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基于电压平衡的IPOS DAB变换器最优混合容错控制
Optimal Hybrid Fault Tolerant Control With Voltage Balancing for IPOS DAB Converters
Chong Zhang · Jie Zhu · Xiaogang Ding · Samson Shenglong Yu 等5人 · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18
本文提出了一种针对输入并联输出串联双有源桥(DAB)变换器开路故障(OCF)的最优混合容错控制策略。该方法充分利用发生OCF后DAB模块剩余的功率转换能力,在全局控制范围内实现功率开关的零电压开关(ZVS)或零电流开关(ZCS)以及二极管的零电流关断,有效提升系统在故障工况下的运行效率与稳定性,同时兼顾电压均衡控制性能。
解读: 该IPOS DAB容错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。DAB变换器广泛应用于储能系统的DC-DC隔离变换环节,该研究提出的开路故障容错策略可直接提升阳光电源储能产品的可靠性和系统可用率。通过在故障工况下实现ZVS/ZCS软开关和电压均衡控制,可...
电力电子牵引变压器中双有源桥DC-DC变换器的多速率数字信号处理与噪声抑制
Multirate Digital Signal Processing and Noise Suppression for Dual Active Bridge DC–DC Converters in a Power Electronic Traction Transformer
Jingxi Yang · Jianqiang Liu · Jiepin Zhang · Nan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文针对电力电子牵引变压器(PETT)中的双有源桥(DAB)DC-DC变换器,探讨了在输出电压波动极小且开环传递函数增益交叉频率受限的情况下,如何通过多速率数字信号处理技术实现高效的噪声抑制与控制优化,以提升变换器的动态性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有重要参考价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心,文章提出的多速率数字信号处理与噪声抑制方法,能够有效提升PCS在复杂电网环境下的控制精度与抗干扰能力,降低输出纹波,从而延长电池寿命。建议研发团队关注该多速率控制策...
双有源桥变换器的多移相控制以实现零电压开关并提升轻载性能
Multiple-Phase-Shift Control for a Dual Active Bridge to Secure Zero-Voltage Switching and Enhance Light-Load Performance
Allan Taylor · Guanliang Liu · Hua Bai · Alan Brown 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文针对电动汽车充电器中AC/DC+DAB拓扑,提出了一种多移相控制策略。该方法旨在解决传统单移相控制在轻载下易丢失零电压开关(ZVS)的问题,通过优化控制策略,在保证功率因数校正的同时,显著提升了DAB级在宽负载范围内的转换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有极高的参考价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换的核心,多移相控制策略能有效解决储能PCS在充放电切换及轻载工况下的效率瓶颈,降低开关损耗,提升系统整体能效。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设...
一种利用串联注入扩展高压双有源桥变换器ZVS范围的新型技术
A Novel ZVS Range Enhancement Technique of a High-Voltage Dual Active Bridge Converter Using Series Injection
Awneesh Kumar Tripathi · Krishna Mainali · Sachin Madhusoodhanan · Arun Kadavelugu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种利用辅助串联注入变压器扩展双有源桥(DAB)DC-DC变换器零电压开关(ZVS)范围的新技术。通过串联变压器进行电压注入,能够有效控制DAB主变换器的无功功率流动,从而在宽负载范围内维持ZVS运行,并建立了相应的串联补偿模型。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心,其软开关范围直接影响变换器的效率与功率密度。通过引入串联注入技术,可显著降低高压储能系统在轻载或宽电压范围下的开关损耗,提升系统全工况效率。建议研发团队评估...
用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥(DAB)特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器(DCT)。该结构在中压直流(MVDC)侧采用分支共享模块化多电平变换器,作为DAB的原边;低压直流侧则采用交错结构,实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术,在低压侧集成交错Buck,非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力,可将其作为下一代高压储...
ADRC控制下带恒功率负载的DAB变换器稳定性表征
Stability Characterization of ADRC-Controlled DAB Converters Supplying Constant Power Loads
Xianhao Zeng · Lingling Cao · Yuanmao Ye · K. H. Loo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
双有源桥(DAB)变换器的稳定性分析对保障系统可靠运行具有重要意义。引入自抗扰控制(ADRC)及具有负阻特性的恒功率负载(CPL),使系统稳定性分析与参数设计更为复杂,相关问题尚未充分研究。本文建立ADRC控制下DAB变换器带CPL的模型,采用李雅普诺夫第一法进行小信号稳定性分析,并结合数值仿真验证。通过仿真估计负载功率最大允许阶跃变化量,并利用系统渐近稳定域进行验证。讨论了提升小信号与大信号稳定性的参数设计方法,最后通过实验验证了结论的有效性。
解读: 该ADRC控制DAB变换器稳定性研究对阳光电源储能系统具有重要应用价值。DAB变换器是PowerTitan储能系统中DC-DC环节的核心拓扑,面对电池侧恒功率负载特性,传统PI控制难以保证稳定性。文章提出的ADRC控制策略及李雅普诺夫稳定性分析方法,可直接应用于ST系列储能变流器的参数设计,提升系统...
