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基于模型预测的单相三电平逆变器电压平衡控制
Model Predictive-Based Voltage Balancing Control for Single-Phase Three-Level Inverters
Yonglu Liu · Xiangxu Mao · Guangfu Ning · Hanbing Dan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
中点电压平衡对单相三电平逆变器的安全运行至关重要。本文提出了一种基于模型预测的电压平衡方法，通过选择合适的冗余小矢量来平衡直流侧电压，并显著减少了电压传感器的使用数量，降低了系统硬件成本与复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及工商业三电平组串式逆变器产品线具有重要价值。三电平拓扑在提升逆变效率和减小滤波体积方面优势明显，但中点电位平衡一直是控制难点。该研究提出的无传感器或少传感器模型预测控制（MPC）方案，不仅能降低BOM成本，还能提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队评估该算法...
基于耦合电感的双极性自平衡电压及全负载范围ZVS的DC-DC变换器
Coupled Inductor-Based DC–DC Converter With Bipolar Self-Balancing Voltage and Full Load Range of ZVS
Wenjing Xiong · Qiyun Xie · Guo Xu · Guangfu Ning 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
双极性直流配电系统是高效利用可再生能源的有效方案，但面临软开关实现及电压不平衡等挑战。本文提出一种基于双有源桥（DAB）变换器的双极性对称输出拓扑，该拓扑在实现全负载范围零电压开关（ZVS）的同时，能够有效解决双极性输出的电压自平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品具有重要参考价值。在直流微电网或多端口储能应用中，双极性直流母线架构能提升系统灵活性。该拓扑提出的自平衡能力可简化储能变流器的控制复杂度，降低对中点电容电压均衡电路的依赖，提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合...
基于耦合电感双有源桥的双极性直流微电网自平衡DC-DC变换器
Dual-Active-Bridge Based Self-Balancing DC–DC Converter With Coupled Inductor for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Ribo Zhang · Li Jiang · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双极性直流微电网虽具高可靠性与传输效率，但易出现电压不平衡。本文提出一种基于耦合电感的双有源桥（DAB）DC-DC变换器，可在任意负载条件下自动平衡双极性输出电压，且控制简单。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在大型工商业储能及直流微电网应用中能有效提升系统效率。该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡，简化了控制逻辑，有助于降低储能变流器（PCS）在复杂直流微网环境下的控制难度。建议研发...
一种用于直流配电网的宽电压范围交错Buck集成模块化多电平直流变压器
Interleaved Buck-Integrated Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range for DC Distribution Grids
Guangfu Ning · Ben Dai · Mei Su · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于直流配电网的交错Buck集成模块化多电平直流变压器（DCT）。该拓扑基于双有源桥（DAB）改进，通过将中压侧开关替换为串联半桥子模块，并将低压侧全桥与交错Buck单元集成，实现了宽电压范围下的高效能量变换与准方波调制。
解读: 该拓扑结构在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。模块化多电平技术（MMC）与交错Buck的集成，可有效降低高压侧器件应力并提升功率密度，有助于优化大功率储能变流器（PCS）在直流侧的接入方案。建议研发团队关注该拓扑在直流耦...
一种具有统一纹波功率解耦的单相AC/DC/AC变换器
A Single Phase AC/DC/AC Converter With Unified Ripple Power Decoupling
Yonglu Liu · Yao Sun · Mei Su · Xing Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
针对单相AC/DC/AC变换器中源侧和负载侧存在的低频纹波功率问题，本文提出了一种具有统一纹波功率解耦功能的单相电流源变换器。该方案通过优化拓扑结构，有效减少了直流链路滤波元件的体积和重量，提升了功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统中的低频纹波功率通常需要大容量电解电容进行缓冲，这不仅占用空间，还限制了产品寿命。通过采用统一纹波功率解耦拓扑，可以显著减小直流链路滤波电容的体积，从而实现更紧凑的机箱设计，提升产品功率密度。建议研发团队评估该拓扑在户...
