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开关电容多电平逆变器的ZVS与浪涌充电电流抑制设计
ZVS and Inrush Charging Current Suppression Design for Switched-Capacitor Multilevel Inverters
Jian He · Yuanmao Ye · Xiaolin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
近年来，开关电容（SC）多电平逆变器发展迅速，但多数拓扑存在硬开关损耗及电容浪涌充电电流问题，限制了性能提升。本文提出将零电压开关（ZVS）技术引入SC-MLI，有效解决了上述问题，提升了变换器效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要的参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑已成为主流。SC-MLI技术通过电容电压自平衡实现多电平输出，若能结合ZVS技术解决浪涌电流和开关损耗问题，将显著提升逆变器的转换效率，并降低对功率器件的应力要求。建议研发团队关注该...
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...
用于高频交流配电的多输入开关电容多电平逆变器
Multi-Input Switched-Capacitor Multilevel Inverter for High-Frequency AC Power Distribution
S. Raghu Raman · Ka Wai Eric Cheng · Yuanmao Ye · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种用于高频交流配电系统的开关电容多电平逆变器。与现有文献中的拓扑相比，该拓扑在元件数量更少的情况下，能产生具有更多输出电平的阶梯波形。该拓扑特别适用于存在非对称直流电压源的场景，如光伏阵列或多源储能系统。
解读: 该拓扑结构通过减少功率器件数量实现多电平输出，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有参考价值，有助于进一步提升功率密度并降低成本。其对非对称直流源的适应性，可为阳光电源的储能系统（如PowerStack）在多电池簇并联或混合储能应用中提供新的拓扑思路。建议研发团队关注其在高频化趋势下的损耗特性...
含寄生电阻与电感的开关电容功率变换电路分析与优化
Analysis and Optimization of Switched Capacitor Power Conversion Circuits With Parasitic Resistances and Inductances
Yuanmao Ye · Ka Wai Eric Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文研究了由分立元件构成的开关电容变换器（SCC）。寄生电阻和杂散电感不可避免地影响其性能。文中将包含寄生参数的SCC基本单元建模为在充放电状态下交替工作的RLC串联电路，并针对低Q值硬开关SCC的特性进行了分析与优化。
解读: 该研究关注开关电容变换器（SCC）中的寄生参数效应，对提升阳光电源产品中DC-DC变换级的功率密度和效率具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS中，减小寄生参数带来的损耗是提升整机效率的关键。建议研发团队关注该建模方法，将其应用于优化高频功率模块的布局设计，以抑制杂散电感引起的电压尖峰，从而提...
基于多绕组变压器的低成本驱动电池均衡系统
Multiwinding Transformer Based Cell Balancing System With Cost-Effective Gate Drivers
Yuanmao Ye · Pengfeng Huang · Ziwei Ke · Xiaolin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
电池均衡是电池管理系统（BMS）的核心，用于维持电芯电压一致性。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的主动均衡电路，配合低成本驱动电路，实现了所有电芯的同步均衡，显著提升了均衡速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能产品线（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要参考价值。目前大型储能系统对电芯一致性要求极高，传统被动均衡发热大、效率低，而基于多绕组变压器的主动均衡方案能有效提升系统能量利用率并延长电池寿命。该研究提出的低成本驱动电路方案，有助于优化阳光电源储能...
具有自平衡开关电容的三相升压多电平逆变器
Three-Phase Step-Up Multilevel Inverter With Self-Balanced Switched-Capacitor
Yuanmao Ye · Shikai Chen · Ruijie Sun · Xiaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种适用于电动汽车和可再生能源等低压应用的新型三相多电平升压逆变器。该拓扑由单一直流源供电，每相包含两个低压管、两个高压管、两个二极管和两个电容。该结构具备升压能力，且部分器件承受电压应力较低，有助于提升系统效率与功率密度。
解读: 该拓扑的升压特性与自平衡电容设计，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有参考价值。在户用场景中，该技术可简化升压级电路，提升转换效率并降低系统成本；在充电桩领域，其高功率密度特性有助于优化模块体积。建议研发团队评估该拓扑在低压输入、高压输出场景下的动态响应与电容电压平衡控制策略，探索其在...
基于混合脉宽调制技术的半桥模块化开关电容多电平逆变器
Half-Bridge Modular Switched-Capacitor Multilevel Inverter With Hybrid Pulsewidth Modulation
Yuanmao Ye · Shikai Chen · Xianyong Zhang · Yong Yi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种新型多电平逆变器（MLI）结构，旨在实现单相微型逆变器的高升压能力、简洁结构、低成本及高功率密度。该拓扑在直流源两侧对称布置两个半桥模块化开关电容电路，通过混合脉宽调制技术实现高效电能转换。
解读: 该拓扑结构在单相微型逆变器领域具有显著的功率密度提升潜力，高度契合阳光电源户用光伏产品线的发展需求。其开关电容升压特性可有效减少对高变比变压器的依赖，降低系统成本并提升转换效率。建议研发团队关注该拓扑在小型化户用逆变器中的应用可行性，特别是针对高压组件兼容性和混合PWM控制策略的工程化实现。若能解决...
