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一种适用于电动汽车充电应用宽输出范围的PWM LLC型谐振变换器
A PWM LLC Type Resonant Converter Adapted to Wide Output Range in PEV Charging Applications
Haoyu Wang · Zhiqing Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
在传统LLC车载充电器中,电池电压随荷电状态大幅波动,导致脉冲频率调制(PFM)难以实现最优设计且受负载影响大。本文提出一种改进的脉宽调制(PWM)LLC谐振变换器,旨在解决宽输出电压范围下的调节难题,提升电动汽车充电系统的效率与控制灵活性。
解读: 该研究针对宽电压范围输出的优化,对阳光电源电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。目前充电桩正向高压快充演进,电池电压范围宽是核心挑战。通过引入PWM控制策略改进LLC拓扑,可有效提升充电模块在不同电压段的转换效率,减小磁性元件体积,从而优化充电桩的功率密度和成本。建议研发团队评估该调制策略在车载充电...
一种具有扩展ZVS范围的新型软开关二次侧调制多输出DC-DC变换器
A Novel Soft-Switching Secondary-Side Modulated Multioutput DC–DC Converter With Extended ZVS Range
Zhiqing Li · Serkan Dusmez · Haoyu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种具有扩展零电压开关(ZVS)范围的新型二次侧调制DC-DC变换器结构。该拓扑结构简单,可扩展实现多路隔离输出,并具备独立电压调节能力。此外,其二次侧支持双向功率流,适用于电池和超级电容等储能元件的接口。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。其扩展ZVS范围的特性有助于提升PCS在高频化下的转换效率,降低开关损耗,从而提升整机功率密度。多输出与独立电压调节能力非常契合光储一体化系统中对多电池组或混合储能(电池+超级电容)的灵活管理需求。建...
基于电流过零预测的图腾柱PFC整流器临界导通模式控制
Current Zero-Crossing Prediction-Based Critical Conduction Mode Control of Totem-Pole PFC Rectifiers
Mingde Zhou · Chuhan Peng · Junrui Liang · Minfan Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对图腾柱Boost功率因数校正(PFC)变换器,提出了一种基于电流过零预测的临界导通模式(CRM)控制策略。传统CRM控制依赖电流传感器或过零检测电路,易受外围电路干扰并引入额外损耗与延迟。该方法通过预测技术实现精确的过零控制,提升了系统在高频下的软开关性能与效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。图腾柱PFC是实现高功率密度和高效率的关键拓扑,特别是在配合GaN或SiC等宽禁带半导体时,能显著提升整机效率。通过预测算法替代硬件检测电路,不仅能降低BOM成本,还能减少采样延迟带来的失真,提升系统在宽负载范围下的THD表现。...
超宽耦合变化下稳定输出的失谐LCC/S-S补偿感应电能传输系统
Detuned LCC/S-S Compensation for Stable-Output Inductive Power Transfer System Under UltraWide Coupling Variation
Peng Zhao · Junrui Liang · Haoyu Wang · Minfan Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种在超宽耦合变化范围内保持输出功率稳定的感应电能传输系统。以串联-串联(S-S)补偿为例,通过定义两个通用阻抗因子研究了失谐补偿的理论极限。基于电路变换,该方法可统一分析多种失谐补偿方案,并应用于提升系统的鲁棒性。
解读: 该研究关注无线电能传输(IPT)中的谐振补偿拓扑,对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用,该文提出的超宽耦合变化下的稳定输出控制策略,可优化充电桩在不同对齐精度下的功率传输效率。建议研发团队关注该拓扑在提升充电系统抗干扰能力和降低对位精度要...
感应电能传输系统的统一简化小信号模型
Uniform and Simplified Small-Signal Model for Inductive Power Transfer Systems
Guangce Zheng · Chaoqun Qi · Yu Liu · Junrui Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文探讨了典型感应电能传输(IPT)系统小信号模型的统一与简化方法,涵盖了S-S、LCC-S及LCC-LCC等主流补偿拓扑。通过系统分解,将统一建模思想应用于逆变器、整流器及谐振槽路,并分析了不同模型间的复杂性与相似性。
解读: 该研究提出的统一小信号建模方法对于优化电力电子变换器的控制策略具有参考价值。虽然IPT技术主要应用于无线充电,但其建模思路可迁移至阳光电源的充电桩产品线,提升无线充电模块的控制精度与动态响应。此外,文中关于LCC等谐振网络的建模分析,对公司储能变流器(PCS)及光伏逆变器中高频DC-DC变换环节的稳...
