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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...
一种基于新型模块化升降压的多端口双向DC-DC变换器
Novel Modular Buck-Boost Based Multiport Bidirectional DC–DC Converter (MPBC) for Hybrid Electric Vehicle Application
Jayamurugan Mookkan · Saravanan Kaliyaperumal · Z. M. S. Elbarbary · Saad F. Al-Gahtani 等6人 · IEEE Access · 2025年3月
为提升混合动力汽车中可再生能源的应用并实现零尾气排放，需高效的直流功率变换接口及精确的功率流控制。本文提出一种新型四端口双向DC-DC变换器，集成光伏与电池双输入端口，驱动电机与轻载双输出端口。该多端口变换器（MPBC）支持升降压运行模式，通过切换组合实现双向功率流动控制，适用于混合动力汽车中电池与电机间不同直流电压等级的连接，并可在再生制动时回馈能量充电。文中给出了工作模态分析、稳态特性、控制策略及功率损耗分析，采用MATLAB/Simulink仿真验证了设计方案的有效性与动态响应性能。
解读: 该四端口双向DC-DC变换器技术对阳光电源车载电源系统及光储充一体化产品具有重要应用价值。其模块化升降压拓扑可直接应用于新能源汽车OBC充电机产品，实现光伏、动力电池、辅助电源的多端口协同管理，支持V2G双向功率流动。该MPBC架构的再生制动能量回馈功能与阳光电源ST储能变流器的双向控制技术高度契合...
一种具有高电压增益和零电流纹波的可扩展无变压器双向DC-DC变换器
An Extendable Transformer-Less Bidirectional DC–DC Converter With High Voltage Gain and Zero-Current Ripple
Xuefeng Hu · Junqiang Jia · Xuehan He · Zijun Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种基于二次电路、开关电容和零电流纹波单元的新型可扩展非隔离双向DC-DC变换器。该变换器通过结合二次电路与开关电容单元，实现了宽电压转换比，并有效降低了半导体器件的电压应力。
解读: 该拓扑结构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。其高电压增益特性可简化储能PCS的级联设计，降低对高压器件耐压等级的要求，从而优化系统成本与效率。零电流纹波特性有助于延长电池组的使用寿命，提升储能系统的可靠性。建议研发团队评估该拓扑...
一种用于CLLC变换器的最小化RMS电流的最优VF-TPS调制方案
An Optimal VF-TPS Modulation Scheme for CLLC Converter With Minimized RMS Current
Ting Luo · Quanming Luo · Miaomiao Yin · Jia Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
CLLC变换器因其高效率、高功率密度和低电磁干扰，成为隔离型双向DC-DC变换器的主流拓扑。针对传统脉冲频率调制（PFM）在轻载下效率下降及电压调节困难的问题，本文提出了一种最优VF-TPS调制方案，旨在通过优化调制策略实现CLLC变换器在全负载范围内的RMS电流最小化，从而提升系统整体效率。
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作为双向DC-DC变换器的核心拓扑，广泛应用于储能变流器（PCS）的直流侧隔离级。通过引入VF-TPS优化调制方案，可有效降低变换器在宽电压范围和轻载工况下的损耗，显著提升阳光电源储能产...
一种具有自然短路耐受特性的CLLC变换器软启动方法
A Soft Startup Method With Natural Short-Circuit Tolerance Features for CLLC Converters
Huan Chen · Kai Zhang · Leheng Wang · Kai Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
CLLC变换器作为一种高频高效的双向DC-DC变换器，在电动汽车快充等户外场景中面临严峻的短路故障挑战，尤其是在启动阶段。本文提出了一种具备自然短路耐受能力的软启动方法，旨在提升变换器在恶劣环境下的运行可靠性与安全性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要应用价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量转换的核心，而启动阶段的短路保护一直是行业痛点。该软启动方法能显著提升产品在户外复杂环境下的鲁棒性，降低故障率，减少售后运维成本。建议研发团队评估该控制策略在...
一种在可选占空比下实现电流纹波抵消的非隔离双向DC-DC变换器
A Non-isolated Bidirectional DC--DC Converter With Current Ripple Cancellation at a Selectable Duty Ratio
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...
