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用于单体电池储能系统的功率主动分配双向隔离DC-DC变换器
Bidirectional Isolated DC–DC Converter With Power Active Allocation Strategy for Single-Cell BESS
Jiahao Wang · Dongyuan Qiu · Yangbin Zeng · Bo Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种低压侧并联、高压侧串联的隔离型双向DC-DC变换器，旨在解决单体电池储能系统在高增益需求及低压大电流运行下的挑战。通过在低压侧采用两个并联交错升压单元，有效降低了电流纹波及器件电流应力，提升了系统效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务具有极高参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，电池簇的电压管理与效率优化是核心竞争力。该拓扑通过交错并联技术降低电流纹波，有助于减小电感体积并提升功率密度，直接契合阳光电源追求高效率、长寿命储能系统的研发方向。建议研发团队关注其在高压侧串联...
一种具有满载启动能力的CLLC变换器高速软启动方法
A High-Speed Soft Startup Method With Full-Load Startup Capability for CLLC Converters
Kai Zhang · Huan Chen · Leheng Wang · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
CLLC变换器作为一种高频高效的双向DC/DC变换器，在数据中心及电池储能系统（BES）中应用广泛。本文提出了一种优化的变占空比软启动方法，实现了CLLC变换器的满载启动能力，显著提升了系统的动态响应速度与启动可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。CLLC拓扑是双向DC/DC变换器的核心，实现满载高速软启动可直接提升储能PCS在电网调频、黑启动等场景下的动态响应能力，减少启动过程中的冲击电流，从而提升设备可靠性。建议研发团队评估该变占空比控制策略在现有...
一种用于电动汽车充电应用且具有低电流纹波的非隔离型二次Buck-Boost双向变换器系列
A Family of Nonisolated Quadratic Buck-Boost Bidirectional Converters With Reduced Current Ripple for EV Charger Applications
Rambabu Kallelapu · Sankar Peddapati · Surla Vishnu Kanchana Naresh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一系列基于同步级联Ćuk拓扑的非隔离型二次Buck-Boost双向DC-DC变换器。该类变换器旨在提升电动汽车双向充电系统的性能，通过优化拓扑结构有效降低了电流纹波，有助于提升系统效率与电网稳定性，并对稳态参数进行了全面分析。
解读: 该研究提出的高性能双向DC-DC拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。非隔离型二次Buck-Boost结构在提升功率密度和降低电流纹波方面的优势，可显著优化充电桩的体积与效率。建议研发团队评估该拓扑在车载充电机（OBC）及储能变...
基于模糊逻辑辅助策略的双有源桥变换器效率导向多目标调制优化
Efficiency-Oriented Multiobjective Modulation Optimization for the Dual Active Bridge Converter Using Fuzzy Logic-Aided Strategy
Kun Wang · Ian Laird · Jun Wang · Jiaqi Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双有源桥（DAB）变换器是现代电力系统的关键组件，需在全功率范围内保持高效率。现有优化策略多关注单一目标（如峰值电流、RMS电流或回流功率），难以实现综合效率最优。本文提出一种基于模糊逻辑辅助的多目标调制优化策略，通过权衡多个效率相关参数，有效提升了DAB变换器在宽功率范围下的转换效率。
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。该研究提出的多目标调制优化策略，能够显著降低储能变流器（PCS）在宽电压范围下的开关损耗和导通损耗，直接提升储能系统的往返效率（RTE）。建议研发团队将该模糊逻辑辅助策略集成至PCS控制算...
一种基于简化时域模型的CLLC充电器最大效率跟踪同步整流策略
A Simplified Time-Domain Model-Based Maximum Efficiency Tracking-Aided Synchronous Rectification Strategy for CLLC Chargers
Ruizhi Wei · Haoran Wang · Gregory J. Kish · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对CLLC变换器，本文提出了一种简化时域模型（STDM）以实现同步整流（SR）。该方法通过数学建模优化MOSFET导通时序，在降低硬件成本与复杂度的同时，有效减少了副边导通损耗，提升了变换器的整体效率。
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（如PowerTitan、PowerStack）业务。CLLC双向DC-DC拓扑是高性能充电桩和储能变流器（PCS）的核心环节，同步整流效率直接决定了产品的功率密度与热管理水平。该简化时域模型（STDM）能够降低控制算法的计算负担，便于在DSP或MC...
