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一种具有宽电压增益和低电流纹波的交替馈电双有源桥DC/DC变换器
An Alternative-Fed Dual-Active-Bridge DC/DC Converter With Wide Voltage Gains and Low Current Ripples
Yue Zhang · Nie Hou · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对电压型和电流型双有源桥（DAB）变换器的优缺点，本文提出了一种交替馈电双有源桥（AF-DAB）DC/DC变换器。该拓扑结合了两种结构的优势，在实现宽电压增益范围的同时，有效降低了电流纹波，提升了变换器的应用灵活性。
解读: 该研究提出的AF-DAB拓扑对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。储能系统在电池侧电压波动较大时，传统DAB变换器往往面临效率下降或电流应力过大的问题。该新型拓扑通过优化电压增益和电流纹波，有助于提升PCS在宽电池电压范围下的转换效率，并降低...
一种双有源桥DC/DC变换器的电容容错方案
A Capacitor Fault-Tolerant Scheme for Dual-Active-Bridge DC/DC Converter
Yue Zhang · Nie Hou · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
双有源桥（DAB）DC/DC变换器在可再生能源系统中应用广泛。目前关于DAB的研究多集中在拓扑优化、调制策略及开关管故障处理等方面，但针对直流侧电容故障的容错方案研究较少。本文提出了一种针对DAB变换器电容故障的容错控制策略，旨在提升系统在极端工况下的可靠性与运行稳定性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光储一体化产品中直流变换的核心拓扑。直流侧支撑电容作为关键被动元件，其失效往往导致系统停机。该研究提出的电容容错方案对于提升储能变流器（PCS）在长寿命周期内的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队评估该容错策略在硬件...
一种具有改进调制和变频控制的高效率全范围ZVS单级半DAB AC-DC变换器
High-Efficiency and Full Range ZVS Single-Stage Semi-DAB AC–DC Converter With Improved Modulation and Variable Frequency Control
Peisong Ma · Deshang Sha · Debin Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于单级高频隔离半双有源桥（Semi-DAB）AC-DC变换器的改进调制与变频控制策略。该策略实现了全工作范围（整个交流周期及全负载范围）的零电压开关（ZVS），显著提升了转换效率。相比传统变频控制，该方法有效优化了系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。Semi-DAB拓扑通过单级变换实现AC-DC转换，有助于进一步提升PowerStack及户用储能系统的功率密度与转换效率。全范围ZVS控制策略能有效降低开关损耗，特别适用于对体积和效率要求极高的户用储能场景。建议研发团队...
闭式连续非对称混合调制，确保DAB变换器实现宽ZVS范围与无缝瞬态切换
Closed-Form Continuous Asymmetrical Hybrid Modulation, Ensuring Wide ZVS Range and Seamless Transients for DAB Converters
Morteza Mahdavifard · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的闭式连续非对称脉冲-非对称零（C2APAZ）混合调制策略。该方法通过结合对称与非对称调制模式，利用五个控制变量，在最小化均方根电流损耗的同时，有效扩展了零电压开关（ZVS）的工作范围，并实现了模式切换时的无缝过渡。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB变换器是双向储能PCS的核心拓扑，C2APAZ调制策略通过优化ZVS范围和降低RMS电流，能显著提升储能变流器在宽电压范围下的转换效率，并减少发热，从而提升系统功率密度。建议研发团队在...
多电平DAB变换器的软开关与最小电流应力优化控制
Optimal Control of Multilevel DAB Converters for Soft-Switching and Minimum Current Stress
Chaochao Song · Ariya Sangwongwanich · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
多电平双有源桥（DAB）DC-DC变换器相比传统两电平结构，具备更高的电压阻断能力、更大的升压比及更多的控制自由度，在直流中压系统应用中潜力巨大。然而，随着电平数的增加，其控制复杂性也随之提升。本文旨在通过优化控制策略，实现软开关并最小化电流应力。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，多电平DAB拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率与功率密度。通过优化软开关控制，可显著降低开关损耗，提升PCS在宽电压范围下的工作效率，有助于优化中压直流耦合...