一种考虑动态条件的独立发电系统自适应混合步长归一化最小均方四阶控制方法
An Adaptive Mixed-Step Size Normalized Least Means Fourth Control Approach for Stand-Alone Power Generation System Considering Dynamic Conditions
Sombir Kundu · Ashutosh K. Giri · Sunil Kadiyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种用于电压源变换器（VSC）的自适应混合步长归一化最小均方四阶（MSSNLMF）控制方法，以调节独立发电系统中的电压与频率。该控制策略同时实现负载无功补偿、抑制供电系统谐波、平衡负载不对称影响，并在间歇性条件下提升基波分量提取的动态响应速度、减小稳态误差并增强系统稳定性。系统由光伏阵列、风力驱动的自励感应发电机及电池储能构成。采用双向DC-DC变换器控制替代传统PI控制，提升了系统稳定性并简化了控制器设计。实验结果表明，所提方法在风速、光照及非线性负载变化下均具有优良的电能质量，动态调...
解读: 该自适应MSSNLMF控制算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的混合步长自适应控制可直接应用于储能PCS的电压频率调节，相比传统PI控制，其19ms动态响应时间和2%稳态误差显著优于现有方案，可提升阳光电源离网储能系统在负载突变时的电能质量。双向DC-...
一种用于电动交通应用中直流快充站的宽输出电压范围双向两阶段DC-DC变换器
A Two-Stage Bidirectional DC–DC Converter With a Wide Output Voltage Range for DC Fast Charging Stations in E-Mobility Applications
Rajendra Prasad Upputuri · Bidyadhar Subudhi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
为缩短电动汽车充电时间并降低能量损耗，车载电池电压不断提升至800 V乃至1.5 kV，对快充系统设计提出新挑战。本文提出一种新型双向两阶段DC-DC变换器，具备极宽输出电压范围。前级采用双变压器可重构三桥臂变换器（DTR3LC），后级为交错式可重构降压变换器（IRBC），并通过四个辅助开关实现串并联切换，结合IRBC实现宽范围高效稳压调节。实验样机在80 V输入下实现15–150 V输出，最大效率达95.32%。
解读: 该双向两阶段DC-DC变换器技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其DTR3LC+IRBC架构通过串并联重构实现15-150V宽范围输出，可直接应对400V/800V/1500V多电压平台电动汽车的快充需求，避免多套硬件冗余。95.32%的高效率与阳光电源SiC器件应用经验结合，可提升充电桩能...
一种具有宽电压增益的双向谐振CLLC变换器平滑功率方向切换的混合控制策略
A Hybrid Control for Smooth Power Direction Transition of Bidirectional Resonant CLLC Converter With Wide Voltage Gain
Bodong Li · Min Chen · Xinnan Sun · Jiahui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
谐振CLLC电路因其高效率成为隔离型双向DC-DC变换器的主流选择。然而，其功率与开关频率呈反比，导致在低增益和轻载条件下存在功率控制盲区。该盲区会在功率方向切换时引发电压振荡，可能影响连接系统的稳定性。
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极高价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量流动的核心，针对功率盲区和切换振荡的优化，能显著提升储能变流器（PCS）在充放电切换过程中的动态响应速度与系统稳定性。建议研发团队关注该混合控制策略，以提升产品在...
宽负载范围内有源钳位软开关推挽全桥双向DC-DC变换器
Active-Clamp Soft-Switching Push-Pull Full-Bridge Bidirectional DC–DC Converter Over a Wide Load Range
Qunfang Wu · Sen Xue · Heng Xi · Jiangli Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对低压大电流储能场景，三开关推挽全桥双向DC-DC变换器（TPFBC）具有开关管数量少、成本低的优势，但存在电压应力高及全负载范围内难以实现零电压开关（ZVS）的问题。本文提出一种有源钳位软开关技术，旨在优化该拓扑在宽负载范围下的效率与可靠性。
解读: 该研究针对低压大电流储能应用，直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能变流器（PCS）的核心技术需求。在储能系统中，DC-DC环节的效率与功率密度是提升系统竞争力的关键。该拓扑通过有源钳位技术解决软开关难题，有助于降低开关损耗，提升PCS在宽负载范围下的转换效率。建议研发团...