面向并网应用的超级电容DC-DC变换器简易结构控制
Simple-structured Control for Supercapacitor DC-DC Converters for Grid-connected Applications
作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025
本文针对超级电容双向DC-DC变换器（SC DDC），提出一种简化阶数降低控制方法，用于电流与直流母线电压协同控制，提升动态响应、增强对超级电容电压变化的鲁棒性，并有效抑制二倍工频纹波。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统中超级电容混合储能方案的快速功率响应与纹波抑制需求。其简易阶数降低控制策略可嵌入现有PCS数字控制器（如基于TI C2000或Xilinx Zynq平台），优化超级电容参与一次调频、瞬时功率补偿等场景的动态性能。建议在PowerSta...
一种用于单体电池系统的低压大电流双向DC-DC变换器及支路均流策略
A Low-voltage High-current Bidirectional DC-DC Converter and Branch Current-sharing Strategy for Single Cell Battery Systems
Yukun Chen · Bo Zhang · Yangbin Zeng · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对新能源汽车与储能系统中多电芯结构存在的能量分配不均、系统效率低及维护成本高等问题，本文提出一种基于单体电池的抽头交错并联隔离式双向高增益DC-DC变换器，并设计了动态均流控制策略。该拓扑通过抽头变压器与交错并联结构结合，集成磁元件并复用器件，显著降低低压侧大电流导通损耗。为优化支路电流分配，提出变占空比差与移相时序协同控制策略。实验搭建330W样机及单体驱动电机平台，结果表明在3.2V输入、48V输出条件下，系统平均效率达92.43%，峰值效率为94.11%。同时提出扩展方案，支持千瓦级系统...
解读: 该低压大电流双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与车载产品具有重要应用价值。抽头交错并联拓扑与动态均流策略可直接应用于ST系列储能变流器的电池管理系统，解决PowerTitan大型储能系统中单体电芯能量分配不均问题，提升系统效率。92.43%平均效率与94.11%峰值效率指标可优化车载OBC充电机...
移相控制双有源桥谐振变换器的多频模型
Multifrequency Model of Dual Active Bridge Resonant Converters With Phase-Shift Control
Xin Li · Pengfei Yao · Jianing Li · Peili Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）谐振变换器是一类高效的双向DC-DC变换器。在多元件谐振变换器中，获取控制到输出的传递函数解析表达式通常具有挑战性。本文采用多频建模技术，推导了DAB谐振变换器的通用小信号模型，为分析其动态特性提供了理论基础。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率变换单元的关键拓扑。该文提出的多频建模技术能够更精确地描述DAB在移相控制下的动态响应，有助于优化PCS的控制环路设计，提升系统在电网调频、调峰等动态工况下的响应速度与稳定性。建议研发团队将此模型应用于...
一种具有耦合电感的扩展型高增益软开关双向DC-DC变换器
An Extendable High-Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC–DC Converter With Coupled Inductor
Fan Yuan · Ruixiang Hao · Jingqi Song · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种非隔离式可扩展软开关双向DC-DC变换器，适用于高电压增益和高功率应用。该变换器采用低压侧交错并联、高压侧串联的结构，有效降低了开关管和电容的电压应力，并实现了良好的电流均衡。
解读: 该拓扑结构在高压增益和高功率密度方面的优势，与阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器（如SG320HX）的演进方向高度契合。其低电压应力特性有助于降低对功率器件（如IGBT或SiC模块）的耐压等级要求，从而优化系统成本并提升转换效率。建议研发团队评估该拓扑在储能变流器（PCS...
