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采用辅助LC网络的实现全负载范围零电压开关的输出串联双有源桥变换器
Output-Series Connected Dual Active Bridge Converters for Zero-Voltage Switching Throughout Full Load Range by Employing Auxiliary LC Networks
Zhiqiang Guo · Deshang Sha · Keling Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于高输出电压应用场景的输出串联双有源桥（DAB）变换器。通过集成双辅助LC网络，该变换器实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）。通过控制输出侧开关的门极信号调节LC网络电流，有效提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高价值。在高压储能系统设计中，DAB是实现直流侧电压变换的核心拓扑。全负载范围ZVS技术能显著降低开关损耗，提升PCS在轻载及变负载工况下的转换效率，从而提高系统整体能效。建议研发团队评估该辅助LC网络在兆瓦级...
通过优化开关模式实现全负载范围内ZVS的高效率电流型双有源桥DC-DC变换器
High-Efficiency Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converter With ZVS Achievement Throughout Full Range of Load Using Optimized Switching Patterns
Deshang Sha · Xiao Wang · Deliang Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对电流型双有源桥（CF-DAB）双向DC-DC变换器，本文总结了所有可能的开关模式，并提出了一种基于占空比和移相角优化的控制策略。该策略旨在实现全负载范围内的零电压开关（ZVS），从而显著提升变换效率，解决传统DAB在轻载下效率下降的问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS）具有极高价值。储能变流器（PCS）的核心在于DC-DC级的高效双向功率变换，电流型DAB拓扑在高功率密度和宽电压范围应用中表现优异。通过优化开关模式实现全负载ZVS，能显著降低PCS在不同充放电工况下的开关...
宽输入输出电压范围下双变压器电流型双有源桥DC-DC变换器的漏感电流峰值优化
Leakage Inductor Current Peak Optimization for Dual-Transformer Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converter With Wide Input and Output Voltage Range
Deshang Sha · Jiankun Zhang · Ke Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用于储能系统和电动汽车的双变压器电流型双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该拓扑适用于宽输入输出电压范围的双向功率流应用。通过优化开关模式及各控制变量间的耦合关系，有效降低了漏感电流峰值，提升了变换器在宽电压范围下的效率与可靠性。
解读: 该研究针对宽电压范围下的DAB变换器优化，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及充电桩业务具有重要参考价值。储能系统在电池电压波动较大时，PCS的DC-DC级效率直接影响系统整体性能。通过优化漏感电流峰值，可有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而提升功率密...
一种抑制全桥模块化多电平变换器浪涌电流的闭环软启动策略
A Closed-Loop Soft Startup Strategy to Suppress Inrush Current for Full-Bridge Modular Multilevel Converters
Debin Zhang · Deshang Sha · Congzhe Gao · Xiao Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对全桥模块化多电平变换器（FB-MMC），提出了一种利用全桥子模块负输出电压特性的闭环软启动策略。该方法能够平滑且有效地将所有子模块电容充电至额定电压，并完全抑制启动过程中的潜在浪涌电流，解决了高压大功率变换器启动时的冲击问题。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该闭环软启动策略能有效提升系统启动的安全性与可靠性，减少对功率器件的冲击应力，延长设备寿命。建议研发团队评估该算法在PowerTitan...
一种具有次级主动连接的混合移相控制三电平与LLC DC-DC变换器
Hybrid Phase-Shift-Controlled Three-Level and LLC DC–DC Converter With Active Connection at the Secondary Side
Zhiqiang Guo · Deshang Sha · Xiaozhong Liao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种混合移相控制的三电平（TL）与LLC DC-DC变换器。该拓扑通过共享滞后桥臂开关，无需额外的初级侧开关，简化了电路结构。通过次级侧的主动连接控制，有效提升了变换效率与功率密度，适用于高压大功率直流变换场景。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。通过三电平与LLC的混合集成，可显著提升DC-DC环节的功率密度，并降低开关损耗，这对于追求高效率、高集成度的储能变流器（PCS）设计至关重要。建议研发团队评估该拓扑在宽电压范围输入下的软开关特性，探索...
考虑脉宽调制效应的DC-DC变换器近似离散时间建模
Approximate Discrete-Time Modeling of DC–DC Converters With Consideration of the Effects of Pulse Width Modulation
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
针对Boost和Buck-Boost等输出电流脉动的DC-DC变换器，前沿或后沿PWM调制会导致截然不同的动态行为。传统平均模型难以捕捉该现象，而离散时间模型可有效预测。本文提出了一种考虑PWM效应的近似离散时间建模方法，以精确描述变换器的动态特性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在光伏组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）中，高频开关下的电流脉动对控制精度和稳定性影响显著。传统的平均模型在处理高频动态时存在局限，而本文提出的离散时间建模方法能更精确地设计控制环路，提升产品在复杂工况下的瞬态响应速度和并网...
