张纯江李旭明刘明郭忠南阚志忠 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23

针对储能系统中直流母线电压高、电池侧电压低且变化范围宽的问题，提出一种三电平双向全桥多谐振DC-DC变换器。高压侧采用三电平结构以降低开关管电压应力，谐振腔采用对称LLCLC多谐振结构，实现正反向功率传输的对等控制。结合改进的同步变频控制策略，确保高低压侧开关管在全范围内实现零电压开通。相比传统LLC拓扑，该拓扑在较窄频率范围内可获得更宽电压增益，并通过优化谐振参数，利用基波与3次谐波共同传输功率，提升高频段效率。2 kW样机实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该三电平双向全桥多谐振DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线高度契合，可有效降低1500V高压母线侧开关管应力；LLCLC多谐振结构实现的宽范围电压增益特性，能够适配储能系统中电池200-900V的...

Yi-Feng Luoa · Guan-Jhu Chenb · Chun-Liang Liuc · Ya-Shuo Chend 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 绿色能源的发展推动了储能系统（ESS）和电动汽车（EV）的进步，这两者均可显著减少环境污染。然而，电池组中多个电池单体的使用可能导致单体之间出现容量或电压不均衡的现象。为缓解这一问题，有必要采用电池均衡器来维持电池组内各单体之间的平衡。本文提出了一种由四组有源双向Buck-Boost型DC-DC变换器构成的均衡装置，当电池单体间的容量差异超过设定阈值时，该装置将启动均衡机制。该均衡机制基于电池的荷电状态（SOC），确保在放电过程中负载功率能够有效分配，在充电过程中充电电流能够合理分配。所提...

解读: 该主动双向均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。基于SOC的功率分配策略可优化我司储能系统的电池管理算法,将均衡时间缩短25-32%,显著提升系统可用容量和循环寿命。双向Buck-Boost拓扑与我司三电平技术结合,可增强电池包一致性管理能力。该方法在充电模...

赵聪 · 胡钰杰 · 胡洋 · 高范强 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

串联谐振型直流变换器（SRC）是电力电子变压器的核心，但其直流侧电容等无源元件体积制约了功率密度提升。当直流电容减小至与谐振电容相当，传统SRC的高频电流特性发生显著变化。本文对比分析半桥、全桥及混合型SRC在不同电容比下的高频环节电流特性，推导实现软开关条件下三种拓扑开关频率需满足的超越方程，并获得开关频率与谐振频率比的解析表达式，进而提出相应的开关频率设计方法。实验结果验证了理论分析的正确性与设计方法的有效性。

解读: 该谐振型DC-DC变换器优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过减小直流侧电容并优化开关频率设计，可显著提升功率密度，这与阳光电源储能PCS追求高集成度的目标高度契合。研究提出的半桥、全桥及混合型SRC软开关条件解析方法，可直接应用于隔离型DC-D...

Bussa Vinusha · R Kalpana · Dharavath Kishan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种用于同时为两块电池充电的两级电动汽车（EV）交流 - 直流转换器架构。该架构由一个三相多电平升压功率因数校正（PFC）转换器和一个双向双输出直流 - 直流转换器组成。此外，该直流 - 直流转换器具备零电压开关（ZVS）功能且输出相互隔离。这两级独立工作，使得交流 - 直流级能够在连续导通模式（CCM）下运行，而不会影响直流 - 直流级的占空比变化。同时，还提出了一种合适的控制技术，以改善总谐波失真（THD）和功率因数，并实现两块电池的功率均分。文中详细讨论了所提出的双电池充电器的工...

解读: 该三相隔离型多电平AC-DC变换器技术对阳光电源车载充电机（OBC）及充电桩产品线具有重要应用价值。其多电平整流结构可降低输入电流谐波、提升功率因数，与阳光电源三电平拓扑技术路线高度契合。相移全桥软开关控制可结合SiC器件应用进一步提升效率。双电池独立充电管理功能可拓展至混合动力车型或储能系统的多模...

Chinmaya Jagdev Jena · Pravat Kumar Ray · Gayadhar Panda · Shobhit Nandkeolyar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源依赖天气的特性给持续供电带来了挑战，而电力电子设备的使用会在电网交互系统的公共连接点（PCC）引入谐波，从而引发电能质量问题。本文提出了一种配备混合储能系统（HESS）的并网光伏（PV）系统，旨在解决这些问题。本文的主要目标是确保为负载提供持续、高质量的电力供应，同时实现发电、储能和用电之间的无缝电力传输。为实现这一目标，采用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法对功率变换器进行控制，从而实现最优的功率管理。此外，将改进的泄漏最小均方（MLLMS）算法应用于三相电压源变换器（...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在光储一体化系统和微电网解决方案领域具有重要参考价值。论文针对的核心痛点——可再生能源波动性和并网电能质量问题，正是我们在实际工程项目中持续攻克的技术难题。 该研究提出的有限集模型预测控制（FCS-MPC）算法在功率管理方面展现出优势，这与我们在高端光伏逆变...