具有共地和高电压增益比特性的立方同步双向DC-DC电池充电变换器
Cubic Synchronous Bidirectional DC–DC Battery Charger Converter With Common-Ground and High Voltage Gain Ratio Features
Hamed Mansour Hosseini · Majid Hosseinpour · Maryam Pourmahdi · Terence O'Donnell 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型立方电压增益比的双向DC-DC变换器，旨在解决现有拓扑的局限性并提升直流微电网性能。该变换器具备共地连接、宽且高的电压增益范围以及更高的半导体利用率，为高效电力转换提供了新方案。
解读: 该拓扑的高电压增益和共地特性对阳光电源的储能及充电业务具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统（PCS）中，高增益拓扑能有效简化变压器设计，提升系统效率并降低体积；在电动汽车充电桩业务中，该技术有助于实现更宽的输出电压范围，以适配不同电压等级的动力电池。建议研发团队评...
基于混沌灰狼优化的单相并网光伏-电池储能系统双向DC-DC变换器
Chaotic Grey Wolf Optimized DC-DC Bi-directional Converter for a Single-Phase Grid-Tied PV-BES System
作者未知 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文提出了一种由混沌灰狼优化（CGWO）简化混合仿射投影算法（SH - APA）控制的单相并网光伏（PV） - 电池储能系统（BESS）。电池储能系统通过双向 DC - DC 转换器（BDC）连接到直流母线，该转换器可调节直流母线电压（$V_{de}$）和电池储能系统电流（$I_{bat}$）。在双向 DC - DC 转换器的电压控制回路中，采用混沌灰狼优化调整的分数阶 PI（FOPI）控制器可显著减小直流母线电压（$V_{de}$）偏差，最终使电流控制回路的参考电流更加平滑，改善电能质量并延长...
解读: 该混沌灰狼优化双向DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。CGWO算法的全局寻优能力可优化现有储能系统中DC-DC变换器的控制策略，提升充放电效率和动态响应速度，特别适用于光储一体化场景的功率平衡控制。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同，增...
一种新型隔离型双向DC-DC变换器通用稳态分析模型
A Novel Generalized Steady-state Analysis Model for Isolated Bidirectional DC-DC Converters
Ruping Cen · Jia Li · Ting Luo · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
隔离型双向直流 - 直流变换器（IBDC）的分析建模对于有效进行性能分析和设计至关重要。为应对现有模型在实现优化设计所需的准确性、速度和通用性方面面临的挑战，本文基于二端口网络理论和频域分析提出了一种新颖的通用稳态分析模型。该模型提供了一种适用于一系列 IBDC 拓扑和调制策略的分析工具，为拓扑选择和参数自动优化设计提供了有力支持。通过仿真和实验验证了该模型的有效性，并以所提供的参数自动设计软件为例，凸显了其在 IBDC 设计和应用中的重要价值和潜力。
解读: 该通用稳态分析模型对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，隔离型双向DC-DC变换器是电池侧与直流母线间的核心功率接口，该模型可精确分析DAB、CLLC等拓扑在不同调制策略下的稳态特性，优化移相角、频率等控制参数设计，提升变换效率与动态响应。在PowerTitan大型储能...
快速图解法推导双向多端口DC-DC变换器拓扑
Fast Graphical Analysis for Deriving Bidirectional Multi-Port DC-DC Converter Topologies
Liping Mo · Guipeng Chen · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
在可再生能源系统和电动汽车等应用中，对多端口双向直流 - 直流转换器（MP - BDC）的需求日益增长。然而，目前的拓扑推导方法严重依赖手动分析，导致新拓扑的推导速度缓慢，且现有的 MP - BDC 数量有限。为应对这些挑战，本文提出了一种基于图论的快速图形分析（FGA）方法来替代手动分析，引入了一种用于推导单电感多端口双向直流 - 直流转换器（SIMP - BDC）拓扑的快速且系统的方法。该方法包括两个步骤：对 SIMP - BDC 的组件进行穷举组合，并使用 FGA 对这些组合进行分析，以自...