一种基于有限状态机的三相双有源桥变换器开路故障快速低成本检测与隔离技术
A Fast and Low-Cost Open-Circuit Fault Detection and Isolation Technique for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters Based on Finite State Machines
Shahamat Shahzad Khan · Huiqing Wen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
三相双有源桥（3Φ-DAB）DC-DC变换器作为储能设备与直流母线间的关键接口，因其功率密度高而备受关注。然而，由于其半导体器件数量多且运行模式复杂，系统可靠性面临挑战。本文提出了一种基于有限状态机的故障检测与隔离技术，能够快速识别并定位开路故障，有效提升变换器的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。3Φ-DAB是高压大功率储能变流器（PCS）的核心拓扑，其可靠性直接影响电站的可用率。该文提出的基于有限状态机的快速故障诊断方法，无需额外增加昂贵的传感器成本，即可实现对功率模块开路故障的精准定位，非常...
电流馈电半双有源桥DC-DC变换器的优化混合控制
Optimized Hybrid Control for the Current-Fed Semi Dual-Active-Bridge DC–DC Converter
Deshang Sha · Yichao Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种针对电流馈电半双有源桥（CF-SDAB）DC-DC变换器的可变钳位电压控制策略。通过根据负载变化调节低压侧开关占空比，实现了全负载范围内的运行稳定性及零电压开关（ZVS）。此外，设计了瞬时关断电流跟踪环路以优化控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC变换器设计具有重要参考价值。CF-SDAB拓扑在储能PCS中常用于电池侧与直流母线间的能量变换，通过优化占空比控制和实现全范围ZVS，可显著提升变换效率并降低开关损耗，从而提升储能系统的功率密度和热管理性能...
基于变占空比调制的三相双有源桥变换器时域分析与优化
Time-Domain Analysis and Optimization of a Three-Phase Dual-Active-Bridge Converter With Variable Duty-Cycle Modulation
Gunnar Schulz · Jennifer Bauman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文研究了三相双有源桥（3p-DAB）DC-DC变换器的占空比控制（DCC）调制方案。该方案作为一种具有三个自由度的调制策略，能有效拓宽变换器的软开关范围，并在轻载及宽电压波动工况下降低导通损耗。文章针对现有DCC实现方法的局限性进行了深入分析与优化。
解读: 3p-DAB拓扑是阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流变换环节的核心技术。该文章提出的变占空比调制优化，能显著提升变换器在宽电压范围下的转换效率，对于优化储能PCS的轻载效率、降低散热需求具有重要意义。建议研发团队关注该调制策略在提升系统功率密度和降低损耗方面的应用，特别是...
一种基于自然瞬态行为的DAB双级DC-DC变换器控制理论
A Natural Transient-Behavior-Based Control Theory for DAB-Based Two-Stage DC–DC Converter
Nie Hou · Yue Zhang · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对电动汽车充电领域中广泛使用的双级DAB DC-DC变换器，提出了一种基于自然瞬态行为的控制理论。该方法有效解决了双级变换器因功率耦合导致的控制系统设计复杂性问题，特别适用于宽电压范围输出场景，提升了高功率充电系统的动态响应与控制稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务。阳光电源的充电桩产品及储能PCS（如PowerTitan、PowerStack系列）常采用DAB拓扑以实现高效的能量双向流动。文中提出的控制理论能有效解耦双级变换器的功率控制，对于优化充电桩在宽电压范围下的动态响应、提升储能变流器在电网波动下的...
基于高功率AC-DC双有源桥变换器的多变量直流偏置控制
Multivariable DC Bias Control of a High-Power AC–DC Dual-Active-Bridge-Based Converter
José W. M. de Araújo · Dalton de A. Honório · Demercil de S. Oliveira · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对高功率单级双有源桥（DAB）变换器中的直流磁化问题，提出了一种多变量控制策略。该方法通过同时调节励磁电流和二次侧电流直流偏置，有效抑制了直流偏置电流，提升了高功率变换器的运行稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接针对DAB拓扑中的直流偏置问题，这对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线至关重要。目前PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统广泛采用DAB或其变体拓扑，直流偏置会导致变压器饱和及损耗增加，影响系统效率与寿命。该多变量控制策略可优化PCS的动态响应和磁性元件设计，建议研发...
