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一种开关电源输出电容ESR的在线无损监测技术
An Online Noninvasive Monitoring Technique for the ESR of an Output Capacitor in Switched-Mode Power Supplies
Xueli Zhu · Donglai Zhang · Anshou Li · Wei Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
开关电源（SMPS）中电解电容常因老化导致电容值下降及等效串联电阻（ESR）升高，影响系统可靠性。本文提出一种针对SMPS输出电容ESR的在线无损监测技术，克服了现有技术多局限于特定拓扑的局限性，为电力电子设备的健康状态监测提供了通用解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。逆变器和PCS内部的直流母线电容是影响设备寿命的关键薄弱环节。通过引入该在线无损监测技术，iSolarCloud智能运维平台可实现对电容老化状态的实时预警，从“事后维修”...
一种用于输入串联DC/DC变换器的积木式构建方法
A Building Block Method for Input-Series-Connected DC/DC Converters
Jinpei Duan · Donglai Zhang · Lei Wang · Zhicheng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种构建输入串联DC/DC变换器的积木式方法，通过将电压共享模块（VSM）与电压源或电流源模块相结合，解决了高压应用中低压器件的使用限制。VSM由两个MOSFET和一个电感组成，实现了模块间的电压自动均衡。
解读: 该技术对于阳光电源的高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在面对更高直流输入电压等级的趋势下，利用积木式VSM模块化设计，可以有效降低对单一高压功率器件的依赖，提升系统设计的灵活性与成本竞争力。建议研发团队评估该拓扑在组串式逆变器直流侧升压电路中的应用可行性，特...
一种用于航天器电源系统的具有最优控制策略的三端口DC-DC变换器
A Three-Port DC–DC Converter With Optimal Control Strategy for Spacecraft Power Systems
Liqian Huang · Donglai Zhang · Xianbin Qi · Kaimin Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对航天器电源系统中光伏、电池与负载间的功率管理需求，本文提出了一种新型三端口变换器。该拓扑通过集成交错式Buck/Boost电路与双有源桥（DAB）电路实现，旨在优化功率流控制并提升系统效率。
解读: 该研究提出的三端口变换器拓扑在光储一体化领域具有极高的参考价值。阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统核心在于高效的功率变换，该拓扑通过集成IBBC与DAB，能够有效简化多源系统的硬件架构并提升功率密度。对于阳光电源而言，该控制策略可借鉴用于优化户用光储一体机（如SH系列）...
利用集成磁技术实现全端口电流纹波消除的三端口DC/DC变换器
Three-Port DC/DC Converter With All Ports Current Ripple Cancellation Using Integrated Magnetic Technique
Hongyu Zhu · Donglai Zhang · Qing Liu · Zhicheng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种新型集成磁三端口变换器（IMTPC），旨在实现高功率密度及所有端口的电流纹波消除。该拓扑适用于光伏-储能直流供电系统，可同时连接光伏端口、双向电池端口和负载端口。仅需两个高功率磁性元件即可完成功率转换、纹波抑制及系统集成，有效提升了系统效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光储一体化产品线具有重要参考价值。通过集成磁技术消除电流纹波，可显著减小直流侧电容体积，提升整机功率密度，降低BOM成本。对于PowerStack及户用储能系统中的DC/DC环节，该方案能有效改善电池电流纹波，延长电池寿命并提升系统电磁兼容性（EMC）表现。建议研发团队...
用于输入串联模块化DC/DC变换器的主动均压模块
Active Voltage Sharing Module for Input-Series Connected Modular DC/DC Converters
Jinpei Duan · Donglai Zhang · Lei Wang · Zhicheng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对输入串联输出串联（ISOS）及输入串联输出并联（ISOP）系统在高压输入应用中的优势，本文提出了一种简单的主动均压模块（AVSM）。该模块可实现两个闭环DC/DC变换器的直接串联，有效解决了输入侧电压均衡问题，提升了高压直流变换系统的可靠性与设计灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在光伏高压直流侧及储能PCS的多模块串联应用中，输入电压均衡是保证功率器件安全运行的关键。该AVSM方案结构简单，有助于简化高压变换器的控制逻辑，降低对器件耐压等级的极端要求，从而优化系统成本与效率。建议研发...
输入串联-输出并联模块化DC-DC变换器的输出电流差分控制方案
Output Current-Differential Control Scheme for Input-Series–Output-Parallel-Connected Modular DC–DC Converters
Lu Qu · Donglai Zhang · Zhiyun Bao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种用于输入串联-输出并联（ISOP）DC-DC变换器的输出电流差分（OCD）主从控制方案。该方案的所有控制与采样电路均位于输出侧，无需额外的控制环路隔离，简化了系统设计并提高了模块化变换器的均流性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在多模块并联的储能PCS设计中，ISOP拓扑常用于处理高压输入与大电流输出的匹配问题。该OCD控制方案通过简化控制环路隔离，有助于降低系统硬件复杂度与成本，同时提升多模...
