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双有源桥
DAB）变换器极端动态过渡响应研究
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Yu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文探讨了双有源桥（DAB）变换器的动态性能。传统线性控制方法在特定调制策略下受限且参数难以优化，而非线性控制虽提升了稳态性能，但往往伴随设计复杂性。文章重点研究了DAB在极端动态过渡过程中的响应特性，旨在优化其在多工况下的瞬态控制表现。
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。储能系统在参与电网调频、调峰等快速响应场景时，对PCS的动态过渡性能要求极高。本文研究的极端动态响应优化，有助于提升阳光电源储能变流器在复杂工况下的瞬态调节速度和稳定性，减少直流侧电压波动...
一种三相电压源逆变器的全局渐近稳定控制器
A Globally Asymptotically Stable Controller for a Three-Phase Voltage Source Inverter
Yuhan Xiao · Guozhong Yao · Lizhong Shen · Guiyong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对电压源逆变器在非线性负载及滤波器参数扰动下输出电压质量下降的问题，本文提出了一种电压-电流双闭环控制策略，旨在确保系统在各种负载条件下的全局渐近稳定性和谐波补偿性能。
解读: 该研究提出的全局渐近稳定控制策略对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式及集中式光伏逆变器中，该算法能显著提升复杂电网环境下的电压稳定性与谐波抑制能力，特别是在弱电网或非线性负载场景下，有助于优化并网电能质量。此外，该控制逻辑可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过算法升级提升存量电站的...
通过交错/内交错与切相优化多相DC-DC变换器
Optimizing Multiphase DC–DC Converters via Interleaving/Intraleaving and Phase Shedding
Ziheng Xiao · Tengfei Sun · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文探讨了多相DC-DC变换器在全工作范围内的损耗最小化与平衡策略。通过交错（Interleaving）、内交错（Intraleaving）和切相（Phase Shedding）技术，有效降低了电流纹波并实现了零电压开关（ZVS），从而提升了高功率变换器的效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。多相交错与切相技术能显著提升大功率变换器在轻载与满载工况下的效率，有助于优化储能PCS的损耗分布，延长功率模块寿命。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流器设计中，引入动态...
CLLC谐振变换器动态过程的最优开关模式控制
Optimal Switching Pattern Control of the CLLC Resonant Converters in Dynamic Processes
Ziheng Xiao · Jiayang Wu · Zhou He · Zhigang Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
CLLC谐振变换器因其高功率密度和高效率而备受青睐，但在谐振频率附近因谐振腔低阻抗特性导致动态性能下降。本文提出了一种在特定峰值谐振电流条件下的最优开关模式，以实现快速且平滑的动态过渡。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务。CLLC拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，广泛应用于储能PCS及直流快充模块中。通过优化开关模式，可显著提升系统在负载突变或电网波动下的动态响应速度，减少谐振腔电流应力，从而提升变换器的可靠性...
多相DC-DC变换器的无缝旋转移相技术
Seamless Rotational Phase Shedding for Multiphase DC–DC Converters
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于多相DC-DC变换器的无缝旋转移相（PS）控制方法。以15kW/50kHz三相交错同步升压变换器为例，通过最小化功率损耗确定最优相位激活策略。文章详细分析了稳态及动态过程中的总电感电流波动，实现了高效的相位管理。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在多路MPPT或大功率储能变流器中，通过旋转移相技术动态调整激活相位，可显著提升变换器在轻载工况下的转换效率，降低损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan或PowerStack的DC-DC级控制算法优化中，以提升系统全功率段的...
软变形：释放CLLC变换器在超宽范围应用中的潜力
Soft-Morphing: Unlocking the Potential of CLLC Converters for Ultrawide Range Applications
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文旨在解决CLLC谐振变换器在宽电压增益调节范围与高效率之间的矛盾。通过提出全桥（FB）与半桥（HB）软变形技术，在不牺牲效率的前提下，有效扩展了CLLC变换器的电压增益调节范围，充分挖掘了该拓扑在宽范围应用中的潜力。
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重要参考价值。CLLC变换器是双向DC-DC变换的核心，广泛应用于电池储能系统与充电桩中。通过软变形技术实现宽增益范围下的高效率，能够显著提升储能系统在电池电压波动较大时的充放电效率，并优化充电桩对不同...