周期性变开关频率调制对双有源桥变换器功率传输的影响及改进方案
The Impact of Periodic Variable Switching Frequency Modulation on Power Transmission in Dual-Active-Bridge Converter and an Improved Scheme
Xuan Zhao · Dong Jiang · Jianan Chen · Zhenyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
变开关频率调制（VSFM）是抑制电磁干扰（EMI）的有效手段，通过将窄带谐波能量分散至更宽频谱来降低EMI峰值。然而，在双有源桥（DAB）变换器中应用VSFM存在兼容性问题，频率变化可能导致额外的功率传输波动。本文分析了该影响并提出了一种改进的调制方案。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流充电桩核心DC-DC拓扑。VSFM技术在抑制EMI方面具有重要工程价值，但其带来的功率波动问题直接影响储能PCS的电能质量与控制稳定性。建议研发团队评估该改进方案在PCS高频化设计中的应用，通过优化调制策略，在满...
基于倍频功率控制的两级单相变换器直流母线电压纹波与DAB电流应力优化与权衡
Optimization and Tradeoff of DC Bus Voltage Ripple and DAB Current Stress in Two-Stage Single-Phase Converter by Double-Line-Frequency Power Control
Fei Xiong · Peng Wu · Hongyu Yang · Kaibi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对两级单相系统中存在的倍频瞬时功率问题，本文提出了一种倍频功率控制方法。该方法旨在实现双有源桥（DAB）DC/DC变换器的电流应力与直流母线电压纹波之间的优化与权衡，通过调节DAB中的不同倍频功率分量，有效改善系统性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在单相储能系统中，直流母线电压纹波与DAB变换器的电流应力是影响系统效率、电容寿命及功率密度的关键因素。该控制策略能够优化DAB的运行特性，有助于提升阳光电源户用储能系统（如PowerStack系列）的转换效率，并降低对...
实现精确功率平衡的多双有源桥变换器模型预测控制
Model-Predictive Control With Parameter Identification for Multi-Dual-Active-Bridge Converters Achieving Accurate Power Balancing
Xuming Li · Zheng Dong · Yan Cao · Jiawang Qin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
双有源桥（DAB）变换器是电力转换系统的关键接口。为满足高功率、高电压或大电流需求，多模块串并联DAB系统成为主流方案。本文提出一种带参数辨识的模型预测控制（MPC）策略，旨在解决复杂多DAB系统中的功率平衡控制难题，提升系统动态响应与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高价值。目前大功率储能变流器（PCS）常采用多模块并联架构，模块间的功率均衡直接影响系统效率与寿命。本文提出的MPC结合参数辨识方法，能有效解决多模块并联时的环流与不均流问题，提升PCS在复杂工况下的动态性能。建议研...
一种具有直流偏置抑制功能的双有源桥变换器简单快速启动策略
A Simple and Fast Start-Up Strategy for Dual-Active-Bridge Converters With DC Bias Suppression
Xiaozhe Liu · Zhenbin Zhang · Minghao Han · Zhen Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
高功率双有源桥（DAB）变换器在直流及交直流混合微电网中应用广泛，其快速启动能力至关重要。传统启动方法通常阶段复杂且参数整定耗时，导致动态响应缓慢。本文提出了一种简单且最优的DAB变换器启动策略，有效解决了启动过程中的直流偏置问题，实现了快速平稳的启动。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于储能系统的直流侧升压环节。该研究提出的快速启动策略能显著提升PCS在微电网黑启动或离网切换场景下的响应速度，减少启动过程中的电流冲击与直流偏置风险...
具有全负载ZVS范围的开关复用准两级隔离双向Buck-DAB变换器
Switch-Multiplexed Quasi-Two-Stage Isolated Bidirectional Buck-DAB Converter With Full Load ZVS Range
Zhengmei Lu · Mei Su · Guo Xu · Liting Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种开关复用的准两级Buck-DAB（SMBDAB）变换器及其调制策略。该架构通过复用原边桥臂，使其同时兼顾Buck电路与DAB电路的功能，有效减少了功率开关管的数量。此外，结合电压匹配调制，实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS），提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过开关复用技术显著减少了功率器件数量，在提升功率密度的同时降低了成本，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。全负载范围ZVS特性能够有效降低开关损耗，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别适用于储能系统在电池电压波动较大的工况。建...