解读: 该图论化拓扑推导方法对阳光电源多端口应用场景具有重要价值。在ST储能系统中，可系统化设计光伏-储能-电网三端口变流器，优化PowerTitan的多能源接入架构；在车载OBC产品线，可推导高压电池-低压电池-充电口多端口拓扑，提升集成度；在光储充一体化充电桩中，可构建光伏-储能-车辆多向能量流动的高效...
一种具有两个自由度的新型软开关双向DC-DC变换器
A Novel Soft-Switching Bidirectional DC–DC Converter With Two Degrees of Freedom
Hamid Radmanesh · Morteza Jamei · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
提出了一种具有两个自由度的新型软开关双向DC-DC变换器。该拓扑通过引入额外的控制自由度，实现了全负载范围内的零电压开通和近似零电流关断，显著降低了开关损耗，提高了变换效率。电路在双向能量传输过程中均能保持软开关特性，适用于储能系统与电动汽车等需要高效能量双向流动的场合。通过优化磁性元件设计与控制策略，进一步提升了动态响应与功率密度。实验样机验证了理论分析的正确性与性能优势。
解读: 该双自由度软开关双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，双向能量流动的软开关特性可显著降低电池充放电过程的开关损耗，提升系统效率至98%以上，延长功率器件寿命。对于PowerTitan大型储能系统，全负载范围的ZVS/ZCS特性可优化轻载效率，提升...
确保被动电流平衡交错多相双向DC-DC变换器在相参数失配下实现ZVS的设计方法
Design Method to Ensure ZVS Achievement Under Phase Parameters Mismatches for Passive Current Balancing Interleaved Multiphase Bidirectional DC-DC Converter
Minh-Quang Ngo · Duc-Manh Dang · Quang-Huy Nguyen · Khuong-Duy Le 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
在高频三角电流模式TCM下运行的交错多相双向DC-DC变换器中，实现零电压开关ZVS和管理电流不平衡对系统可靠性和鲁棒性至关重要。为满足这些要求，被动电流平衡仅使用单个低速电流传感器和电流控制环路提供了经济高效的解决方案。然而其性能对相参数失配（如栅极驱动延迟偏差和相电感差异）敏感，可能导致电流不平衡和ZVS失效。虽然完美电流平衡并非严格要求，但保持ZVS至关重要，因为失去ZVS会导致大量开关损耗和热应力。本文提出一种在被动平衡固有的最坏情况失配条件下确保ZVS的设计方法。该方法允许可接受限度内...
解读: 该交错多相双向DC-DC变换器ZVS设计研究对阳光电源储能变流器可靠性提升有重要参考价值。在39.5%相电流偏差下仍保持ZVS的鲁棒性设计方法与阳光ST系列储能变流器在大批量生产中面临的元件参数分散性高度契合。被动电流平衡使用单电流传感器降低成本的方案可应用于阳光PowerTitan储能系统的双向D...
基于非对称占空比限制控制的分布式储能系统多端口双向DC-DC变换器
Asymmetrical Duty-Cycle Limit Control-Based Multiport Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy Storage System Applications
Shiqiang Liu · Guiyi Dong · Yong Ying · Ching-Ming Lai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型多端口双向DC-DC变换器，在每个低压端口采用两相交错架构，以降低低压侧电容和电感的电流纹波。该多端口配置旨在实现不同电压等级储能系统的同时接入与高效利用，并结合非对称占空比限制控制策略，优化了变换器的动态响应与功率分配能力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。多端口双向DC-DC变换器架构能够有效解决不同电压等级电池簇接入同一PCS的灵活性问题，而两相交错技术能显著降低电流纹波，有助于提升储能系统的寿命和功率密度。建议研发团队关注该非对称占空比控制策略，以优化在复杂...