一种具有动态功率分配功能的电流型双有源桥集成LC谐振变换器，适用于宽输入输出电压范围运行
A Current-Fed Dual-Active-Bridge Integrated LC-Resonant Converter With Dynamic Power Allocating for Wide Input and Output Voltage Range Operation
Cong Li · Jinjun Liu · Sixing Du · Ning Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种混合型电流型双向DC-DC变换器（CFIBDC），通过集成电流型双有源桥（DAB）与LC谐振电路，旨在解决宽输入输出电压范围下的高效率运行难题。该拓扑通过动态功率分配策略，有效提升了变换器在宽电压波动场景下的性能，特别适用于电池储能系统的充放电应用。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的参考价值。储能系统在实际运行中常面临电池电压随荷电状态（SOC）大幅波动的挑战，该混合型拓扑通过引入LC谐振与动态功率分配，能显著提升PCS在宽电压范围下的转换效率，降低开关损耗。建议研发团队评估该拓扑在下...
无变压器混合双向DC-DC升降压结构的综合与分类
Synthesis and Classification of Boost/Buck Structures for Getting Transformerless Hybrid Bidirectional DC–DC Converters
Fabiano Gonzales Nimitti · António Manuel Santos Spencer Andrade · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文对双向升降压功率变换器系列进行了综合、对比分析及架构分类。研究重点在于以低压直流母线为输入、高压为输出的拓扑结构，并根据输入/输出的串并联特性进行分类，探讨了模块间的电压分配机制。
解读: 该文献探讨的无变压器双向DC-DC拓扑是阳光电源储能业务的核心技术基础。对于PowerTitan（液冷储能系统）和ST系列PCS而言，优化DC-DC变换器的拓扑结构能显著提升系统功率密度和转换效率，降低无变压器方案下的系统成本。文章中关于电压分配和模块化串并联的分类方法，可直接指导下一代高压储能PC...
基于SiC-MOSFET的超98%效率四相交错双向DC-DC变换器及其宽电压比特性
Over 98% Efficiency SiC-MOSFET Based Four-Phase Interleaved Bidirectional DC–DC Converter Featuring Wide-Range Voltage Ratio
Shiqiang Liu · Guiyi Dong · Tomokazu Mishima · Ching-Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型浮动四相交错电荷泵双向DC-DC变换器（F4P-ICPBDC），具备宽降压/升压电压比。通过交错结构降低了低压侧电容和电感的电流纹波，浮动配置则实现了高电压转换比，并确保了平均电流平衡。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。储能系统在电池侧与直流母线之间需要高效的双向DC-DC变换，该技术采用SiC器件配合四相交错结构，能显著提升转换效率至98%以上，并有效降低电流纹波，从而减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发...
考虑寄生电阻的电压模式TCM-ZVS控制下Buck、Boost及Buck-Boost变换器反向开关电流的再探讨
Revisiting the Reverse Switched Current of Buck, Boost, and Buck–Boost Converters in Voltage-Mode TCM–ZVS Control Considering Parasitic Resistances
Guangyao Yu · Sachin Yadav · Jianning Dong · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文探讨了三角电流模式（TCM）零电压开关（ZVS）调制技术。针对双向DC-DC变换器，通过变频控制利用反向电感电流实现ZVS开通。文章重点分析了在考虑寄生电阻影响下，Buck、Boost及Buck-Boost变换器中反向开关电流的特性，为高频高效功率变换提供理论支撑。
解读: 该研究针对双向DC-DC变换器的高频ZVS控制，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环节具有极高的参考价值。通过优化寄生电阻影响下的TCM-ZVS控制策略，可进一步提升PCS的功率密度与转换效率，减少开关损耗。建议研发团队在下一代高频化...
一种基于准开关电容的高电压增益且低电流纹波的双向隔离DC-DC变换器
A Quasi-Switched-Capacitor-Based Bidirectional Isolated DC–DC Converter With High Voltage Conversion Ratio and Reduced Current Ripple
Zhining Zhang · Boxue Hu · Yue Zhang · Pengyu Fu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种专为储能应用设计的双向DC-DC变换器。该拓扑结构具有高电压转换比和低电流纹波的特性。通过在变压器原边引入准开关电容（QSC）电路，有效降低了开关器件的电压应力，并实现了3:1的降压比，优化了功率变换效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。高电压转换比和低电流纹波特性有助于提升PCS（储能变流器）的功率密度，并减少电池侧的电流应力，从而延长电池寿命。建议研发团队评估QSC电路在兆瓦级储能系统中的应用可行性，特别是在高压电池系统与直流母线匹配的场景...