多相并联桥臂功率损耗的最小化与平衡
Minimizing and Balancing Power Losses in Multiphase Paralleled Bridge Legs
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现高电流能力，多颗碳化硅（SiC）MOSFET常被并联使用，但易导致开关电流不平衡及损耗增加。本文研究了在开关节点处配置小电感的多相并联桥臂的损耗最小化与平衡方法，并以16kW四相双向Buck-Boost变换器为例进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能PCS产品具有极高的应用价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC器件的并联应用已成为主流。通过优化多相并联桥臂的电流平衡与损耗控制，可显著提升PCS在部分负载下的转换效率，降低温升，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代大功率储能变流器...
一种双有源桥变换器混合数据驱动的功率损耗最小化方法
A Hybrid Data-Driven Power Loss Minimization Method of Dual-Active Bridge Converters
Ziheng Xiao · Yu Jiang · Zhigang Yao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
由于控制参数复杂，DAB变换器的效率优化过程繁琐且耗时。传统基于理想无损模型的方法与实验结果存在偏差。本文提出一种混合数据驱动方法，通过结合理论模型与实验数据，有效解决了DAB变换器在实际运行中的功率损耗最小化问题，提升了变换效率。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心功率模块的关键拓扑。该研究提出的混合数据驱动方法，能够弥补传统解析模型在复杂工况下精度不足的问题，显著提升储能变流器的全功率段转换效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的数据分析中，...
基于等效变换器阻抗重塑的直流微电网惯量模拟
Inertia Emulation in Droop-Based DC Microgrids With Equivalent Converter Impedance Reshaping
Fei Deng · Lei Zhang · Ziheng Xiao · Zhigang Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
随着可再生能源渗透率提高，微电网惯量降低导致直流母线电压波动，威胁系统稳定性。本文提出通过储能单元模拟虚拟直流电机特性来提供虚拟惯量，并结合等效变换器阻抗重塑技术，有效抑制电压快速波动，提升直流微电网的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要应用价值。在直流微电网或光储直驱场景中，通过在PCS控制策略中引入虚拟惯量与阻抗重塑算法，可显著提升系统在弱电网或孤岛模式下的电压支撑能力。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台下的高级控制策略库中，...
基于广义梯形电流模式的多电平DC-DC变换器零电压开关技术
Generalized Trapezoidal Current Mode-Based Zero-Voltage Switching for Multilevel DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Yaohua Li · Ziheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于广义梯形电流模式（TZC）的创新方法，旨在解决多电平DC-DC变换器在实现零电压开关（ZVS）时的挑战。该方法克服了传统三角电流模式（TCM）在低电感电流纹波工况下失效及峰值电流过高的缺陷，为提升变换器效率提供了新的控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。多电平拓扑是提升高压光伏与储能系统效率的核心，通过引入广义梯形电流模式，可有效降低变换器在宽负载范围下的开关损耗，并缓解传统TCM带来的高电流应力问题。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流...
具有负载独立电压增益特性的电流型LC串联谐振变换器用于宽电压范围应用
Current-Fed LC Series Resonant Converter With Load-Independent Voltage-Gain Characteristics for Wide Voltage Range Applications
Jingtao Xu · Yao Sun · Guo Xu · Xiao Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种电流型LC串联谐振变换器，通过集成两相交错Boost电路与全桥LC串联谐振电路，实现了全负载范围下的零电压开关（ZVS），且无需磁化电感或辅助电感，并简化了同步整流驱动。该拓扑具备负载独立的电压增益特性，非常适用于宽输入电压范围的应用场景。
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、PowerStack系列）及户用光伏储能产品的DC-DC级设计具有重要参考价值。其无需辅助电感即可实现全负载ZVS的特性，有助于进一步提升PCS的功率密度并降低系统损耗。建议研发团队评估该拓扑在电池侧宽电压波动场景下...
基于有限元分析的直流偏置励磁铁芯损耗量化方法研究
Research on Core Losses Quantification Method of DC Bias Excitation Based on Finite Element Analysis
Jinghui Wang · Haowei Yao · Juntao Xiao · Xu Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文基于Ansys Maxwell有限元分析软件，提出了一种针对直流偏置下PWM电压激励的铁芯损耗仿真方法。该方法解决了电力变换器中不同磁芯结构组件的损耗计算难题，并指出了影响铁芯损耗仿真的两个关键因素。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）中磁性元件的设计优化。在光伏和储能系统中，电感和变压器常处于直流偏置工况，准确的损耗建模对于提升整机效率、优化散热设计及降低温升至关重要。建议研发团队引入该仿真方法，以提升高功率密度磁性元件的选型精度，减少样机...