一种基于LCC的具有简化恒流控制的组串到单体电池均衡器
An LCC-Based String-to-Cell Battery Equalizer With Simplified Constant Current Control
Zhengqi Wei · Faxiang Peng · Haoyu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
恒流均衡能快速有效缓解电池组的不一致性。本文提出了一种基于LCC多谐振拓扑的组串到单体(String-to-Cell)电池均衡器,采用开环恒流控制。该方案通过共享均衡单元,实现能量从整个电池组向不平衡单体的高效转移。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要的参考价值。目前大型储能系统主要依赖BMS进行被动或主动均衡,该LCC谐振拓扑通过简化控制实现高效的组串到单体能量转移,有助于提升电池簇的可用容量及循环寿命。建议研发团队评估该拓扑在大型储能系统BMS架构中的集成可...
一种基于串联补偿的电容式电能传输系统简化三阶小信号模型
A Simplified Three-Order Small-Signal Model for Capacitive Power Transfer System Using Series Compensation
Chaoqun Qi · Guangce Zheng · Yu Liu · Junrui Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
电容式电能传输(CPT)在高效无线充电领域极具潜力。为评估不同控制策略下的系统稳定性,建立小信号模型至关重要。本文针对采用串联补偿的高阶CPT系统,基于扩展描述函数法,提出了一系列模型转换与简化方法,旨在降低系统分析复杂度并提升控制设计效率。
解读: 该文献探讨的电容式电能传输(CPT)技术是无线充电领域的前沿方向。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务集中在有线充电桩及光储系统,但CPT技术在未来电动汽车无线充电及工业自动化移动设备供电方面具有潜在应用价值。该简化小信号模型有助于优化高频变换器的控制环路设计,提升系统动态响应与稳定性。建议研发团队关...
基于五开关桥的可重构LLC变换器在深度亏电电动汽车充电中的应用
A Five-Switch Bridge Based Reconfigurable LLC Converter for Deeply Depleted PEV Charging Applications
Cheng Li · Haoyu Wang · Ming Shang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种基于五开关桥的可重构双LLC变换器,旨在为深度亏电的电动汽车车载电池组充电。通过对原边开关网络的重构,两个谐振槽可在集成半桥、半桥、混合桥和全桥模式下运行,从而衍生出四种工作模式,显著提升了宽输出电压范围下的充电效率与灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着电动汽车电池电压平台不断提升(如800V架构),充电桩需应对更宽的输出电压范围。该五开关桥重构拓扑通过灵活切换谐振模式,能有效提升变换器在全电压范围内的效率,减少损耗。建议研发团队关注该拓扑在车载充电器(OBC)及大功率直流快充模块中的应用潜...
基于高压母线光伏系统的频率压缩可重构LLC拓扑
Reconfigurable LLC Topology With Squeezed Frequency Span for High-Voltage Bus-Based Photovoltaic Systems
Ming Shang · Haoyu Wang · Qi Cao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
针对高压母线光伏系统,本文提出了一种具有可重构倍压整流器的新型LLC拓扑。该拓扑能根据输入电压的变化,自动在不同倍压等级间切换,从而在宽输入电压范围内实现频率压缩,优化了光伏直流变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及光储一体化产品具有重要参考价值。光伏系统直流侧电压范围宽,传统LLC变换器在宽电压下频率波动大,导致效率下降。该拓扑通过可重构整流器压缩频率范围,有助于提升逆变器DC/DC级的转换效率,减小磁性元件体积,从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该拓扑在提升...
一种基于电感放电的高电压增益高频双极性纳秒脉冲发生器
A High Frequency Bipolar Nanosecond Pulse Generator With High Voltage Gain Based on Inductive Discharge for DBD Application
Yanpeng Lv · Haodong Wang · Xuan Liu · Shihan Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
高频双极性纳秒脉冲(HFBNP)发生器在介质阻挡放电(DBD)领域具有高效率和高均匀性的优势。针对生物医学等低压直流输入(如锂电池)应用场景,本文提出了一种新型全固态HFBNP发生器,通过电感放电技术实现了高电压增益,满足了特定高压脉冲需求。
解读: 该技术主要针对DBD等离子体应用,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等核心业务关联度较低。然而,其高电压增益的电感放电拓扑及全固态脉冲产生技术,在电力电子变换领域具有参考价值。建议关注其在高频功率变换中的磁性元件设计及开关驱动策略,未来若阳光电源拓展至工业等离子体处理或特种电源领域,该拓...
