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面向兆赫兹应用的高升压零电压开关谐振变换器
High Step-Up Zero-Voltage Switching Resonant Converter for Megahertz Applications
Yuchen Song · Ziwei Ke · Lingling Cao · Yuanmao Ye · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种适用于兆赫兹（MHz）高频应用的新型高升压谐振变换器。该拓扑通过软开关技术实现了无死区时间的零电压开关（ZVS）操作，有效提升了转换效率，解决了传统硬开关变换器在高频下损耗大的问题。
解读: 该研究聚焦于兆赫兹高频变换技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，高频化是减小磁性元件体积、实现产品轻量化的关键路径。该拓扑的无死区ZVS技术可显著降低开关损耗，建议研发团队关注其在下一代高功率密度组串式逆变器及微型逆变器DC-DC级中的应用潜力...
基于导纳网络的多端口零电压开关双向变换器及其功率解耦能力
An Immittance-Network-Based Multiport ZVS Bidirectional Converter With Power Decoupling Capability
Lingling Cao · Jiefeng Lin · Xingyue Jiang · C. S. Wong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了一种基于导纳网络的多端口零电压开关（ZVS）双向变换器。该拓扑具有高度模块化设计、各端口功率解耦控制、高效率及易于实现ZVS等优点，且对不同能源子系统具有良好的兼容性，在多能源接入场景中展现出广阔的应用前景。
解读: 该拓扑的多端口解耦特性与阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度契合。在光储一体化应用中，该技术可简化多源接入架构，通过软开关技术提升变换效率，并有效降低各端口间的控制干扰。建议研发团队评估其在模块化储能PCS中的应用潜力，特别是针对高密度、多能源接入的工商业储能场景，利...
通过轨迹切换调制完全抑制双有源桥串联谐振变换器中的高频瞬态振荡
Total Suppression of High-Frequency Transient Oscillations in Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter by Trajectory-Switching Modulation
Chuan Sun · Xingyue Jiang · Lingling Cao · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
双有源桥串联谐振变换器（DABSRC）在需要快速动态响应的应用中日益普及。然而，在传统瞬态移相控制策略下，当移相角发生突变时，DABSRC往往会产生大幅度瞬态振荡。本文提出了一种轨迹切换调制策略，旨在完全抑制这些高频瞬态振荡，提升变换器在动态过程中的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统具有重要价值。DABSRC是实现高效双向DC-DC变换的核心拓扑，在储能PCS中广泛应用。通过轨迹切换调制抑制瞬态振荡，可显著提升PCS在电网频率调节、功率突变场景下的动态响应速度与控制稳定性，减少对功率...
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...
用于DAB变换器自抗扰控制的级联校正增强型观测器
Enhanced Observer With Series-Correction for Active Disturbance Rejection Control in DAB Converters
Hao Yin · Lingling Cao · Xianhao Zeng · K. H. Loo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对脉冲负载对电源动态性能的严苛要求，本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的改进型线性自抗扰控制（ADRC）策略。通过引入级联校正增强型观测器（LESO），有效提升了系统对总扰动的跟踪精度与动态响应速度，实现了在模型不确定性下的高精度电压调节。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。DAB变换器是储能变流器（PCS）实现直流侧电压变换的核心拓扑，面对电网侧波动或用户侧脉冲负载冲击时，传统的PID控制往往难以兼顾动态响应与稳定性。该增强型ADRC算法能够显著提升PCS在复杂工况下的电...
基于Feko电磁仿真的低侧Buck变换器电缆共模远场辐射预测
Prediction of Common Mode Far-Field Radiation for a Low-Side Buck Converter With Cables via Feko Electromagnetic Simulation
Weixin Wang · Junping He · Junhua Shu · Han Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
电力变换器产生的电磁辐射易导致电磁兼容性（EMC）认证失败。本文研究了变换器等效驱动源的建模方法，并利用Feko电磁仿真软件对带有电缆的低侧Buck变换器进行了远场辐射预测，旨在提供一种准确可靠的电磁辐射预测方案，以解决电力电子设备的EMC合规性挑战。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品通过国际认证的关键指标。随着功率密度的提升，高频开关产生的辐射干扰日益复杂。本文提出的基于Feko的电磁仿真方法，可有效指导研发阶段的PCB布局优化与电缆屏蔽设计，减少后期实测整改成本。建议在逆变器及PCS产品的设计...
考虑谐波电流注入的双三相永磁电机开路故障无扰动运行
Disturbance-Free Operation of Dual Three-Phase PM Machine Under Open-Phase Fault Considering Harmonic Current Injection
Lingling Guo · K. Wang · Tao Wang · Ruiwu Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对表面贴装式双三相永磁同步电机，提出了一种基于全阶矢量空间分解（VSD）的容错控制策略。通过谐波电流注入，在开路故障下最大限度地降低铜损并提升可用转矩，与传统维持空间圆形旋转磁场的方法不同，该方法优化了故障后的运行性能。
解读: 该研究聚焦于多相电机的容错控制与谐波优化，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其底层控制逻辑与风电变流器中大功率电机的驱动控制具有技术同源性。该容错控制算法可为阳光电源风电变流器产品提供技术储备，特别是在提升风机变流器在极端工况下的可靠性与故障穿越能力方面具有参考价...