基于双有源桥的输入串联输出并联变换器在直流系统中的阻抗与稳定性分析
On the Impedance and Stability Analysis of Dual-Active-Bridge-Based Input-Series Output-Parallel Converters in DC Systems
Jiajun Yang · Sandro Guenter · Giampaolo Buticchi · Chunyang Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文探讨了基于双有源桥（DAB）的输入串联输出并联（ISOP）变换器。利用模块化电力电子技术与DAB变换器的优势，该拓扑在直流系统中应用广泛。文章通过建模分析了其控制设计、系统稳定性及性能优化，为高压大功率直流变换提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换技术。DAB是实现储能变流器（PCS）双向功率流动的核心拓扑，而ISOP结构是实现高压直流侧模块化扩容的关键技术。通过对ISOP结构的阻抗建模与稳定性分析，有助于优化阳光电源储能产品的控制算法，提升多模块...
具有不同绕组配置的三相M电平至N电平DAB变换器的闭式ZVS边界
Closed-Form ZVS Boundaries for Three-Phase M-Level-to-N-Level DAB Converters With Different Winding Configurations
Babak Khanzadeh · Torbjörn Thiringer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
三相双有源桥（DAB）DC-DC变换器具备固有的零电压开关（ZVS）特性。本文推导了适用于M电平至N电平DAB变换器的闭式ZVS边界方程，为任意电平数的变换器设计提供了理论支撑，有助于优化开关损耗与效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换模块的核心技术。DAB拓扑是实现储能系统高效双向能量流动的关键，M电平至N电平的通用化ZVS边界分析，能有效指导高压大功率储能PCS的拓扑选型与软开关控制策略优化。通过精确的边界计算，研发团队可进一...
双有源桥串联谐振变换器的广义多相移瞬态调制
Generalized Multiphase-Shift Transient Modulation for Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter
Chuan Sun · Junwei Liu · Xingyue Jiang · Lingling Cao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对双有源桥串联谐振变换器（DABSRC）在宽范围应用中的复杂非线性动态行为，本文提出了一种广义多相移瞬态调制策略。研究发现，直接更新控制变量会导致大振幅瞬态振荡，该方法旨在优化控制变量的瞬态响应，提升变换器在动态过程中的稳定性和效率。
解读: DABSRC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。该文章提出的广义多相移瞬态调制策略，能有效解决储能PCS在功率快速切换或电网扰动下的瞬态振荡问题，提升系统动态响应速度与稳定性。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器设计中...
基于调制的DAB变换器二次谐波下直流偏置消除方法
Modulation-Based DC-Bias Elimination of DAB Converter Under Second Harmonic
Zhenchao Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Cheng Nie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
作为固态变压器基本单元，单相H桥与双有源桥（DAB）级联系统具有高效率和灵活功率流优势。然而，固有的二次谐波功率会导致直流母线电压纹波及移相振荡，特别是在双向谐波干扰的背靠背系统中。本文提出了一种基于调制的控制策略，旨在消除DAB变换器在二次谐波影响下的直流偏置问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要价值。DAB变换器是双向储能变流器的核心拓扑，在单相或三相不平衡工况下，二次谐波引起的直流偏置会导致变压器饱和及电流畸变，影响系统可靠性。通过该调制策略，可有效抑制直流母线电压纹波，提升PCS在复杂电网环境下...
基于五自由度调制的NPC三电平DAB变换器损耗平衡与瞬态直流偏置抑制策略
Loss Balance and Transient DC-Bias Suppression Strategies in Three-Level DAB Converters Modulated With Five DoFs
Zhichen Feng · Huiqing Wen · Qinglei Bu · Yinxiao Zhu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对三电平（3L）中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器，探讨了五自由度PWM调制技术。该技术虽提升了对高直流母线电压的适应性及控制灵活性，但易导致内管与外管间的损耗不平衡及直流偏置问题。文章提出了相应的平衡与抑制策略，以优化变换器性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能变流器（PCS）及高压光伏逆变器技术。随着储能系统向高压化（如PowerTitan系列）发展，三电平NPC拓扑在提升效率和功率密度方面具有显著优势。五自由度调制策略能有效解决高压应用中功率器件（IGBT/SiC）的损耗不均问题，延长系统寿命。建议研发团队关注该调制策略在提...
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