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基于双有源桥的三相准单级隔离式AC-DC变换器控制策略与调制方案
Control Strategy and Modulation Scheme of Three-Phase Quasi-Single-Stage Isolated AC–DC Converter Based on Dual Active Bridge
Luming Liu · Zhiqiang Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种由混合有源三次谐波注入降压型整流器（H3R）和双有源桥（DAB）组成的三相准单级隔离式AC-DC变换器。通过输入电流分析，利用最优三移相（TPS）调制推导了DAB变换器的全局最优工作模式，在实现宽范围调节的同时最小化了导通损耗。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS产品具有极高的参考价值。DAB拓扑是实现储能双向能量流动的核心，通过引入H3R整流级实现准单级变换，可有效减少功率变换级数，提升系统功率密度和转换效率。最优TPS调制策略可直接优化PCS在宽电压范围下的运行效...
一种用于电动汽车充电的集成电池储能/可再生能源与电网的98.3%高效率多端口多向功率流系统
98.3% Efficient Multiport System With Multidirectional Power Flow to Integrate Battery Storage/Renewables With the Grid for EV Charging
Aditya Zade · Shubhangi Gurudiwan · Regan Zane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种基于三相展开式（unfolding-based）的并网AC-DC多端口系统，旨在将电池储能或可再生能源集成至电网，以满足电动汽车充电需求。相较于传统方案，该架构有效减少了功率转换级数和磁性元件数量，显著提升了系统功率密度与转换效率。
解读: 该研究提出的多端口集成架构与阳光电源的“光储充”一体化战略高度契合。通过减少功率转换级数，该拓扑可直接优化公司PowerTitan储能系统与充电桩的集成方案，显著降低系统BOM成本并提升整机效率。建议研发团队关注其“展开式”电路控制策略，这对于提升公司下一代光储充一体化设备的功率密度、减小磁性元件体...
基于实验研究的50kW三相AC/DC快充电源模块实用设计指南
Experimental Investigation-Based Practical Design Guideline of 50 kW Three-Phase AC/DC Converter for Fast Charger Power Module
Ju-A Lee · Dongmyoung Joo · Chae-Lyn Kim · Dong Hyeon Sim 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
随着电动汽车快充需求增长，高功率密度电源模块成为降低系统体积与成本的关键。本文针对50kW三相AC/DC变换器，通过实验研究提出了实用的设计指南，旨在优化模块化充电系统的性能与功率密度，为高功率充电模块的开发提供技术参考。
解读: 该研究直接服务于阳光电源电动汽车充电桩业务。随着充电桩向高功率、模块化方向演进，50kW级高功率密度模块是提升市场竞争力的核心。文中关于AC/DC变换器的设计指南，可直接应用于阳光电源新一代液冷或风冷充电模块的拓扑优化与热管理设计。通过提升单模块功率密度，不仅能降低整桩体积，还能有效降低BOM成本。...
基于DIDR方法的正弦脉宽调制多频模型
Multifrequency Model of Sinusoidal PWM by DIDR Methodology
Tao Zhang · Hui Wang · Jingshuo Yan · Jiawen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种正弦脉宽调制（SPWM）的多频（MF）模型，旨在解决交直流变换器中复杂的跨频动态问题。该方法在小信号条件下，通过调制信号与单位脉冲带序列的乘积，结合维度增加与维度缩减（DIDR）技术，有效分析了跨频增益对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，逆变器极易发生谐波交互和跨频振荡，该多频模型能更精准地揭示控制环路与电网阻抗的耦合机制。建议研发团队将DIDR方法引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型中，优化逆变器在复...
含分布式光伏接入的配电网中交直流共传输系统的故障分析
Fault analysis for simultaneous AC-DC power transmission in distribution system integrated with distributed PV generation
Jiahao Zhang · Zitao Liaoa · Youzhuo Zheng · Xiao Zhong 等8人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302
摘要 交直流同时传输技术不仅能够提高线路的输电容量，还能缓解现有配电网供电能力不足的问题。此外，通过取消能量转换设备，可实现对可再生能源的高效利用。因此，在含分布式光伏发电的配电网中应用交直流同时传输技术具有广阔的应用前景。然而，由于交直流共传系统具有特殊的结构，其故障特性十分复杂，可能导致传统的保护策略失效，而目前针对此类系统的故障分析研究仍较为有限。与现有研究主要聚焦于独立交流或直流系统、或基于电压源换流器（VSC）的混合交直流系统的故障分析不同，本文开展了针对交直流共传系统的综合性故障分析...