基于峰值电流最小化的双有源桥DC-DC变换器最优非线性控制
Peak Current Minimization-Based Optimal Nonlinear Control of a Dual Active Bridge DC-DC Converter
Ezekiel O. Arogunjo · Joseph Olorunfemi Ojo · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本文对双有源桥直流 - 直流变换器(DAB)进行动态分析,并结合基于最小化峰值电流的控制方法。首先,利用基波近似(FHA)模型对 DAB 系统进行零动态和稳定性分析,讨论了这些分析对闭环控制器设计的影响。基于零动态分析结果,采用输入 - 输出反馈线性化方法设计变换器的输出电压控制器。此外,利用拉格朗日条件和卡罗需 - 库恩 - 塔克(KKT)条件开发了一种最优控制算法,以最小化 DAB 的电感峰值电流。基于优化分析结果对变换器进行零电压开关(ZVS)分析,以确定变换器的 ZVS 区域。最后,搭建...
解读: 该峰值电流最小化控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC级联拓扑中,DAB变换器承担电池侧与直流母线的隔离与电压变换,该优化控制可显著降低IGBT/SiC模块的电流应力与导通损耗,提升功率密度与系统效率。在车载OBC充电机中,全工作范围软开关特性可减少...
基于扩展移相控制的DAB变换器改进谐振死区模型
An Improved Resonant Dead-Time Model of DAB Converter Based on Extended-Phase-Shift Control
Shanshan Gao · Yixue Zhang · Jianxing Liu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
双有源桥(DAB)变换器具有双向功率传输和易于实现软开关的优点。对于DAB变换器而言,死区时间是避免短路和实现零电压开关(ZVS)所必需的。随着变换器对高功率密度的需求不断增加,开关频率越来越高,死区时间所占的比例也越来越大。因此,包括电磁干扰加剧和功率传输模型偏差在内的死区时间效应不容忽视。本文详细分析了基于扩展移相控制的DAB变换器的死区时间效应。提出了一种考虑寄生电容和励磁电感的改进分析模型,用以解释谐振死区时间效应并完善以往的理论。为验证理论分析的正确性,搭建了一台额定输出功率为250W...
解读: 该改进谐振死区模型对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。DAB拓扑广泛应用于ST储能变流器的DC-DC级联、车载OBC充电机的隔离变换以及光储充一体化系统的双向功率接口。精确的死区建模可优化ZVS软开关设计,降低开关损耗5-8%,提升SiC/GaN器件应用效益。扩展移相控制策略可改进Pow...
双有源桥
DAB)变换器极端动态过渡响应研究
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Yu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文探讨了双有源桥(DAB)变换器的动态性能。传统线性控制方法在特定调制策略下受限且参数难以优化,而非线性控制虽提升了稳态性能,但往往伴随设计复杂性。文章重点研究了DAB在极端动态过渡过程中的响应特性,旨在优化其在多工况下的瞬态控制表现。
解读: DAB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。储能系统在参与电网调频、调峰等快速响应场景时,对PCS的动态过渡性能要求极高。本文研究的极端动态响应优化,有助于提升阳光电源储能变流器在复杂工况下的瞬态调节速度和稳定性,减少直流侧电压波动...
具有自适应抗噪能力的双有源桥变换器无差拍控制
Deadbeat Control of Dual Active Bridge Converters With Adaptive Noise Resistance Ability
Dehao Kong · Tianxu Cao · Ralph Kennel · Marcelo Lobo Heldwein · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
无差拍控制虽能提升双有源桥(DAB)变换器的动态性能,但对采样噪声敏感,易导致系统不稳定。现有数字滤波方法增加了计算负担并改变了系统极点。本文提出一种具有自适应抗噪能力的无差拍控制策略,在保证动态响应的同时,有效抑制采样噪声对系统稳定性的影响。
解读: DAB变换器是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统核心PCS模块的关键拓扑。无差拍控制能显著提升PCS在电网调频、调峰等场景下的动态响应速度。该研究提出的自适应抗噪技术,能有效解决复杂电网环境下采样噪声导致的控制抖动问题,提升系统在弱电网或高噪声环境下的运行稳定性。建议研发团...