基于自适应线性扩张状态观测器的双有源桥DC-DC变换器快速动态控制
Fast Dynamic Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converter Based on an Adaptive Linear Extended State Observer
Hao Yin · Lingling Cao · Xianhao Zeng · K. H. Loo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对传统线性扩张状态观测器（TLESO）在抗扰性与噪声抑制之间的权衡问题，本文提出了一种自适应线性扩张状态观测器（LESO）。该方法通过优化DAB变换器的控制性能，在保持高带宽的同时，显著提升了输出跟踪精度与抗干扰能力，有效改善了系统的动态响应特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于储能变流器中。通过引入自适应LESO，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和抗扰能力，从而增强储能系统在调频、调峰等快速响应场景下的性...
具有负载无关输出电压和电流且容忍耦合条件变化的各种高效感应充电系统设计
Design of High-Efficiency Inductive Charging System With Load-Independent Output Voltage and Current Tolerant of Varying Coupling Condition
Chi Shing Wong · Man-Chung Wong · Lingling Cao · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文针对锂离子电池充电需求，提出了一种在宽负载和耦合变化范围内，能保持恒流（CC）和恒压（CV）输出，并实现原边零电压开关（ZVS）的感应充电系统。研究重点解决了松耦合变压器漏感和励磁电感带来的控制挑战，提升了无线充电系统的效率与稳定性。
解读: 该技术主要应用于阳光电源的电动汽车充电桩及无线充电前沿领域。其提出的负载无关输出特性及宽范围ZVS技术，能显著提升充电桩在不同车辆间隙和对准偏差下的传输效率与可靠性。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩功率密度和降低损耗方面的潜力，并可将其控制策略引入到阳光电源的高效DC-DC模块设计中，以优化充电桩...
一种在耦合条件变化下具有单位功率因数和恒定输出电压的单级动态补偿IPT变换器
A Single-Stage Dynamically Compensated IPT Converter With Unity Power Factor and Constant Output Voltage Under Varying Coupling Condition
Chi Shing Wong · Yiu Pang Chan · Lingling Cao · Lei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
感应电能传输（IPT）系统中，松耦合变压器的漏感和励磁电感会随绕组相对位置变化。为抵消这些电感波动并获得理想特性，本文提出一种新型补偿网络，旨在实现单位输入功率因数及恒定输出电压，有效提升系统在耦合条件变化下的鲁棒性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩仍以有线传导式为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该研究中关于耦合波动下的动态补偿控制策略，可为阳光电源未来布局无线充电桩产品提供拓扑参考。此外，该文提出的单级变换器设计思路有助于优化...
非谐振双有源桥变换器中具有完全瞬态直流偏置消除的最优瞬态单移相调制统一设计方法
A Unified Design Approach of Optimal Transient Single-Phase-Shift Modulation for Nonresonant Dual-Active-Bridge Converter With Complete Transient DC-Offset Elimination
Chuan Sun · Xingyue Jiang · Junwei Liu · Lingling Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文研究了非谐振双有源桥（DABC）变换器的动态特性，指出不当的瞬态调制策略会导致电感电流和变压器励磁电流中出现非零瞬态直流偏置，从而引起轨迹跟踪误差和脉冲延迟。文章提出了一种统一的优化瞬态单移相调制设计方法，旨在实现瞬态直流偏置的完全消除，提升变换器的动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB变换器是双向DC-DC变换的核心拓扑，广泛应用于储能变流器中。通过消除瞬态直流偏置，该方法能显著提升PCS在电网波动或负载突变时的动态响应速度和稳定性，减少变压器磁饱和风险，从而提...
基于SWISS整流器的单级三相双向AC-DC感应电能传输变换器在V2G应用中的研究
A SWISS-Rectifier-Based Single-Stage Three-Phase Bidirectional AC–DC Inductive-Power-Transfer Converter for Vehicle-to-Grid Applications
Chi Shing Wong · Junwei Liu · Lingling Cao · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对V2G应用中传统两级式三相双向AC-DC感应电能传输（IPT）系统效率低、组件多及控制复杂的问题，本文提出了一种基于SWISS整流器的单级三相双向AC-DC IPT变换器。该拓扑通过简化电路结构，旨在提升转换效率并降低控制复杂度，为电动汽车与电网的高效交互提供了新的技术路径。
解读: 该研究提出的单级双向拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过减少功率变换级数，可显著提升充电桩的转换效率并降低系统成本，符合当前高密度、高效率充电模块的发展趋势。在V2G（车网互动）场景下，该拓扑有助于优化系统体积，提升阳光电源在充电桩及光储充一体化解决方案中的竞争力。建议研发团队关...