解读: 该交直流混合输电技术对阳光电源分布式光伏系统具有重要价值。研究揭示的故障特性分析可直接应用于SG系列逆变器的保护策略优化,特别是单相接地故障下的直流侧过电压抑制方法,可提升1500V高压系统安全性。交直流协同传输架构与ST系列储能变流器的双向功率控制技术高度契合,有助于开发新型配电网柔性互联方案。建...
一种兼容单相与三相的半桥单级AC-DC变换器
A Half-Bridge Single-Stage AC-DC Converter with Single- and Three-Phase Compatibility
Ba Phu Do · Million Gerado Geda · Huu-Phuc Kieu · Sewan Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种基于双有源半桥拓扑的单级AC-DC变换器，支持单相与三相交流输入。该结构在交流侧采用三个交错式图腾柱支路，直流侧采用带分裂电容的半桥支路，相比全桥方案减少了开关器件数量。变换器在连续导通模式下实现所有开关的零电压开通，在断续模式下实现直流侧开关的零电流关断。单相运行时，集成的分裂电容型有源功率解耦电路可消除直流充电电流中的二次谐波纹波。实验研制了11 kW样机，在单相（220 Vac）和三相（380 Vac）输入、400–800 Vdc电池电压范围内测试，峰值效率达96.85%，网侧...
解读: 该单相/三相兼容AC-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。半桥拓扑相比全桥减少开关器件，可直接应用于ST系列储能变流器的AC-DC前端，降低成本并提升2.7kW/L的功率密度。单相运行时的有源功率解耦技术可消除二次谐波，适用于户用储能系统；三相兼容特性使同一平台覆盖工商业场景，...
一种降低基于DAB的三相单级AC-DC变换器二次谐波电流的双相优化策略
A Dual Phase-Optimized Strategy to Reduce Second-Carrier Harmonic Current for DAB-Based Three-Phase Single-Stage AC–DC Converter
Nan Mo · Qianming Xu · Jiayu Hu · Peng Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器因高效率和高功率密度备受关注。然而，直流侧总电容纹波电流（TCRC）较大，易导致电容发热并影响可靠性。本文提出了一种傅里叶分析方法，通过双相优化策略有效抑制二次谐波电流，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB拓扑是目前储能双向DC-DC变换的核心，直流侧电容纹波电流直接影响电容寿命及PCS的整体可靠性。通过该双相优化策略，可在不增加硬件成本的前提下，降低电容热应力，延长设备在极端工况下...
集成功率解耦端口的单相AC-DC功率变换器用于低频脉冲负载
Single-Phase AC-DC Power Converter With Integrated Power Decoupling Port
Fan Yang · Yihang Jia · Yan Xing · Hongjuan Ge 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对低频脉冲负载应用,提出由双输出功率因数校正器(DO-PFC)和Buck变换器组成的单相AC-DC变换器。DO-PFC低压输出端口连接脉冲负载,脉冲负载稳定谷值功率直接由DO-PFC提供。DO-PFC高压输出端口用作功率解耦端口和Buck变换器输入。通过允许宽电压波动范围,降低脉动功率缓冲所需电解电容容量。负载功率脉冲分量由Buck变换器提供。实现从AC输入到脉冲负载的准单级功率变换,有利于整体电源系统效率提升。详细分析运行原理、参数设计方法、控制和调制策略。构建并测试2kW峰值功率实验样机验...
解读: 该集成功率解耦AC-DC变换器技术对阳光电源特殊负载电源和储能应用有创新启发。双输出PFC功率解耦设计可应用于脉冲负载充电桩和激光加工电源等场景,提高效率并降低电解电容需求。准单级拓扑对阳光电源高效率变换器产品线有借鉴价值。该技术对储能系统应对脉冲功率需求和电网侧功率平滑有应用潜力,可提升系统动态性...