一种基于双有源桥DC-DC变换器且无需内电流环的单级自然功率因数校正器
A Single-Stage Natural Power Factor Corrector Based on Dual Active Bridge DC–DC Converter Without Inner Current Tracking Loop
Deshang Sha · Sunbo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种基于双有源桥（DAB）变换器的单级AC-DC自然功率因数校正方案。该方案通过特定的调制策略和控制技术，无需内电流跟踪环路或查找表即可实现交流侧单位功率因数。此外，通过在输出电压反馈路径中引入陷波滤波器，有效降低了低频输出纹波对系统的影响。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单级式拓扑能显著提升功率密度并降低系统成本，而无需内电流环的控制策略则简化了数字控制逻辑，提高了系统的鲁棒性。建议研发团队关注该调制策略在单相储能变流器中的应用，特别是在优化轻载效率和简化控制算法方面，有望进一步提升阳光电源在户...
一种采用扩展占空比控制和磁集成电感的电流型双有源桥DC-DC变换器及其优化电压失配控制
A Current-Fed Dual-Active-Bridge DC–DC Converter Using Extended Duty Cycle Control and Magnetic-Integrated Inductors With Optimized Voltage Mismatching Control
Deshang Sha · Xiao Wang · Ke Liu · Chao Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于电流型双有源桥（DAB）双向DC-DC变换器的扩展占空比控制策略，使低压侧（LVS）开关占空比可低于50%，从而允许使用低压额定MOSFET以降低导通损耗。同时，通过自适应钳位电压调节的电压失配控制，实现了零电压开关（ZVS），提升了变换效率。
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。电流型DAB拓扑在电池侧与直流母线之间的高效能量转换中应用广泛。通过扩展占空比控制和磁集成技术，可显著降低低压侧开关管的导通损耗，提升PCS整体转换效率，并减小磁性元件体积。建议研发团队关注该控制...
一种小体积新型双复用软开关点
SOP）的控制与设计
Yutong Chen · Wu Chen · Haixi Zhao · Zewei Hao 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
软开关点（SOP）技术是配电网灵活功率调节的关键。针对现有SOP拓扑子模块数量多、效率低的问题，本文提出了一种适用于10kV中压配电网的紧凑型双复用SOP拓扑，旨在提升配电网互联的灵活性与系统集成度。
解读: 该研究提出的紧凑型中压SOP拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及电网侧解决方案具有重要参考价值。随着配电网向高比例可再生能源转型，SOP技术在提升电网柔性互联和功率调度方面潜力巨大。建议研发团队关注该拓扑在降低系统体积和提升转换效率方面的设计思路，这有助于优化阳光电源中压储能变流...
基于高纯度4H-SiC光导半导体开关的低导通电阻与高峰值电压传输效率研究
Low ON-Resistance and High Peak Voltage Transmission Efficiency Based on High-Purity 4H-SiC Photoconductive Semiconductor Switch
Xun Sun · Longfei Xiao · Chongbiao Luan · Zhuoyun Feng 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
碳化硅（SiC）作为宽禁带半导体，在高性能高压器件领域具有显著优势。本文制备了沟道长度为0.5mm的平面结构4H-SiC光导半导体开关（PCSS），通过线性工作模式验证了其在微波产生及高压功率传输中的可行性与卓越性能，为下一代高功率电子器件提供了技术参考。
解读: 该研究聚焦于4H-SiC材料在高压开关领域的应用，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度演进，SiC器件已成为提升系统效率的关键。PCSS技术虽目前多用于脉冲功率领域，但其对SiC材料特性的深度挖掘，有助于阳光电源在下一代高...
考虑实际脉宽调制与稳定性提升方法的DC-DC变换器近似离散时间小信号模型
Approximate Discrete-Time Small-Signal Models of DC–DC Converters With Consideration of Practical Pulsewidth Modulation and Stability Improvement Methods
Xin Li · Xinbo Ruan · Xiaoling Xiong · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对平均模型无法准确描述前沿和后沿PWM对DC-DC变换器稳定性影响的问题，利用Buck、Boost及Buck-Boost变换器的离散时间模型，推导了占空比到输出电压的通用表达式，并提出了相应的稳定性提升方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器中的升压电路（Boost）以及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中的双向DC-DC变换器。在实际工程中，高频开关下的PWM调制策略对系统稳定性至关重要。本文提出的离散时间小信号模型能更精确地预测变换器在宽输入电压范围下的动态特性...