一种新型双模式逆变器驱动的开口绕组永磁同步电机系统及其调制策略
A Novel Two-Mode Inverter-Based Open-Winding PMSM Drive and Its Modulation Strategies
Tao Xu · Xueqing Wang · Dianxun Xiao · Xin Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种新型双模式逆变器驱动的开口绕组永磁同步电机系统。该系统在中低速下采用混合逆变器模式以实现高功率质量，在高速下切换至共直流母线模式以拓宽调速范围。基于该拓扑，本文还提出了一种适用于任意电压比的调制策略。
解读: 该研究提出的双模式逆变器拓扑及调制策略，主要针对高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其核心技术逻辑（如多模式切换、宽调速范围调制、功率器件高效利用）与阳光电源的电力电子变换技术高度同源。该拓扑中对逆变器模式切换的控制逻辑，可为阳光电源在风电变流器或未...
混合三电平有源中点钳位逆变器的中点电压平衡控制
Control of the Neutral Point Voltage Balance in the Hybrid Three-Level Active Neutral-Point Clamped Inverter
Yuhan Xiao · Zhengjiang Wang · Lizhong Shen · Guozhong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
混合三电平有源中点钳位（3L-HANPC）逆变器兼具高功率密度与低成本优势，在储能系统及电动汽车领域应用潜力巨大。本文针对直流侧不平衡工况，研究了在全调制比及功率因数范围内实现中点电压（NPV）平衡的控制策略，旨在提升系统运行的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。3L-HANPC拓扑通过优化器件组合，能有效降低系统成本并提升功率密度，是下一代高性价比储能变流器（PCS）的重要技术路径。针对直流侧不平衡的中点电压控制策略，能够显著提升PCS在复杂...
双向三电平DC-DC变换器中实现平滑功率转换与ZVS的混合TZCM-QCM控制方法
Hybrid TZCM–QCM Control Method for Smooth Power Transition and ZVS in a Bidirectional Three-Level DC–DC Converter
Xinyu He · Zhigang Yao · Xiaoxiao Yang · Bac-Bien Ngo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
双向三电平DC-DC变换器因其低电压应力和紧凑的无源元件，广泛应用于电池和超级电容储能系统。然而，传统的梯形电流模式（TZCM）在双向功率运行时难以实现零电压开关（ZVS）。本文提出了一种混合TZCM-QCM控制方法，有效解决了双向运行过程中的功率平滑过渡与ZVS实现问题，提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能产品线，如PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）。三电平拓扑是实现高压储能系统高效率、高功率密度的关键技术路径。该混合控制方法通过优化ZVS实现，能够显著降低PCS在宽电压范围下的开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该控制策略在...
交错多相三电平DC-DC变换器的电流纹波预测与基于ZVS的变频控制
Current Ripple Prediction and ZVS-Based Variable Switching Frequency Control for Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对高功率应用，交错三电平DC-DC变换器是满足高压大电流需求的主流拓扑。由于多开关管间的耦合效应，电感电流波形复杂，增加了近临界导通模式（near-CRM）下的分析与控制难度。本文提出了一种电感电流纹波预测方法及基于零电压开关（ZVS）的变频控制策略，以优化变换器性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。储能变流器（PCS）在处理大电流充放电时，交错并联技术是提升功率密度和效率的关键。通过引入电流纹波预测与ZVS变频控制，可有效降低开关损耗并减小磁性元件体积，从而提升Pow...
基于液态金属热界面材料的压接式IGBT器件热接触电阻优化
Thermal Contact Resistance Optimization of Press-Pack IGBT Device Based on Liquid Metal Thermal Interface Material
Xiao Wang · Hui Li · Ran Yao · Wei Lai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在压接式IGBT（PP-IGBT）器件中，热接触电阻通常占总热阻的50%以上，严重影响散热并导致结温升高。本文提出了一种通过填充液态金属热界面材料来优化PP-IGBT热接触电阻的方法，旨在降低器件热阻，提升散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。PP-IGBT作为高压大功率应用的核心器件，其散热性能直接决定了系统的功率密度和长期运行可靠性。通过引入液态金属优化热接触电阻，可有效降低器件结温，从而提升逆变器在极端工况下的输出能力，或在同等散热条件下实现更紧凑...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式（Near-CRM）的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡，并分析了零电压开关（ZVS）及谐振特性，为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡，可以显著降低硬件成本，简化控制逻辑，并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器（PCS）设计中，应用此机制能有效优化三电平...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
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