考虑受端换流器动态特性的LCC-HVDC系统稳定性评估与影响分析
Stability Assessment and Impact Analysis on LCC-HVDC System Considering the Dynamic Characteristic of Receiving-side Converter
Haipan Li · Heng Nian · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
随着风电装机容量的增加，送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电（LCC-HVDC）系统面临次/超同步振荡（SSSOs）风险，威胁系统稳定。基于阻抗的方法依赖精确模型分析SSSOs，但现有研究多将受端换流器简化为理想直流电压源，忽略了其交直流动态特性，导致稳定性评估不准确，且受端系统对振荡的影响尚不明确。本文提出统一的小信号传递路径框架，建立计及受端系统的完整LCC-HVDC阻抗模型，基于直流阻抗网络详细分析系统稳定性及受端系统对SSSOs的影响，并定义二阶量化指标评估受端交互作用，讨论忽略该交...
解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和高压变流器产品线具有重要参考价值。研究提出的统一小信号传递路径框架和完整阻抗建模方法，可直接应用于PowerTitan储能系统的并网稳定性分析，特别是在大规模风电配套储能场景中。其次同步振荡分析方法对ST系列储能变流器的GFM/GFL控制策略优化具有指导意义，有助于提升...
基于PCB纳米发电机的管道能量收集器与简易输入电压采样无桥AC-DC转换器
PCB Nanogenerator-Based Pipeline Energy Harvester with A Simple Input Voltage Sampling Bridgeless AC-DC Converter
Zhengge Chen · Jianping Xu · Shungang Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现面向管道的能量收集（EH），本文提出一种微型涡轮驱动的印刷电路板（PCB）纳米发电机以及一种用于流体动能收集的非对称无桥交直流转换器。轴向磁通永磁（AFPM）PCB纳米发电机结构紧凑且功率密度高。此外，本文还提出了一种带有基于电阻的输入电压采样网络的非对称无桥交直流转换器，该转换器无需输入二极管。本文介绍了PCB纳米发电机的结构、无桥电路的工作模式和电路控制逻辑，并进行了仿真。最后，搭建并测试了所提出的能量收集系统，该系统在转速为1500转/分钟时可收集96毫瓦的能量。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PCB纳米发电机的管道能量收集技术呈现出独特的应用价值。该技术采用轴向磁通永磁（AFPM）结构和无桥AC-DC转换器，实现了在1500转/分钟下96毫瓦的能量收集能力，这为我们在分布式能源管理和物联网监测领域提供了新的技术路径。 对于阳光电源的储能和智能运维系统而...
交流-直流互联变换器的全端口无端接导纳无源性鲁棒稳定性研究
All-Port Unterminated Admittance Passivity for Robust Stability of AC-DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了全端口无端接导纳无源性判据，并为交流-直流互联变换器建立了一种独立于端接的鲁棒稳定性控制设计框架。通过引入dq坐标系下的交流端口表示，研究了变换器直流和交流端口的自导纳无源性及耦合无源性，为复杂电网环境下变换器的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务，特别是大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）的并网稳定性。在弱电网环境下，光伏逆变器与储能变流器（PCS）的交互稳定性是行业痛点，该文提出的无端接导纳无源性判据，有助于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法，提升系统在复杂电网阻抗下的鲁棒性。建议研...
一种用于带LCL滤波器的三相两电平AC/DC变换器的连续控制集电流模型预测控制新方法
A Novel Continuous Control Set Current-Based Model Predictive Control for a Three-Phase, Two-Level AC/DC Converter With the LCL Filter
Krzysztof Dmitruk · Andrzej Sikorski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种针对LCL滤波并网AC/DC变换器的连续控制集电流模型预测控制（CCS C-BMPC）新算法。该算法克服了传统MPC在最终控制阶段依赖参考电压调节的局限，实现了对电网电流的直接控制，有效提升了系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该研究提出的CCS-MPC算法直接优化了并网电流控制，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列）具有重要参考价值。LCL滤波器是阳光电源大功率并网产品的核心组件，该算法能有效提升在弱电网环境下的电流控制精度和系统稳定性，减少谐波畸变。建议研...