基于耦合电感的双极性直流微电网自平衡Buck型变换器
Coupled-Inductor-Based Buck-Type Converter With Autonomous Voltage Balancing for Bipolar DC Microgrid
Guangfu Ning · Jiayu Chen · Yonglu Liu · Guo Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对双极性直流微电网在不平衡负载下的电压稳定性问题，本文提出了一种新型双极性输出Buck变换器。该拓扑在输入侧仅使用一个开关电路，输出侧采用两个二极管整流器和两个LC滤波器，并通过耦合电感替代独立电感，实现了双极性输出电压的自动平衡与稳定。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流配电或储能直流侧应用中，该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡，能有效简化控制策略并降低硬件成本。建议研发团队关注其在直流微电网接口变换器中的应用潜力，特别是针对工商业储能系统中多端口...
宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器
Indirect Input-Series DC Transformer With Wide Input Voltage Range
Xijian Huang · Yao Sun · Guangfu Ning · Yonglu Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为规避高压侧集中式电容的故障风险，本文提出了一种具有宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器（I2S DCT）。该拓扑通过将相邻单元的输入滤波电容非直接串联，结合升压电感与N个全桥单元及变压器原边绕组，有效提升了高压输入侧的可靠性与电压适应能力。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压光伏逆变器具有重要参考价值。在大规模储能系统中，高压直流侧的电容可靠性是系统寿命的关键瓶颈，该拓扑通过间接串联结构规避了集中式电容故障风险，有助于提升系统在高压直流母线下的安全性。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能PCS中的应用，以实现更...
具有宽电压增益和全范围ZVS的双极性直流微电网自动电压平衡DC-DC变换器
Automatic Voltage-Balancing DC–DC Converter With Wide Voltage Gain and Full Range ZVS for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Hongwei Pi · Hua Han · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对双极性直流微电网中不平衡负载导致的电压偏差及高频变压器直流偏磁问题，本文提出了一种新型双极性DC-DC变换器。该拓扑利用平衡电感实现负载无关的自动电压平衡，无需额外控制；通过次级侧串联隔直电容，有效抑制了直流偏磁，并实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在数据中心及工商业储能应用中日益普及，该拓扑提出的自动电压平衡机制可简化PCS控制逻辑，提高系统在不平衡负载下的鲁棒性。建议研发团队关注其全范围ZVS特性，这有助于提...
窄开关频率范围内具有宽电压增益的双模LLC变换器
Dual-Mode LLC Converter With Wide Voltage Gain in Narrow Switching Frequency Range
Guangfu Ning · Litao Du · Guo Xu · Yao Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种双模LLC变换器，在保持与传统LLC相同功率器件数量的前提下，通过采用输入输出分压电容及中心抽头变压器结构，实现了在窄开关频率范围内获得宽电压增益的目标，有效优化了变换器的效率与功率密度。
解读: 该拓扑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参考价值。储能系统和充电桩在电池电压宽范围波动时，传统LLC往往面临频率调节范围过宽导致的效率下降问题。该双模LLC技术通过优化谐振网络，能在窄频率范围内实现宽增益，有助于提升阳光电源PCS产品的全...
用于分布式光伏中压直流
MVDC）汇集系统的具有自动均压功能的单级IIOS变换器
Guangfu Ning · Litao Du · Liang Yuan · Yao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于分布式光伏中压直流（MVDC）汇集系统的单级输入独立输出串联（IIOS）变换器。该拓扑由三端口变换器（TPC）子模块组成，集成了交错并联Boost单元和全桥LC串联谐振单元，无需额外辅助电路即可实现自动均压，有效提升了中压直流汇集系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，直流侧的均压控制是提升系统安全性的关键。该拓扑提出的自动均压技术可减少辅助电路成本，提高变换效率。建议研发团队关注该三端口变换器在组串式光伏接入MVDC汇集系统中的应用潜...
一种具有固定开关频率PWM控制和减少元件数量的光伏系统三端口谐振DC/DC变换器
A Three-Port Resonant DC/DC Converter With Fixed-Switching-Frequency PWM Control and Reduced Component Count for PV System
Junyi Huang · Hua Han · Guoning Xu · Guo Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于独立光伏系统的新型三端口谐振DC/DC变换器（TPRC）。该拓扑采用双半桥和耦合电感结构，通过固定开关频率PWM控制，有效减少了元件数量，实现了光伏源、电池与负载之间的高效功率流管理。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及光储一体化解决方案具有重要参考价值。通过减少元件数量和采用固定频率PWM控制，可显著降低变换器成本并简化EMI设计，提升系统功率密度。该拓扑在处理光伏与电池多端口功率流分配方面表现出的灵活性，非常契合阳光电源户用及工商业光储...