用于车载光伏组件的低电流纹波高升压比谐振变换器
Low Current Ripple High-Boost Ratio Resonant Converter for Vehicle-Integrated PV Modules
Yihan Wu · Bo Xue · Yu Liu · Minfan Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对车载光伏(VIPV)系统中低压光伏板与高压电池连接的需求,本文提出了一种高升压比交错准谐振变换器。该方案具备单级运行特性,元件数量极少,有效解决了高升压比转换与低输入电流纹波的挑战,适用于车载光伏集成应用。
解读: 该技术在车载光伏(VIPV)及分布式光伏应用中具有重要参考价值。其高升压比和低电流纹波特性,可优化阳光电源户用光伏逆变器及微型逆变器在低压输入场景下的效率与体积。同时,该拓扑对于阳光电源电动汽车充电桩业务中,实现光储充一体化系统的高效DC-DC变换具有借鉴意义。建议研发团队关注该准谐振技术在降低开关...
一种用于中频应用、具有低导通损耗和简单结构的改进型无桥SEPIC PFC变换器
Modified Bridgeless SEPIC PFC Converter With Reduced Conduction Losses and Simple Structure for Medium-Line-Frequency Applications
Mingyuan Ding · Haoyu Li · Lei Zhao · Zhiliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于SEPIC电路的改进型无桥PFC变换器。该拓扑通过完全消除输入二极管并减少导通路径上的半导体器件数量,显著降低了导通损耗。该电路结构简单,特别适用于中频航空电子等对效率要求较高的功率因数校正应用场景。
解读: 该技术主要涉及高效率PFC整流拓扑,对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在户用逆变器前端或充电桩AC/DC模块中,通过优化PFC级拓扑减少导通损耗,有助于提升整机峰值效率并降低散热成本。虽然该研究侧重于中频航空应用,但其‘减少导通路径’的设计思路可用于优化阳光电源现有充电桩...
基于非线性耦合电感的跨电感电压调节器轻载效率提升技术
Nonlinear Coupled Inductor-Based Light-Load Efficiency Boost Technique for Trans-Inductor Voltage Regulators
Zehui Li · Jiawei Liang · Minfan Fu · Teng Long 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
跨电感电压调节器(TLVR)因其良好的可扩展性和多相磁耦合能力,成为数据中心高电流负载点(PoL)转换器的理想选择。针对数据中心服务器长期处于轻载运行的现状,本文提出了一种基于非线性耦合电感的轻载效率提升技术,旨在优化TLVR在轻载工况下的转换效率。
解读: 该技术主要针对数据中心高电流PoL电源模块,虽与阳光电源当前核心的光伏逆变器及储能变流器(PCS)产品线存在差异,但其核心的磁集成技术与轻载效率优化策略具有参考价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及部分高功率密度电源模块研发中,可借鉴该非线性耦合电感设计思路,以提升系统在低功率输出阶...
一种用于高压母线光伏系统的新型ZVS三端口DC/DC变换器
A ZVS Three-Port DC/DC Converter for High-Voltage Bus-Based Photovoltaic Systems
Junyun Deng · Haoyu Wang · Ming Shang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对高压母线光伏系统,本文提出了一种新型三端口DC/DC拓扑,用于管理光伏板、电池与高压直流母线之间的功率流。该拓扑利用脉宽调制和移相控制提供两个自由度,有效实现了功率流的灵活调节,并实现了软开关(ZVS)以提高转换效率。
解读: 该研究提出的三端口DC/DC拓扑高度契合阳光电源“光储一体化”战略。在PowerTitan和PowerStack等储能系统及户用储能产品线中,通过多端口集成可显著减少功率变换级数,提升系统功率密度并降低成本。ZVS软开关技术有助于提升变换器效率,符合阳光电源追求极致效率的产品理念。建议研发团队评估该...
全运行范围内模块化多有源桥变换器的无功功率最小化
Reactive Power Minimization for Modular Multi-Active-Bridge Converter With Whole Operating Range
Di Mou · Yuxuan Dai · Liqiang Yuan · Quanming Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
多端口电力电子变压器(PET)在现代电力系统中广泛应用。针对“源-荷-储”宽范围运行工况下,PET中隔离型DC-DC变换器效率优化困难的问题,本文提出了一种针对模块化多有源桥(MAB)变换器的无功功率最小化控制策略,旨在提升全工况下的运行效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)。多有源桥(MAB)拓扑是实现多端口能量变换的关键,通过优化无功功率控制,可显著提升储能变流器(PCS)在宽电压范围下的转换效率,降低损耗。建议研发团队参考该无功优化策略,将其集成至iSolarCloud智能运维...