基于双向变换器的部分功率转换与串联电压补偿法抑制二阶纹波功率
Bidirectional Converter-Based Second-order Ripple Power Suppression With Partial Power Conversion and Series Voltage Compensation Method
Fan Yang · Zuoqian Zhang · Xiaowen Jiang · Heqi Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
针对单相交直流电力系统，提出了一种基于串联电压补偿和部分功率变换双向直流/直流变换器的二阶纹波功率抑制电路。串联电压补偿结构由一个无源电容和一个基于双向直流/直流变换器的有源电容组成。有源电容和无源电容的电压均在宽范围内波动，以抑制二阶纹波功率，同时减小解耦电容的体积和尺寸。有源电容对无源电容的电压波动进行补偿，从而使交直流变换器的总输出电压实现低纹波。由于基于双向直流/直流变换器的有源电容仅处理部分纹波功率，因此降低了双向变换器的额定功率和损耗。为补偿双向变换器的功率损耗，在功率因数校正变换器...
解读: 该二阶纹波抑制技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，单相并网场景下的二阶纹波（100/120Hz）会增大直流侧电容应力，该方案通过部分功率转换和串联补偿可显著降低电容容量需求，提升PowerTitan系统功率密度。对于SG系列单相光伏逆变器，该技术可减小直流母线电容体...
中压电机驱动用功率变换器设计与实现探索
Exploration of Medium Voltage Power Converters Design and Implementation for Motor Drive
Rohit Kumar · Bhim Singh · Kripa Tiwari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
经过数十年的技术发展，多电平、多脉冲变流器对于中压驱动系统而言已变得极为重要。然而，降低多电平变流器的电路复杂度仍然颇具挑战。因此，本文提出了一种五电平多电平变流器。所提出的功率逆变器是电平生成单元与 H 桥串联的组合结构。该多电平变流器每相可产生五阶梯电压，在电机端子处可产生九电平阶梯电压。在现有的变流器中，为实现高效运行，所提出的变流器将功率开关的数量从 24 个减少到了 21 个。在所提出的逆变器中，电平生成单元开关采用脉宽调制（PWM）技术运行，而桥开关则以基波开关频率运行，这降低了系统...
解读: 该中压功率变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在储能系统方面，多电平拓扑设计可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压并网变流器，降低系统复杂性并提升功率密度；谐波抑制技术可优化ST系列储能变流器的电能质量。在新能源汽车领域，电机驱动控制策略与器件选型经验可迁移至车载电机控制器和...
用于加速EMT型仿真的通用解耦等效电路模型
Universal Decoupled Equivalent Circuit Models of Solid-State Transformer for Accelerated EMT‐Type Simulation
Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Jintao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
多电平多模块固态变压器（SST）通过链式AC-DC变换器和双有源桥（DAB）DC-DC变换器实现中压交流与低压交流系统的接口，具有高模块化、双向功率传输、电气隔离和高频变换等优势。为支持快速控制原型开发，亟需高效且精确的电磁暂态（EMT）等效电路模型。本文提出基于开关函数的通用解耦等效电路模型，可统一描述全桥、DAB及三相三电平等变换器在导通与阻断模式下的行为。通过开关函数与直流母线解耦策略，模型实现了恒定G矩阵并显著降低节点数量。同时提出一种适用于大步长仿真的开关插值技术，以准确刻画开关事件。...
解读: 该SST解耦等效电路模型技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器方面，所提出的DAB DC-DC变换器恒定G矩阵建模方法可显著加速储能系统多模块级联拓扑的EMT仿真效率，支持PowerTitan大型储能系统的快速控制原型开发与参数优化。在SG光伏逆变器领域，三相三电平变换器的通用解...
基于最优分解的并网互联变流器系统谐波稳定性分析
Optimal Decomposition Based Harmonic Stability Analysis of Grid-Connected Interlinking Converter Systems Considering the Coupling Interaction
Haitao Zhang · Yao Qin · Qianwen Zhang · Fengting Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
作为典型的交直流混合拓扑，并网互联变流器系统受交流侧与直流侧耦合作用影响，其稳定性分析常采用交直流导纳模型。然而，交流-直流耦合项中可能出现右半平面极点，导致传统方法在特定条件下失效。为此，本文提出确保耦合项不含右半平面极点的充要条件，并在此基础上构建基于最优分解的谐波稳定性分析方法，提供两种可避免子环路增益中出现右半平面极点的分解方式，从而实现对系统谐波稳定性的更普适且可靠评估。进一步探讨了耦合交互引发振荡的机理，并通过Matlab/Simulink三个算例验证所提方法的有效性。结果表明，当交...
解读: 该交直流耦合谐波稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的耦合动态可使等效电阻从-2.6降至-20.4的失稳机理，为储能系统交直流侧协同控制设计提供理论依据。所提最优分解方法可应用于：1）ST系列PCS的交直流导纳建模与稳定性预判，避免弱...