基于4H-SiC衬底的集成高功率光电导半导体开关超快特性
Ultrafast Characteristics of Integrated High-Power Photoconductive Semiconductor Switch Based on 4H-SiC Substrate
Yangfan Li · Longfei Xiao · Chongbiao Luan · Xun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
为了最小化输出波形的上升时间和半高全宽（FWHM），我们基于半绝缘碳化硅（SiC）材料设计并制造了一种新型集成器件，我们称之为cPCSS器件，其结构包括一个光电导半导体开关（PCSS）和一个充电电容器。测试结果表明，由于cPCSS中优化了电路连接并简化了电气长度，测试电路中的寄生电容和电感得以降低。因此，cPCSS器件在基本保持相同电导率的同时，能输出更快的信号。在入射激光能量（<10 μJ）下，cPCSS获得的输出信号上升时间最快为122 ps（10% - 90%），半高全宽为375 ps。此...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的集成光导半导体开关技术具有重要的战略参考价值。该技术展现的超快响应特性（122ps上升时间）和高可靠性（18万次无故障运行）与我们在高功率电力电子领域的核心需求高度契合。 在光伏逆变器应用层面，SiC材料本身已是我们重点布局的方向。该论文提出的集...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法，用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击，并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器，有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性，并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁，该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构：通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性，防御虚假数据注入和DoS攻击；基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
基于扰动补偿的离散单移相控制策略
Disturbance Compensation-Based Discrete Single-Phase-Shift Control for DAB DC-DC Converter
Jin Sha · Zan Liu · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文提出了一种基于新型扰动补偿的离散单移相（DCB - DSPS）控制策略，以提高双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器的动态性能。在所提出的控制策略中，移相比由两部分组成。第一部分是DAB直流 - 直流变换器在单移相（SPS）调制下的开环移相比 dol，可使用数字信号处理器轻松计算得出。第二部分是补偿移相比，它根据输出电压参考值与采样值之间的关系，从预设的离散值ΔdH 和ΔdL 中选取。补偿移相比用于消除由非理想寄生参数以及源、负载和控制器中的扰动所引起的稳态误差，确保输出电压能够精确调节以跟...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扰动补偿的离散单相移控制技术对我们的储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。DAB双有源桥DC-DC变换器是储能变流器和直流升压环节的核心拓扑，该技术通过创新的控制策略有效解决了传统单相移控制在动态响应和稳态精度方面的固有缺陷。 该技术的核心价值在于其双分量控制...
考虑分布式光伏特性的配电网虚假数据注入攻击
False Data Injection Attacks in Power Distribution Systems Considering the Characteristics of Distributed Photovoltaic
Yang Liu · Mi Wen · Hong Wen · Ruilong Deng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
随着碳中和及新型电力系统建设的推进，大量信息设备不断接入配电系统，逐渐打破了配电系统原有的不可观测状态，使其更易遭受虚假数据注入攻击（FDIA）。与大多数现有聚焦于不平衡网络的研究不同，目前较少关注分布式光伏（PV）的随机性和波动性对配电系统中实施FDIA的影响。本文针对高比例分布式光伏接入的配电系统场景，同时提出了FDIA的失效机制和改进的FDIA方法。具体而言，基于无功优化过程，利用分布式光伏的随机性和波动性显著降低FDIA的隐蔽性。随后，提出一种基于时变损耗条件生成对抗网络的改进FDIA方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文揭示了高渗透率分布式光伏系统面临的网络安全隐患，这对我司光伏逆变器和智慧能源管理系统的安全性设计具有重要指导意义。 论文指出分布式光伏的随机性和波动性会影响虚假数据注入攻击（FDIAs）的隐蔽性，这为我司产品的安全防护提供了新思路。一方面，光伏出力的自然波动特性可作为...
基于关断栅极电压下冲与过冲的多芯片IGBT功率模块芯片失效程度评估方法
Die Failure Degree Evaluation Method in Multidie IGBT Power Modules Based on Turn-Off Gate Voltage Undershoot and Overshoot
Mingchao Zhou · Lei Wang · Lijun Diao · Yanbei Sha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
大功率变换器常采用并联多芯片绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块。本文提出以关断过程中栅极-辅助发射极电压的下冲（$V_{\text{ge}'\_\text{us}}$）和过冲（$V_{\text{ge}'\_\text{os}}$）作为两个新型芯片失效敏感参数，用于评估因键合线脱落导致的芯片开路失效程度。分析表明，芯片失效会显著降低上述参数，且不受工况影响。通过双脉冲实验验证，随着失效芯片数量增加，所提参数单调下降，灵敏度高且对运行条件不敏感。进一步提出基于脉冲计数的评估电路与方法，仅需脉冲模式...
解读: 该IGBT芯片失效评估技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器均采用大功率多芯片IGBT模块，所提出的基于栅极电压下冲/过冲的失效检测方法，可集成至现有驱动电路实现在线监测，无需高精度ADC即可通过脉冲计数识别键合线脱落故障。该技术对工况不敏感的特性尤其适合...
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