双有源桥变换器的无参数调制预测电压控制
Modulated Parameter-Less Predictive Voltage Control for Dual-Active-Bridge Converters
Zheng Yin · Fujin Deng · Sergio Vazquez · Sayed Abulanwar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对双有源桥(DAB)变换器中传统模型预测电压控制存在的动态响应受限及参数敏感性问题,本文提出了一种无参数调制预测电压控制(MPL-PVC)策略。该方法通过消除对系统参数的依赖,提升了电压调节的鲁棒性与动态性能。
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级的重要拓扑。该研究提出的无参数预测控制策略,能够有效解决储能PCS在复杂工况下因参数漂移导致的控制精度下降问题,提升系统在电网波动时的动态响应速度。建议研发团队关注该算法在数字控制平台上的实...
一种基于双有源桥
DAB)且具有低去耦电容的全ZVS高频隔离逆变器
Shiladri Chakraborty · Souvik Chattopadhyay · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于双有源桥(DAB)的新型高频隔离DC-AC变换器拓扑,适用于光伏微型逆变器应用。通过三绕组变压器次级侧的电路配置,实现向各开关节点注入高频电流,从而确保功率器件实现零电压开关(ZVS)运行。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏及微型逆变器产品线具有重要参考价值。DAB拓扑结合高频隔离技术能有效提升功率密度并减小体积,符合当前户用逆变器小型化、高效率的发展趋势。文中提到的低去耦电容设计方案,有助于减少对电解电容的依赖,从而提升整机可靠性与寿命。建议研发团队关注该拓扑在微型逆变器及小型储能PCS中的...
V2X应用中双向双有源桥变换器的状态平面中心控制
State-Plane Centric Control of Bidirectional Dual Active Bridge Converters in V2X Applications
Matteo Sposito · Ignacio Galiano Zurbriggen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双有源桥(DAB)变换器因其高效的直流隔离和双向功率流控制能力,成为双向电池充电器的首选。针对传统小信号模型线性控制器在大幅度瞬态响应下速度较慢的问题,本文提出了一种基于状态平面的控制策略,以优化DAB变换器在V2X应用中的动态性能。
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。DAB变换器是储能变流器(PCS)和直流快充桩的核心拓扑,通过引入状态平面控制,可显著提升系统在电网侧调峰调频或V2X场景下的动态响应速度与稳定性。建议研发团队关注该控制算法在提升PCS瞬态负...
双有源桥互联变换器的桥间独立控制方法
Bridge-to-Bridge Independent Control Method for Dual-Active-Bridge Interlinking Converter
Haixu Shi · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
在双有源桥(DAB)变换器中,通常需要跨越原边和副边传输同步信号以实现移相控制。本文提出了一种新型桥间独立(B2I)控制方法,无需跨桥传输采样或驱动信号,简化了系统通信架构,提高了控制的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心,广泛应用于储能系统的电池侧接口。传统的DAB控制依赖于原副边的高速通信,存在信号传输延迟和抗干扰挑战。B2I控制方法通过消除跨桥通信需求,不仅能降低硬件成本...
用于储能系统DAB变换器稳定性预测的简化离散时间建模
Simplified Discrete-Time Modeling for Convenient Stability Prediction of DAB Converter in Energy Storage System
Zhongxiu Xiao · Wanjun Lei · Guoqing Gao · Haixu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种简化的离散时间建模方法,能够描述直流微电网中双有源桥(DAB)变换器储能系统的全局动态特性并便捷地预测其稳定性。该技术利用矩阵指数近似和离散迭代关系的简化,有效降低了建模复杂度,为储能系统的高效控制与稳定运行提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器(PCS)的核心拓扑之一,直接决定了系统在微电网环境下的动态响应与并网稳定性。该文提出的简化离散时间建模方法,能够显著降低复杂工况下的控制参数整定难度,缩短研发周期。建议研发团队将其应用于PCS控制算法的优化中,特别是在弱...