一种结合耦合电感与谐振开关电容的高升压PWM DC-DC变换器
A High Step-up PWM DC-DC Converter With Coupled-Inductor and Resonant Switched-Capacitor
Yuanmao Ye · K. W. E. Cheng · Sizhe Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种集成耦合电感与开关电容（SC）技术的新型高升压PWM DC-DC变换器。该变换器由同步整流Boost单元和多个耦合电感-SC单元组成，结构易于扩展以实现超高电压增益，且有效降低了二极管的电压应力。
解读: 该拓扑结构通过耦合电感与开关电容的结合，在实现高升压比的同时优化了器件电压应力，这对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对高压组件的MPPT前端）及储能系统（PCS）的DC-DC升压级具有重要参考价值。高效率的升压转换能有效提升逆变器功率密度并降低散热成本。建议研发团队评估该拓扑在PowerTita...
具有自平衡开关电容的七电平逆变器及其级联扩展
Seven-Level Inverter With Self-Balanced Switched-Capacitor and Its Cascaded Extension
Wei Peng · Qiang Ni · Xiaohuan Qiu · Yuanmao Ye · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种基于开关电容的七电平逆变器，由两个电容、两个二极管和八个开关管组成。该拓扑通过两个H桥结构简化了驱动设计，且电容电压可在每个输出周期内通过与输入源并联实现自动平衡，无需复杂的电压平衡控制策略。
解读: 该多电平拓扑在提升逆变器输出电压质量、降低谐波含量及减小滤波器体积方面具有显著优势，高度契合阳光电源组串式逆变器向高功率密度和高效率发展的技术路线。其自平衡特性降低了控制算法的复杂度，有助于提升系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业光伏逆变器中的应用潜力，特别是针对高压输出场景，通过级联扩...
基于开关电容的电池均衡系统拓扑、建模与设计及其均衡探索
Topology, Modeling, and Design of Switched-Capacitor-Based Cell Balancing Systems and Their Balancing Exploration
Yuanmao Ye · Ka Wai E. Cheng · Yat Chi Fong · Xiangdang Xue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一系列用于电池和超级电容器组的开关电容（SC）均衡电路。通过将基础SC均衡单元等效为电阻，建立了行为模型以评估其均衡性能。对比现有SC均衡电路，该研究为提升储能系统的一致性与寿命提供了理论支撑与设计优化方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列大型储能系统。电池组的一致性是影响储能系统循环寿命和可用容量的关键因素。文中提出的开关电容均衡拓扑及建模方法，可优化BMS（电池管理系统）的均衡策略，减少电池组内单体电压差异，从而提升系统整体放电深度（DOD）和...
具有降低元件电流的多单元高增益变换器的独特模块化结构
Unique Modular Structure of Multicell High-Boost Converters With Reduced Component Currents
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Herbert Ho-Ching Iu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文针对传统开关电感技术在实现超高升压比时导致的元件电流过大、成本高、效率及稳定性低的问题，提出了一种改进的多单元高增益变换器结构。该结构通过独特的模块化设计有效降低了元件电流应力，提升了变换器的整体效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏应用中，高增益DC-DC变换器是实现高压直流母线、提升系统效率的关键。该模块化结构通过降低元件电流应力，有助于减小电感和功率器件的体积与损耗，从而提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等储能系统直流...
用于高频交流配电的多端口开关电容多电平逆变器系列
Family of Multiport Switched-Capacitor Multilevel Inverters for High-Frequency AC Power Distribution
S. Raghu Raman · Yat Chi Fong · Yuanmao Ye · Ka Wai Eric Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一系列用于高频交流配电的多端口开关电容多电平逆变器（SCMLI）拓扑。该拓扑采用具有公共接地的非对称直流电压源，非常适合可再生能源电站及现代电动汽车应用。所提升压型SCMLI在优化元器件数量的同时，实现了更多的输出电压电平，有效提升了功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑的高频升压特性与多端口设计对阳光电源具有重要参考价值。在光伏逆变器领域，其高效率升压能力可优化组串式逆变器的前端设计，提升功率密度；在电动汽车充电桩业务中，该拓扑的非对称多端口特性可适配不同电压等级的电池组，简化多路充电架构。建议研发团队关注其在减少无源器件体积方面的潜力，评估其在户用光储一体...
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...
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...
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...