一种用于航天器空心阴极电源的高功率密度、高效率及快速动态响应的新型电源耦合方法
A Novel Coupling Method of Power Supplies With High Power Density, Efficiency, and Fast Dynamic Response for Spacecraft Hollow Cathode Power Supply Applications
Ming Fu · Donglai Zhang · Tiecai Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种新型电源耦合方法，旨在提升航天器全电推进系统空心阴极加热器、点火器及保持器电源的功率密度、效率与动态响应。文章详细阐述了耦合电源的工作原理、时序特性、三环控制策略及电流采样与斩波开关技术。
解读: 该研究聚焦于高功率密度与快速动态响应的电源耦合技术，虽然其应用场景为航天领域，但其核心的“多路电源耦合”与“高动态响应控制”技术对阳光电源的研发具有参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）中，多路DC-DC变换器的集成与协同控制是提升功率密度的关键。建议研发团队关注文中提到的多环控制策略与...
基于主从结构的输入串联输出串联DC-DC变换器主动输出均压控制方案
Active Output-Voltage-Sharing Control Scheme for Input Series Output Series Connected DC–DC Converters Based on a Master Slave Structure
Lu Qu · Donglai Zhang · Zhiyun Bao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
针对高压输入输出场景，本文提出了一种用于输入串联输出串联（ISOS）DC-DC变换器的主动输出均压（AOVS）控制方案。该方案采用主从控制结构，有效解决了模块间电压不平衡问题，适用于高功率转换系统，提升了系统在高压环境下的可靠性与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在处理高压直流母线时，模块化ISOS拓扑能有效降低单个功率器件的电压应力。建议研发团队评估该主从均压控制方案在多模块并联/串联储能PCS中的应用，以提升系统在极端工况下的电压均衡能力，减少对高耐压等级器...
用于微电网应用的基于级联H桥多电平逆变器的新型三相固态变压器功率与电压平衡控制
Power and Voltage Balance Control of a Novel Three-Phase Solid-State Transformer Using Multilevel Cascaded H-Bridge Inverters for Microgrid Applications
Liang Wang · Donglai Zhang · Yi Wang · Bin Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种基于级联H桥多电平逆变器（CHMI）的固态变压器（SST）拓扑及其功率与电压平衡控制方案。为降低控制器负载并简化调制算法，针对双有源桥（DAB）级设计了一种主从控制（MSC）策略，由主控制器统一执行控制与调制计算。
解读: 该技术涉及的级联H桥多电平拓扑与DAB级联结构，与阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网技术高度相关。主从控制策略（MSC）在多模块并联或串联场景下能有效降低计算复杂度，对提升大型储能PCS的控制效率和系统稳定性具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在构网型储能（Grid...
基于移相控制方法的双向无线功率传输三端口功率变换器
Bidirectional Wireless Power Transfer Three-Port Power Converter with Phase-Shift Control Method
Jiannong Li · Donglai Zhang · Yu Gu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文提出了一种三端口双向无线电能传输（WPT）变换器。这是一种针对无线电能传输优化的三端口功率变换器拓扑，其中线圈采用可旋转的螺线管三线圈结构。通过移相控制实现各端口的功率调节，支持多线圈输入和多线圈输出。通过调节移相角，可以独立管理每个端口的有功功率和无功功率；特别地，任何端口都可以在无需电气断开的情况下实现有功功率为零，从而实现真正的单端口到单端口的功率传输。最后，搭建并测试了一台实验室样机。在移相控制下，当供电端口和电池端口电压为 28V、负载端口电压范围为 28V - 56V 时，该变换...
解读: 该双向无线功率传输三端口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。其移相控制实现的软开关技术可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品开发，提升充电效率并降低EMI干扰。三端口拓扑结构为储能系统与电动汽车的双向能量交互提供新思路，可集成到ST系列储能变流器中实现V2G功能。移相控制策略...
高压低纹波电源的改进倍压器结构和参数优化方法
Improved Voltage Multiplier Structure and Parameter Optimization Method for High-Voltage Low-Ripple Power Supplies
Yangyang Hao · Donglai Zhang · Linlin Lyu · Qingye Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
空间引力波探测卫星需要超低噪声高压电源。为满足需求,提出改进电容倍压器结构和参数选择流程。该结构对传统电容倍压电路进行微妙修改,实现超低噪声输出电压的优异性能。深入分析各种倍压电路,证明这些电路可通过拓扑修改相互转换。从物理角度证明在相同器件数量和电压增益条件下四倍压整流结构可使电容电压应力最小。扩展该结构推导最小化高压整流拓扑。以特定变换器为案例,对最小化整流结构进行微小修改并推导电容电压时域表达式。提出电路电容和电阻参数优化方法以平衡功率损耗和输出电压纹波。1000V样机验证了可行性。实验结...
解读: 该高压低纹波倍压器技术对阳光电源特殊高压电源应用有创新参考价值。最小化电容应力拓扑可应用于储能系统的高压辅助电源,提高可靠性并降低成本。参数优化方法对阳光电源高压变换器的纹波抑制和效率平衡有借鉴意义。超低噪声输出特性对阳光电源拓展航天和精密测量领域电源市场有应用潜力,可满足高精度供电需求。...
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