混合多电平与多脉冲功率变换器在高性能感应电机驱动中的实现与运行
Implementation and Operation of Hybrid Multilevel and Multi-Pulse Power Converters for High-Performance of Induction Motor Drives
Rohit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
在应用于中压场景的感应电动机驱动配置中，最重要的研究课题之一是电能质量分析、电路复杂性和效率特性。本研究工作介绍了一种基于中性点钳位变流器和级联两电平电压源逆变器的混合六电平变流器，该结构适用于工业中压应用。所展示的高功率混合变流器可确保驱动系统电动机端具有较高的电能质量。此外，构建并实施了一个30脉冲多脉冲交 - 直流变流器，以提高驱动系统输入端的电能质量性能，并为混合逆变器的直流母线端提供电能。多绕组变压器的二次绕组采用相位移技术进行设计；因此，一个整流器注入电网的谐波分量会被另一个整流器的...
解读: 该混合多电平与多脉冲变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车驱动领域，该拓扑可直接应用于电机控制器，通过降低谐波畸变和开关损耗提升驱动效率；在ST系列储能变流器中，多电平技术可优化中压并网性能，减少滤波器体积并改善电能质量；对于大功率充电桩产品，该方案能降低EMC设计难度，提升系...
基于下垂的多单元AC-DC变换器无线通信分布式控制中的功率不平衡补偿
Power Imbalance Compensation of Droop-Based Distributed Control With Wireless Communication in Multi-Cell AC-DC Converters
Keita Ohata · Hiroki Watanabe · Keisuke Kusaka · Jun-ichi Itoh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
本文针对输入并联输出并联（IPOP）型交直流转换器提出了一种带有功率不平衡补偿的增强型分布式控制方案，该方案采用了包含非瞬时值的功率不平衡补偿器。在传统下垂控制下，由于负载与各个单元之间存在布线电阻，并联连接的单元转换器中功率分配不平衡是一个常见问题。所提出的补偿器置于电压和电流反馈回路的外环，能有效缓解这些不平衡问题。通过利用非瞬时值，该控制方案可采用低带宽通信，从而能够使用低速无线模块并减少所需的信号线，进而提高了系统的灵活性。采用一个由六个集成无线通信模块的单元组成的7.2千瓦样机进行了实...
解读: 该功率不平衡补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。多单元IPOP并联架构是大功率储能系统的典型拓扑，文章提出的基于无线通信的改进下垂控制方案可直接应用于模块化储能变流器的功率均衡管理。其本地反馈补偿机制能有效解决阳光电源储能系统中因器件参数离散性、通...
利用非对称半变频调制改善双向AC-DC DAB的轻载性能
Improving Light-Load Performance in Bidirectional AC–DC DAB Using Asymmetric Semivariable Frequency Modulation
Priyatosh Jena · Rajeev Kumar Singh · Vivek Nandan Lal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种基于非对称半变频（ASVF）的三角调制（TRM）方法，用于双向准单级AC-DC双有源桥（DAB）变换器。该方法旨在解决传统TRM在轻载条件下相移比过小导致的效率下降问题，通过优化调制策略提升变换器在宽负载范围内的运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有极高的应用价值。储能变流器在实际运行中常处于轻载或待机状态，该调制策略能有效降低轻载下的开关损耗，提升系统全功率段的转换效率，从而提高产品的综合能效指标。建议研发团队评估该ASVF调制算法在现有双向DAB...
具有无功功率控制能力的单级多端口AC-DC-DC变换器
Single-Stage Multiport AC–DC–DC Converter With Reactive Power Control Capability
Tengfei Sun · Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhou He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种单级三端口AC-DC-DC变换器，旨在解决传统两级变换器在混合储能系统和微电网应用中的局限性。该拓扑通过单级架构实现多直流源与电网的连接，简化了系统结构，提高了功率密度，并具备无功功率控制能力，适用于对效率和体积要求较高的并网应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要参考价值。通过采用单级多端口拓扑，可有效减少功率变换级数，降低系统损耗并提升功率密度，这对于追求极致效率的工商业及电网侧储能产品至关重要。此外，该方案集成的无功控制能力符合当前电网对构网型（GFM）储能系统的需求，建议研发团...
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