一种用于改善轻载下电能质量补偿的混合信号控制器自重构特性
Self-Reconfiguration Property of a Mixed Signal Controller for Improving Power Quality Compensation During Light Loading
Man-Chung Wong · Yan-Zheng Yang · Chi-Seng Lam · Wai-Hei Choi 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种基于FPAA-FPGA/DSP的混合信号控制器，在电能质量补偿方面优于传统数字控制器。该方案具备自适应信号调理、实时可编程性、高灵活性、并行计算能力及易于实现等优势，特别针对轻载工况下的性能优化进行了研究。
解读: 该研究提出的混合信号控制架构（FPAA+FPGA/DSP）在提升控制灵活性和实时响应速度方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）而言，该技术可有效解决轻载工况下的谐波抑制和电能质量优化问题，提升系统在复杂电网环境下的适应性。建议研发...
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...
基于三绕组耦合电感与正弦波调制的双向软开关串联谐振变换器
Three-Winding-Coupled-Inductor-Based Bidirectional Soft-Switching Series-Resonant Converter with Sine-Wave Modulation
Guo Xu · Xinyu Chen · Jingtao Xu · Guangfu Ning 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出一种基于三绕组耦合电感的双向串联谐振变换器（TWCI BSRC），采用正弦波调制（SWM）方法，磁性元件数量少。谐振电流始终为正弦波，可降低电流谐波并简化零电压开关（ZVS）分析。在宽电压范围内，所提SWM实现负载无关的电压增益。仅需两组PWM信号，原副边开关驱动逻辑相同，且在整个负载范围内所有开关均实现ZVS。双向功率流动时的驱动逻辑一致。此外，提出一种磁集成结构，将两个升压电感、高频变压器和谐振电感集成于同一耦合电感中，减少磁性元件数量。通过1 kW样机实验验证了该变换器的工作原理与...
解读: 该三绕组耦合电感双向软开关技术对阳光电源储能和充电产品线具有重要应用价值。其正弦波调制方案可优化ST系列储能变流器和充电桩的双向功率流动性能,磁集成设计能有效降低产品体积和成本。ZVS软开关特性可提升系统效率,适用于PowerTitan大功率储能系统的高频隔离DC-DC模块。该方案的负载无关电压增益...
面向多阶段与新兴技术的低碳转型测试系统
Low-Carbon Transition Test System With Multiple Stages and Emerging Technologies
Mingchen Ma · Haiyang Jiang · Jiaxin Wang · Yi Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出PROSPECT-43测试系统，用于评估低碳电力系统转型路径与规划算法。系统含AC-DC混合输电网络、低碳电源、新型负荷（数据中心、电氢耦合）、储能及碳预算约束，支持长期规划与技术协同分析。
解读: 该测试系统高度契合阳光电源在光储融合、构网型储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）及iSolarCloud平台的系统级解决方案布局。其AC-DC混合架构、电氢耦合负荷建模可直接支撑阳光电源风光储氢一体化项目设计；碳预算与多阶段规划框架有助于优化PowerStack系统在电网侧储能中的调峰...
用于提升波浪能转换器能量捕获性能的多自由度解耦机构
Multi-degree-of-freedom decoupled mechanism for improving energy harvesting performance of wave energy converter
Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
摘要 多自由度波浪能转换器（MDWEC）因其高效捕获波浪能的潜力而受到广泛关注。然而，现有的MDWEC设计很少考虑浮体与动力输出装置（PTO）之间的耦合运动，导致能量捕获效率下降。为弥补这一研究空白，本文探讨了应用于MDWEC能量捕获场景中的主动驱动机械结构的解耦机制。该解耦机制使PTO的工作轴能够与浮体的运动自由度（DOF）一一对应，从而克服由耦合运动引起的MDWEC能量捕获效率受限的问题。为验证该理念，本文根据实际海况提出了一种新型多自由度解耦波浪能转换器（MDD-WEC）。建立了多物理场数...
解读: 该多自由度解耦机制对阳光电源电驱动系统具有重要借鉴价值。论文提出的PTO与运动自由度一对一对齐的解耦思想,可应用于电动汽车多电机驱动系统优化,通过独立控制各电机PTO参数,提升能量转换效率。其多物理域建模方法与阳光电源SiC驱动器的三电平拓扑控制策略相契合,可优化电机驱动的扭矩解耦控制。实验验证的参...