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一种高效率高功率密度且兼具自动均压功能的部分功率型电池储能DC-DC变换器
A High-Efficiency, High-Power-Density Partial-Power Battery Energy Storage DC-DC Converter with Automatic Voltage Balancing
李云飞杜思行党恒凯李聪刘进军 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
针对部分功率变换器在宽范围调压时效率低及电池包电压均衡复杂的问题，提出一种高效、高功率密度且具备自动均压功能的电池储能DC-DC变换器。该拓扑采用两级式架构，通过CLLC型直流变压器连接各电池包与双极性Buck电路，实现电压自动均衡。CLLC结构提供隔离低阻抗通路，双极性Buck电路实现高效调压，在160～240 V范围内最高效率提升1.05%。相比现有方案，磁元件体积减少29.72%，开关数量减少6个，功率密度显著提高。仿真与实验在200 V、1.5 kW平台验证了方案可行性。
解读: 该部分功率DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。CLLC+双极性Buck架构可直接应用于电池簇级能量管理，解决储能系统中电池包电压不一致问题，相比传统全功率方案效率提升1.05%，磁元件体积减少29.72%，显著提升功率密度。自动均压功能...
面向智能家居应用的多端口部分功率变换器
A Multiport Partial Power Converter for Smart Home Applications
Yong Dae Kwon · Francisco D. Freijedo · Thiwanka Wijekoon · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型多端口部分功率变换器（PPC）架构，旨在解决现有方案中全功率半导体器件使用过多及多绕组变压器设计复杂的问题。该架构通过部分功率处理技术，提升了智能家居能源管理系统的效率与集成度，为多源协同控制提供了新的拓扑思路。
解读: 该研究提出的部分功率变换（PPC）架构对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有重要参考价值。通过降低变换器功率处理比例，可显著提升系统转换效率并减小散热体积，这对于追求高功率密度和低成本的户用储能系统（如PowerStack系列）及户用逆变器设计具有直接的优化潜力。建议研发团队关注该拓扑在多端口能量路由...
具有降低元件应力的软开关双向升降压部分功率变换器
Soft-Switching Bidirectional Step-Up/Down Partial Power Converter With Reduced Components Stress
Naser Hassanpour · Andrii Chub · Andrei Blinov · Dmitri Vinnikov · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于隔离型电流源DC-DC拓扑的串联部分功率变换器（S-PPC）。该拓扑利用电流源特性，通过串联端口的双极性电压运行能力，有效降低了变换器的额定功率需求。此外，该方案在全运行范围内实现了软开关，显著降低了元件应力，提升了系统效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。部分功率变换（PPC）技术通过仅处理系统部分功率，可显著提升变换器效率并减小体积，非常契合阳光电源追求高功率密度和高效率的产品路线。在储能PCS设计中，该软开关拓扑有助于降低开关损耗，提升系...
一种用于升降压组串式光伏系统的双开关正激部分功率变换器
A Two-Switch Forward Partial Power Converter for Step-Up/Down String PV Systems
Niwton Gabriel Feliciani dos Santos · Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mário Lúcio da Silva Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于组串式光伏应用的新型升降压串联部分功率变换器（S-PPC）。该双向双开关正激（BFwd）DC-DC S-PPC通过部分功率处理技术，有效降低了组件应力和损耗。尽管光伏有功功率是单向的，但该拓扑具备双向功率流能力，在提升系统效率和优化功率密度方面具有显著优势。
解读: 该拓扑通过部分功率处理（Partial Power Processing）技术，能够显著提升组串式逆变器的转换效率，并降低功率器件的应力，这与阳光电源SG系列组串式逆变器追求高效率、高功率密度的研发方向高度契合。部分功率变换技术可减少变换器处理的总功率，从而降低散热需求和体积，有助于进一步优化户用及...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制，本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关（GVSB-SCPS）的新型部分功率直流变压器（DCX）。该DCX前级由GVSB-SCPS构成，实现了单模块中压直流输入及固定电压比，并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化（1500V及以上）发展，该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计，提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
一种基于模块化部分功率变换器的直流供电服务器不间断电源方案
A Modularized Partial Power Converter Based Uninterruptible Power Supply Scheme for DC Power Feeding Servers in Data Centers
Feng Li · Jiebei Zhu · Lujie Yu · Chuanjie Nie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于数据中心直流供电服务器的新型部分功率变换器不间断电源（PPC-UPS）方案。该方案将服务器负载与本地备用电池串联，并通过一个部分功率变换器（PPC）集成到公共直流母线上。该方案具有模块化、分布式部署的特点，且具备高扩展性。
解读: 该技术方案通过部分功率变换（PPC）架构提升了系统效率，与阳光电源的PowerStack及PowerTitan系列储能系统在直流耦合技术路径上有异曲同工之处。在数据中心储能应用中，该方案的模块化设计有助于降低变换器损耗并提升功率密度。建议研发团队关注PPC架构在数据中心备电系统中的应用潜力，探索将其...