基于瞬时功率平衡的单级双向AC-DC DAB变换器自然功率因数校正调制方法
Instantaneous-Power-Balance-Based Modulation With Natural Power Factor Correction for Single-Stage Bidirectional AC–DC DAB Converter
Jiefeng Lin · Lingling Cao · Ka Hong Loo · Yuanmao Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于单级双向AC-DC双有源桥（DAB）变换器的瞬时功率平衡调制方法，实现了自然功率因数校正。推导了交流侧实现自然功率因数的条件，并提出了三种单变量调制方法（移相、副边占空比和原边占空比控制）。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及光储一体机业务具有重要价值。单级双向DAB拓扑能有效简化电路结构，降低系统体积与成本，提升功率密度。通过自然功率因数校正技术，可进一步优化PCS在并网模式下的电能质量，减少无功补偿需求。建议研发团队关注该调制策略在PowerTitan和ST系列PCS中的应用潜...
功率变换器输出阻抗整形方法族的系统推导——以燃料电池-电池供电单相逆变系统为例
Systematic Derivation of a Family of Output-Impedance Shaping Methods for Power Converters—A Case Study Using Fuel Cell-Battery-Powered Single-Phase Inverter System
Lingling Cao · K. H. Loo · Y. M. Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
针对可再生能源系统中的功率变换器，输出阻抗设计对于抑制低频谐波电流、延长燃料电池及光伏电池等敏感电源寿命至关重要。本文系统地推导了一系列输出阻抗整形方法，旨在解决现有文献中方法碎片化的问题，并以燃料电池-电池供电的单相逆变系统为例进行了验证。
解读: 该研究提出的输出阻抗整形方法对于优化阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网性能具有重要参考价值。通过主动整形输出阻抗，可以有效抑制光伏组件或电池侧的低频电流纹波，从而提升系统整体的可靠性与使用寿命。建议研发团队在PowerTitan等大型储能系统及户用逆变器中引入此类阻抗整形控制策略...
单电感连续输入电流的高增益准开关升压逆变器
High-Gain Quasi-Switched Boost Inverter With Single Inductor and Continuous Input Current
Yuanmao Ye · Shibo Xu · Shaojun Chen · Xiaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对新能源领域低直流电压升压逆变需求，本文提出一种新型高增益准开关升压逆变器（HG-qSBI）。通过引入开关电容单元，将电压增益从1/(1-2d)提升至1/(1-3d)，在保持连续输入电流特性的同时，显著增强了升压能力，适用于光伏发电等应用场景。
解读: 该拓扑通过优化开关电容网络提升电压增益，对于阳光电源的组串式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏组件电压较低或MPPT电压范围较宽的应用场景下，该技术能有效减少对前级DC-DC升压电路的压力，降低功率器件的电压应力，从而提升整机效率并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业组串式逆变器中的...
基于双比例积分反馈的DAB双向DC-DC变换器输出阻抗整形以实现可再生能源系统中近无纹波直流母线电压调节
Output-Impedance Shaping of Bidirectional DAB DC–DC Converter Using Double-Proportional-Integral Feedback for Near-Ripple-Free DC Bus Voltage Regulation in Renewable Energy Systems
Lingling Cao · K. H. Loo · Y. M. Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文研究了逆变器负载、燃料电池-电池供电的DC-DC变换器系统中虚拟输出阻抗整形的设计与实现，旨在实现近乎无纹波的直流母线电压调节。该方法基于梅森增益公式，引入了第二输出电压反馈回路，并探讨了三种基本的虚拟输出阻抗整形模式。
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（双向DC-DC）是储能变流器的核心拓扑，通过虚拟输出阻抗整形技术，可以有效抑制直流母线电压纹波，提升系统在弱电网或复杂负载下的稳定性。这不仅能优化电池侧的电流应力，延长电池寿命，还能...
基于分裂源逆变器的先进无编码器感应电机驱动控制系统
Advanced Encoderless Control System-Based Split-Source Inverter for Induction Motor Drives
Mohamed G. Hussien · Lingling Cao · Junping He · Muhammed B. Shafik 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本研究旨在利用颇具前景的分裂源逆变器（SSI）配置，为感应电动机（IM）构建一种高效的速度估计方法和无传感器矢量控制系统。详细推导了一种基于电机相轴关系跟踪转子速度信号的更简便方法，并采用调节型改进空间矢量脉宽调制（RMSPWM）技术进行处理。对所采用的基于SSI的无传感器控制系统进行了全面分析，以确保其可观测性，研究结果通过标准功能测试结果和参数调整得到了验证。此外，还对所设计的SSI原型的实验实现进行了讨论和研究。结果表明，所提出的速度估计方法结合针对SSI的RMSPWM方案是有效的，与传统...
解读: 该无编码器感应电机控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。分裂源逆变器拓扑与改进观测器结合的转速估计算法，可应用于电机驱动系统，省去机械传感器降低成本并提升可靠性。其宽速域精确控制特性适合车载OBC和电机驱动器产品优化。此外，该无传感器矢量控制思路可迁移至ST储能变流器的风机冷却系统、充...
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...