一种同时具备共模和差模噪声抑制功能的新型集成有源EMI滤波器拓扑
A New Integrated Active EMI Filter Topology With Both CM Noise and DM Noise Attenuation
Yongxing Zhou · Wenjie Chen · Xu Yang · Ru Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种新型集成有源EMI滤波器(AEF)拓扑,旨在减小功率变换器的体积与重量。与传统侧重于无源元件或平面PCB集成的研究不同,该拓扑能够同时有效抑制共模(CM)和差模(DM)噪声,为高功率密度电力电子设备的电磁兼容性设计提供了新方案。
解读: 电磁兼容性(EMC)是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩产品设计的核心挑战。随着产品功率密度的不断提升,传统的无源滤波器体积大、成本高,限制了系统小型化。该集成有源EMI滤波器技术能显著减小滤波器体积,直接提升阳光电源产品的功率密度和空间利用率。建议研发团队评估该拓扑...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器(MMC)在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在,MMC子模块(SM)表现出不平衡的电流负载特性,导致部分半导体器件应力过大,影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计,旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题,提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言,该技术对大型地面电站及高压直流输电(HVDC)场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型,可以有效降低热应力,提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
用于微型传感和能量收集器件的三维柔性结构
Three-dimensional flexible structures for miniature sensing and energy-harvesting devices
Weixin Dou · Haoyu Wang · Jing Liu · Mengdi Han 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 微型发电机的开发对于推动可穿戴设备和便携式设备的发展至关重要。摩擦纳米发电机已作为一种有前景的解决方案出现,但其微型化和宽频带能量收集仍面临挑战。为应对这一挑战,本研究采用可控的机械屈曲工艺,开发出具有三维结构的多功能器件。我们设计并实现了将平面前驱体结构转化为目标三维结构,用于微型纳米发电机,且无需使用额外的连接部件。通过改变三维结构的拓扑构型和尺寸,拓展了器件的功能性和适应性。该紧凑型器件在传感和发电方面均表现出优异的循环稳定性和宽频带能量转换能力。聚偏氟乙烯(PVDF)在电荷生成方面...
解读: 该三维柔性纳米发电技术为阳光电源储能系统和智能运维提供创新思路。其宽频能量采集和微型化传感特性可应用于ST系列储能PCS的分布式传感网络,实现电池模组的自供电状态监测。三维结构的机械屈曲设计理念可启发PowerTitan储能系统的模块化拓扑优化。PVDF压电与PI电荷存储的协同机制,对提升储能变流器...
单开关逆变器驱动的耦合不敏感感应式电能传输系统
Coupling-Insensitive Inductive Power Transfer System Driven by Single-Switch Inverter
Yifan Zhao · Yifan Jiang · Ziyang Xu · Haoyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
本文致力于提高感应电能传输(IPT)系统的耦合不敏感性。与以往专注于在初级侧建立稳定电源(例如通过全桥逆变器)的研究不同,本文利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性,使系统在耦合条件变化时实现更高的稳定性。此外,本文并非将逆变器和补偿耦合器分开设计,而是将整个系统视为一个超高阶谐振变换器。通过简化,对现有的逆变器解析模型进行修改,以充分挖掘实现与耦合无关的零电压开关以及在参数变化时具备高鲁棒性的设计潜力。修改后的模型还填补了单开关IPT系统整体建模方面的空白。在实验中,设计了一个60 W的样机,当耦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于单开关逆变器的耦合不敏感无线电能传输技术具有重要的战略价值。该技术通过创新性地利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性,在耦合系数变化一倍的情况下仍能将输出功率波动控制在12%以内,这为我们在储能系统和电动汽车充电领域的产品创新提供了新思路。 在储能系统应用方面,该技术...
基于Andronov-Hopf振荡器的逆变器暂态稳定性分析与控制策略增强
Transient Stability Analysis and Enhanced Control Strategy for Andronov-Hopf Oscillator Based Inverters
Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
基于安德罗诺夫 - 霍普夫(Andronov - Hopf)的虚拟振荡器控制(AHO)是一种新型的非线性构网型(GFM)控制策略,与下垂控制和虚拟同步发电机控制相比,具有更好的动态性能。然而,电网电压跌落会影响AHO逆变器与电网之间的同步。在极端情况下,系统可能没有稳定运行点,从而导致暂态稳定性问题。本文建立了考虑逆变器电压特性的动态功角模型。随后,分析了在电流无约束运行情况下AHO参数对暂态稳定性的影响,并讨论了电流限幅策略的作用。在此基础上,从优化电压特性和补偿功率设定值(OVCP)的角度,...
解读: 从阳光电源构网型逆变器技术演进角度看,该论文提出的Andronov-Hopf虚拟振荡器控制策略代表了新一代非线性并网控制技术方向,对我司光伏逆变器和储能系统的技术升级具有重要参考价值。 在业务应用层面,AHO控制相比传统下垂控制和虚拟同步机具有更优的动态性能,这直接契合我司大型地面电站和工商业储能...
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