面向无电解电容DAB微逆变器的自适应虚拟母线策略
Adaptive Virtual Bus Strategy for Electrolytic Capacitorless DAB Microinverters
Chuhan Peng · Mingde Zhou · Minfan Fu · Yifan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对户用光伏微逆变器依赖大体积电解电容导致可靠性低的问题,提出一种基于虚拟母线的自适应双有源桥(DAB)拓扑,采用准单级结构与有源功率解耦技术,结合GaN器件实现200W/600kHz高密度设计,峰值效率92.67%。
解读: 该研究对阳光电源户用光伏微逆及组串式逆变器的薄膜电容替代、高功率密度设计具有直接参考价值,尤其可支撑SG3.0/5.0K-D系列等户用机型向无电解电容化演进;其虚拟母线+APD架构亦可迁移至ST系列PCS的直流侧功率缓冲优化中,建议在下一代户用微逆预研中评估GaN DAB拓扑与iSolarCloud...
一种带有调谐CLC网络的双有源桥拓扑
A Dual-Active Bridge Topology With a Tuned CLC Network
Ross P. Twiname · Duleepa J. Thrimawithana · Udaya K. Madawala · Craig A. Baguley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种采用调谐CLC网络的谐振双有源桥(DAB)变换器。与传统DAB相比,该拓扑显著降低了桥臂电流,从而降低了导通损耗和开关损耗,并提高了功率因数。文中还建立了预测系统行为的数学模型。
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是双向DC-DC变换器的核心拓扑,通过引入调谐CLC网络,可有效提升PCS在宽电压范围下的转换效率,降低功率模块的热应力,从而提升储能系统的功率密度和可靠性。建议研发团队评估该谐振网络在兆瓦...
一种并联输入多功能输出双有源桥变换器
A Parallel Input and Versatile Output Dual Active Bridge Converter
Sohaib Qazi · Prasanth Venugopal · Alan J. Watson · Patrick Wheeler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有易于扩展、控制简单及功率器件利用率高等优点,基于H桥的隔离型DC/DC变换器在快充站、直流微电网及可再生能源集成中占据核心地位。本文研究了一种双有源桥(DAB)变换器的变体,旨在提升其在多端口应用中的灵活性与功率处理能力。
解读: 该研究提出的多功能DAB拓扑与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务高度契合。DAB是实现储能变流器(PCS)高效双向功率流动的核心拓扑,该研究在提升功率密度和多端口扩展性方面的成果,可直接应用于阳光电源下一代模块化储能PCS的研发,优化变换器在不同电...
一种实现氮化镓单级车载充电机全范围零电压开关的多目标优化调制策略
A Multi-Objective Optimization Modulation Strategy for Achieving Full-Range ZVS in GaN-Based Single-Stage On-Board Charger
Wenhui Li · Yuxuan Li · Jiancheng Zhao · Junzhong Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升电动汽车充电系统的功率密度与效率,Boost型集成双有源桥(BI-DAB)变换器备受关注。然而,传统调制策略的零电压开关(ZVS)范围有限且优化灵活性不足,影响效率并制约其应用。本文提出一种软硬件结合的多目标优化调制策略,通过建立完整的ZVS模型并考虑励磁电感的影响,结合励磁电感优化设计与移相调控,实现全范围ZVS运行。该策略还支持无缝模式切换,有效实现功率因数校正与准最优电流应力。实验研制了2 kW/150 kHz的GaN基BI-DAB样机,峰值效率达96.6%,总谐波畸变率为1.5%。
解读: 该GaN基BI-DAB全范围ZVS调制策略对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。通过软硬件协同的多目标优化,实现全工况ZVS运行,峰值效率96.6%、THD仅1.5%,可直接应用于阳光电源OBC产品的功率密度提升与效率优化。其励磁电感优化设计与移相调控相结合的方法,为ST储能变流器的双向DC-...
基于在线迭代轨迹优化策略的单级微型逆变器轻载效率提升
Light-Load Efficiency Improvement of Single-Stage Microinverter With Online Iterative Trajectory Optimization Strategy
Ruinan Xue · Panbao Wang · Wenbo Hao · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对光伏微型逆变器在间歇性光照下常处于轻载运行的问题,本文提出了一种用于单级串联谐振双有源桥(DAB)微逆变器的在线迭代轨迹优化策略。通过优化ZVS条件下的开关轨迹,有效提升了轻载条件下的能量转换效率。
解读: 该研究针对微型逆变器(Microinverter)在低辐照度下的效率瓶颈,提出的在线迭代轨迹优化策略对阳光电源的户用光伏产品线具有重要参考价值。微逆变器在分布式户用场景中应用广泛,轻载效率直接影响系统的全天发电量。该控制算法可优化DAB变换器的软开关特性,减少开关损耗。建议研发团队评估该策略在阳光电...
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