一种具有共享软开关辅助电路的高效交错式双向DC-DC变换器
An Efficient Interleaved Bidirectional DC–DC Converter With Shared Soft-Switching Auxiliary Circuit
Jianghu Wan · Fang Liu · Yong Li · Kang-Zhi Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种结合传统拓扑与新型辅助电路的软开关交错式双向DC-DC变换器。该辅助支路由电容、电感及两个串联开关组成，通过共享方式连接至两相开关节点。由于电压连续性，该辅助电路实现了开关管的软开关特性，有效降低了开关损耗，提升了变换效率。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及充电桩业务具有极高参考价值。储能PCS的核心在于双向DC-DC变换效率与功率密度，该共享辅助电路方案能有效降低开关损耗，有助于在不显著增加成本的前提下提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，特...
一种基于谐振网络的高增益宽范围软开关双向DC-DC变换器
A High Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC-DC Converter With Wide Range Using Resonant Network
Fan Yuan · Ruixiang Hao · Xiaojie You · Pengfei Xiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于高电压增益和宽范围应用场景的双向DC-DC变换器（BDC）。通过在交错式Buck/Boost BDC中集成由耦合电感和谐振电容组成的谐振网络，实现了高电压增益。该谐振网络能有效控制漏感能量并抑制谐振电流变化，从而实现软开关特性。
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意义。储能PCS和充电桩在面对高压电池组与直流母线电压匹配时，对变换器的效率和功率密度要求极高。该拓扑通过谐振网络实现软开关，能显著降低开关损耗，提升系统整体转换效率，并有效应对宽电压范围下的调节需...
基于全局状态观测器的混合能源系统中双向DC-DC变换器开路故障诊断
A Global State Observer-Based Open-Switch Fault Diagnosis for Bidirectional DC–DC Converters in Hybrid Energy Source System
Jun Hang · Chaoqiang Ge · Shichuan Ding · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
开路故障是DC-DC变换器最常见的故障之一，若无法及时诊断将严重影响系统运行。本文提出了一种基于全局状态观测器的双向DC-DC变换器开路故障诊断方法，通过建立变换器的全局数学模型，实现对故障的快速准确识别。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有极高的应用价值。储能变流器中广泛应用双向DC-DC拓扑，开路故障诊断直接关系到系统的可靠性与安全性。通过引入全局状态观测器，可实现对功率模块故障的实时监测与快速定位，显著提升iSolarCloud智能运维...
一种采用阶跃电压开关以消除器件电压过冲的二次侧移相双向软开关DC-DC变换器
A Secondary-Side Phase-Shifted Bidirectional Soft-Switching DC–DC Converter Employing Step Voltage Switching for Eliminating Device Voltage Overshoot
Ravichandra Maddipudi · Nareshkumar Kummari · Souvik Chattopadhyay · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对阶跃电压开关（SVS）二次侧移相（SPS）双向DC-DC变换器的调制策略，旨在消除器件电压过冲问题。该问题源于变压器漏感与电流型侧MOSFET输出电容之间的谐振。通过该调制策略，可有效抑制电压尖峰，提升变换器可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心模块具有重要意义。储能变流器在双向功率变换过程中，功率器件的电压应力与过冲是影响系统可靠性与效率的关键瓶颈。通过引入阶跃电压开关（SVS）及改进的移相调制策略，可以有效降低开关管的电压尖峰，从而允许选用更优的功...
适用于双极性直流光伏户用集成的新型双向四端口DC-DC变换器
Novel Bidirectional Four-Port DC–DC Converter Suitable for Bipolar DC Solar Household Integration
Nagarjun Surulivel · Dipankar Debnath · Chandan Chakraborty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着分布式发电与本地直流微电网的发展，直流家庭成为高效的替代方案。双极性直流电网比单极性更可靠高效，但相关研究尚少。本文提出一种新型双向四端口DC-DC变换器，旨在优化双极性直流家庭环境下的光伏集成与储能管理，提升系统整体能效与灵活性。
解读: 该拓扑结构高度契合阳光电源户用光伏及储能业务的发展方向。随着直流配电理念在户用场景的渗透，该四端口变换器可有效集成光伏输入、双极性直流母线及储能接口，简化系统架构并提升转换效率。建议研发团队关注其在阳光电源户用光储一体机（如SH系列）中的应用潜力，通过多端口集成技术进一步降低系统BOM成本，并优化双...
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