低压侧交错并联、高压侧串联的拓扑结构，实现了40-90V到400V的宽范围电压转换，这正是我们储能变流器（PCS）和光储融合系统中连接电池组与直流母线的关键技术环节。 该技...
基于损耗优化的宽负载适应性单级双有源桥微逆变器设计
Design of a Single-Stage Dual Active Bridge Microinverter With Wide Load Adaptability Based on Loss Optimization
Xuchi Xue · Zhitao Liu · Weihan Li · Hongye Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种具备离网负载能力的单级双有源桥（DAB）直流 - 交流转换器的优化设计方案。DAB 转换器因其双向功率传输和高功率密度特性而备受关注。然而，储能装置在离网运行时需要具备对负载的适应性。本文基于控制变量的线性化，建立了一个新的控制回路。其目标是最小化电流应力和均方根电流，这会对外部相移角进行约束，从而提高系统效率。此外，从损耗模型的角度出发，基于所选的开关器件研究了系统的最佳工作频率范围。结合绕组方式，对磁性元件的参数进行了优化，这进一步提高了系统效率。搭建了一台 600 W 的 D...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级双有源桥（DAB）微逆变器技术具有重要的战略价值。该技术通过损耗优化实现了97.89%的峰值效率，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求的高效率目标高度契合。 该技术的核心创新在于通过控制变量线性化建立新型控制环路，有效降低电流应力和均方根电流，这对我司储能变流器...
量子功率脉冲组合调制实现宽电压增益DAB变换器全负载范围ZVS
Quantum Power Pulse Combination Modulation to Achieve Full Load Range ZVS of DAB Converters in Wide Voltage Gain
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
零电压开关（ZVS）对于降低双有源桥（DAB）变换器的开关损耗至关重要。传统的 DAB 移相控制受开关结电容的影响，存在固有的非 ZVS 区域。本文提出一种量子功率脉冲组合调制方法来填补非 ZVS 间隙，该方法通过一系列具有整数周期的功率或无功率脉冲来调节功率。在无功率期间，一个桥臂产生零电平电压，因此通过调节另一个桥臂的占空比，电感电流可以表现为可控的励磁电流，从而实现两个相邻周期之间的无缝过渡。所提出的方法使 DAB 工作在断续连续电流模式下，并在轻载和宽电压增益区域（尤其是接近单位增益时）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项量子功率脉冲组合调制技术对我们的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要的应用价值。双有源桥（DAB）变换器是我们储能系统中DC-DC变换的核心拓扑，该技术针对传统移相控制在轻载和宽电压增益范围内难以实现全范围零电压开关（ZVS）的痛点，提出了创新性解决方案。 该技术的核...
一种可扩展的无变压器双向直流-直流变换器，具有高电压增益和零电流纹波
An Extendable Transformer-Less Bidirectional DC–DC Converter With High Voltage Gain and Zero-Current Ripple
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...
三相双有源桥变换器的瞬时脉冲模式控制以优化动态性能
Instantaneous Pulse Pattern Control for Optimized Dynamic Performance of Three-Phase Dual-Active Bridge Converter
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
三相双有源桥（DAB3）变换器是一种用于大功率直流微电网的隔离型双向直流 - 直流变换器。若不对 DAB3 进行快速动态控制，在暂态条件下维持微电网直流电压所需的直流母线电容会增大，从而增加短路事故过电流的风险。因此，人们对 DAB3 的动态控制方法进行了广泛研究，由此产生了目前最先进的广义瞬时磁链和电流控制（GIFCC）方法。GIFCC 可在单移相（SPS）和三移相（TPS）调制下动态调节变压器的相电流和励磁磁链。然而，它会根据过渡类型采用不同的控制律，这导致动态性能下降，并使与外环功率或电压...
解读: 从阳光电源储能系统和光储一体化解决方案的业务视角来看，这项三相双有源桥（DAB3）变换器的瞬时脉冲模式控制技术具有重要的战略价值。DAB3作为高功率直流微电网中的核心隔离双向DC-DC变换器，直接关系到我们储能系统的动态响应能力和安全性能。 该技术的核心价值在于将瞬态响应时间优化至开关周期的六分之...
考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...
通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率
Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...
解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...
一种并联输入与多功能输出的双有源桥变换器
A Parallel Input and Versatile Output Dual Active Bridge Converter
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...
基于双悬浮结构的三端口直流变换器用于电动汽车-辅助电源模块
Dual Floating Based Three Port DC-DC Converter for EV-APM
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...
一种单相电流型双有源桥DC/DC变换器的开路故障容错方案
An Open-Circuit Fault-Tolerant Scheme for Single-Phase Current-Fed Dual-Active-Bridge DC/DC Converter
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...
基于叠层功率模块的容量可扩展级联多电平储能系统
A Capacity-Expandable Cascaded Multilevel Energy Storage System Based on Laminated Power Modules
Jianwen Zhang · Xilian Huang · Jianqiao Zhou · Xinming Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
在集中式风电和光伏发电的大规模开发中，解决其随机性、波动性和间歇性问题对电网至关重要。部署大容量储能系统是一种有效解决方案。当前的大容量功率变换系统（PCS）包括低压并联和中压串联扩展两种方式。低压并联方法虽简单，但在大型应用的多机并联运行方面面临挑战。此外，它还需要使用工频变压器进行电压变换，导致成本高、占地面积大且效率较低。相比之下，中压串联扩展方式主要采用级联 H 桥储能系统（CHB - ESS），具有诸多优势。在该系统中，电池并联连接到子模块的直流母线。H 桥子模块的串联形成中压接口，可...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于叠层功率模块的级联多电平储能技术具有重要的战略价值。该技术针对大规模集中式风光发电并网的核心痛点，提出了容量可扩展的CHB-ESS改进方案，与我司在大容量储能PCS领域的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于通过叠层功率模块实现单机容量翻倍，这直接解决了当...
三电平双有源桥变换器中瞬态直流偏置抑制
Transient DC Bias Suppression for Three-Level Dual-Active-Bridge Converter
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...