用于优化三相双有源桥变换器动态性能的瞬时脉冲模式控制
Instantaneous Pulse Pattern Control for Optimized Dynamic Performance of Three-Phase Dual-Active Bridge Converter
Jonghun Yun · Shenghui Cui · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
三相双有源桥（DAB3）变换器是高功率直流微电网中的关键隔离双向DC-DC变换器。若缺乏快速动态控制，瞬态条件下维持直流母线电压所需的电容容量将增加，从而增大短路事故中过流的风险。本文提出了一种瞬时脉冲模式控制方法，旨在提升DAB3的动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。DAB3拓扑是高压大功率储能变流器（PCS）的核心组成部分，通过优化脉冲模式控制，可以显著提升PCS在电网波动或负载突变时的动态响应速度。这不仅能减少直流侧支撑电容的体积与成本，提高系统功率密度，还能增强储能...
非隔离型双向DC-DC变换器设计准则综述
Design Criteria of Non-Isolated Bidirectional DC-DC Converters: A Review
Sobhan Sarani · Xiaodong Liang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
电池储能系统广泛应用于可再生能源发电和电动交通系统。双向直流 - 直流变换器（BDC）是此类系统中的关键组件，可在电池充电和放电模式下实现双向功率流动。BDC可分为隔离型和非隔离型。非隔离型BDC具有更低的体积、重量和功率损耗，适用于不需要电气隔离的紧凑结构。本文对非隔离型BDC进行了全面的文献综述，涵盖了软开关、电流纹波降低、高电压增益和弹性技术。软开关旨在降低开关损耗并提高效率，包括辅助电路和非辅助方法，如交错结构、移相调制和同步整流。电流纹波降低主要关注电容回路配置、交错结构和基于耦合电感...
解读: 该综述对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的DC-DC变换器设计具有直接指导价值。非隔离型BDC的软开关技术与效率优化方法可应用于电池侧DC-DC模块设计，提升系统转换效率和功率密度。拓扑结构与控制策略的系统梳理为SiC/GaN器件在储能系统中的应用提供理论支撑，有助于优化三电...
一种具有宽电压转换比的新型双向改进型Zeta变换器
A Novel Bidirectional Modified Zeta Converter With Wide Voltage Conversion Ratio
Sunil Mandal · Prajof Prabhakaran · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
高增益、非隔离型双向DC-DC变换器（BDC）在储能系统与微电网及电动汽车（EV）的接口中发挥着关键作用。然而，现有拓扑常受限于窄占空比范围，且器件数量多、电压应力高。本文提出一种新型非耦合高增益BDC，基于改进型Zeta拓扑，正向功率流时高效工作于升压模式，反向时工作于降压模式。该结构简化了电路与控制策略，器件数量少，可在宽占空比范围内实现高电压增益，并显著降低多数开关管的电压应力。实验研制了200 W样机，采用SiC MOSFET使峰值效率达96%。结果验证了其在开环与闭环控制下的适用性，展...
解读: 该新型双向Zeta变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。其宽电压转换比特性可优化PowerTitan储能系统中电池侧与直流母线的接口设计，特别适用于低压电池组（48V/96V）与高压直流母线（400V/800V）的双向能量管理。文中采用的SiC MOSFET方案与...
一种用于宽电压增益范围应用的可重构结构隔离型双向DC-DC变换器
A Structure-Reconfigurable Isolated Bidirectional DC–DC Converter for Wide Voltage Gain Range Applications
Xianbin Qi · Cheng Yuan · Mingzhu Fang · Helong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种结构可重构的隔离型双向DC-DC变换器。该变换器可通过配置四种不同电压增益的运行结构，以适应宽电压增益范围的应用需求。通过统一的移相调制策略，可实现不同结构下的双向功率调节，具有控制简单等优点。
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极高的参考价值。储能系统在电池电压波动范围较大时，传统DAB变换器效率往往下降，该可重构拓扑能有效提升全电压范围内的转换效率，优化系统能量密度。建议研发团队评估该拓扑在模块化储能PCS中的应用潜力，以应...
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