应用于光伏系统的串联部分功率变换器：一种基于升/降压调节范围的设计方法
Series-Connected Partial-Power Converters Applied to PV Systems: A Design Approach Based on Step-Up/Down Voltage Regulation Range
Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mario Lucio da Silva Martins · Jose Renes Pinheiro · Helio Leaes Hey · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种新型方法，旨在降低应用于组串/多组串级最大功率点跟踪（MPPT）光伏系统中的串联部分功率变换器（S-PPC）的处理功率。文章提出了一种基于电压调节范围定义的设计流程，通过引入额外的自由度，实现了变换器的优化设计。
解读: 该研究针对组串级MPPT优化，直接契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的技术演进方向。通过引入部分功率变换（PPC）拓扑，可以在不增加系统整体成本的前提下，提升复杂光照条件下的发电效率。对于阳光电源而言，该设计方法有助于在组串式逆变器中集成更高效的DC-DC级，减小功率器件的应力，从而提升整机效率...
一种用于车载充电器的高效单开关开关电容部分功率变换器
A High-Efficient Single-Switch Switched-Capacitor Partial Power Converter for On-Board Chargers
Niwton Gabriel Feliciani dos Santos · Ademir Toebe · Pedro Henrique Bulegon Löbler · Luciano Schuch 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于单向车载充电器DC-DC级的新型单开关开关电容（SC）串联部分功率变换器（S-PPC）。该降压型S-PPC具有两大特点：一是通过部分功率处理降低了DC-DC级的有功功率处理量；二是采用无变压器设计，利用SC单元实现电压转换。
解读: 该技术通过部分功率处理（PPC）架构显著提升了DC-DC变换效率，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在充电桩产品线中，引入此类高效率、无变压器拓扑可有效减小体积、降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在车载充电模块（OBC）及直流快充模块中的应用潜力，特别是在追求轻量化和高效率...
一种用于集成式车载充电器的具有可重构H桥和可变匝数比的ZCS/ZVS DC-DC部分功率变换器
A ZCS/ZVS DC–DC Partial Power Converter With Reconfigurable H-Bridge and Variable Turns Ratio for an Integrated On-Board Charger
Niwton Gabriel Feliciani dos Santos · Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mário Lúcio da Silva Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种串联部分功率变换器（S-PPC），通过仅处理部分负载功率，显著降低了开关和导通损耗。该拓扑结合了可重构H桥和可变匝数比技术，实现了软开关（ZCS/ZVS），在车载充电器应用中有效提升了功率密度与转换效率。
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。部分功率变换（PPC）架构通过降低功率处理比例，能够显著提升充电模块的效率并减小体积，这与阳光电源追求高功率密度、高效率充电桩产品的战略高度契合。特别是其软开关技术和可重构拓扑，可优化充电桩在宽电压范围下的工作性能，建议研发团队关注该拓扑在车载充...
下垂控制直流微电网双向升降压部分功率变换器的保护与控制实现
Protection and Control Implementation for Bidirectional Step-Up/Down Partial Power Converter for Droop-Controlled DC Microgrids
Neelesh Yadav · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
部分功率变换器能够实现高效的直流 - 直流能量转换系统。升降压部分功率变换器在提高功率密度、效率和降低实现成本方面展现出最大的潜力。近期文献明确表明，这些变换器最灵活的实现方式是基于电气隔离的电流馈电型直流 - 直流变换器拓扑。另一方面，这些拓扑结构容易使半导体器件出现过电压问题，并且在串联端口零电压时电流可控性较差。在实际应用中，这些部分功率变换器必须实现多模式控制、软启动以及对部分额定电压半导体器件的保护。本文阐述了部分功率变换器中存在的这些问题，并提出了解决这些问题的实现技术。实验验证证明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的双向升降压部分功率变换器技术对我们在直流微网储能系统和光储一体化解决方案领域具有重要应用价值。 该技术的核心优势在于通过部分功率处理架构显著提升DC-DC变换系统的效率和功率密度，这与我们储能变流器（PCS）和直流优化器产品的技术演进方向高度契合。在光储直...
基于部分功率变换器的电力系统接地故障诊断方法
Ground Fault Diagnosis Method for Partial Power Converter-Based Electric Systems
José M. Guerrero · Jon Anzola · Carlos A. Platero · Iosu Aizpuru 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
摘要：部分功率变换器（PPC）已被证明是降低电气应力的高效、高功率密度解决方案。然而，由于其技术尚不成熟，仍需对其可靠性进行广泛分析。尽管PPC与电力变压器类似，能够改变其端子间的电压水平，但它无法在两侧提供电气隔离。因此，一旦发生接地故障，整个系统将面临高风险。为此，本文提出了一种基于PPC解决方案的接地故障检测方法。该方法借助一个接地电阻，通过三个不同的开关依次连接到直流系统的正、负和中点端子。本文详细阐述了该诊断方法的原理及所需组件。给出了在MATLAB - Simulink中进行的仿真设...
解读: 该接地故障诊断方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。部分功率变换器（PPC）拓扑与阳光电源储能系统中的DC-DC变换环节技术路线相似，其无需额外传感器的故障诊断机制可直接集成至现有PCS控制系统。该方法基于电压电流特征的残差生成技术，可增强iSolarC...