Cagdas Hisar · Guven Balta · Ibrahim Sefa · Necmi Altin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

与其他控制类型相比，滑模控制（SMC）除了具有高精度、简单性、鲁棒性、快速响应以及在给定范围内对干扰不敏感等优点外，还具有更大的无界设计潜力。本研究利用这种设计自由度特性，提出了一种新型快速终端滑模面，它属于滑模控制新一代滑模面。通过将这种新滑模面与文献中的同类滑模面进行比较，仿真数据表明，该滑模面在获得快速动态响应方面非常有效。此外，这种新型滑模流形解决了与快速终端滑模面相关的奇异性问题，理论分析对此进行了详细阐述。从实验角度来看，所提出的滑模面在降压型直流 - 直流转换器上进行了测试。为确保...

解读: 该固定开关频率快速终端滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过解决传统滑模控制的奇异性问题，可显著提升DC-DC变换器在储能系统中的动态响应速度和稳态精度，特别适用于储能系统的双向DC-DC变换环节。固定开关频率特性有利于优化磁性元件设计、降低...

Rahul Kumar Garg · Mummadi Veerachary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种非隔离型双向直流 - 直流变换器。该变换器的设计旨在确保低压（<i>LV</i>）侧的两个电感中的电流纹波相互抵消，从而使变换器低压侧的电流平稳且无纹波。与此同时，变换器高压（<i>HV</i>）侧的电流连续且纹波含量低。文献中报道的单向拓扑结构主要通过同步开关实现电流纹波消除，呈现出升降压电压增益特性。然而，所提出的变换器在正向模式下具有升压特性，在反向模式下具有降压特性。该变换器的一些显著特点包括：开关和电容上的电压应力较低，低压侧端口和高压侧端口之间共地。为了分别研究变换器的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非隔离双向DC-DC变换器技术在储能系统和光储一体化应用中具有显著的实用价值。该技术通过低压侧双电感纹波互相抵消的创新设计，实现了电流的平滑输出，这对于延长电池储能系统寿命、提升系统可靠性具有重要意义。 该拓扑的核心优势与我司业务需求高度契合。首先，正向升压、反向降压...

Kamran Karimi · Mohammad Maalandish · Saeed Azmoon-Asmarood · Seyed Hossein Hosseini · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18

所提出的拓扑结构为具有不同输出电压的双输入双输出形式，适用于混合能源系统及电动汽车牵引电机供电。该变换器相较于其他多端口结构可在低占空比下实现高电压增益。由于无需变压器和耦合电感，显著降低了变换器的体积与制造成本。此外，功率半导体器件的平均电压应力较低。最后，通过一台250 W实验样机（效率达96.5%）验证了理论分析的正确性。

解读: 该双输入双输出高升压DC-DC变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏+储能双输入协同供电，低占空比下达成高电压增益，优化1500V系统电压匹配。无变压器设计显著降低ST系列储能变流器体积与成本，96.5%高效率与低电压应力特性可延长SiC/GaN...

Sombir Kundu · Ashutosh K. Giri · Sunil Kadiyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种用于电压源变换器（VSC）的自适应混合步长归一化最小均方四阶（MSSNLMF）控制方法，以调节独立发电系统中的电压与频率。该控制策略同时实现负载无功补偿、抑制供电系统谐波、平衡负载不对称影响，并在间歇性条件下提升基波分量提取的动态响应速度、减小稳态误差并增强系统稳定性。系统由光伏阵列、风力驱动的自励感应发电机及电池储能构成。采用双向DC-DC变换器控制替代传统PI控制，提升了系统稳定性并简化了控制器设计。实验结果表明，所提方法在风速、光照及非线性负载变化下均具有优良的电能质量，动态调...

解读: 该自适应MSSNLMF控制算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的混合步长自适应控制可直接应用于储能PCS的电压频率调节，相比传统PI控制，其19ms动态响应时间和2%稳态误差显著优于现有方案，可提升阳光电源离网储能系统在负载突变时的电能质量。双向DC-...

Rajendra Prasad Upputuri · Bidyadhar Subudhi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

为缩短电动汽车充电时间并降低能量损耗，车载电池电压不断提升至800 V乃至1.5 kV，对快充系统设计提出新挑战。本文提出一种新型双向两阶段DC-DC变换器，具备极宽输出电压范围。前级采用双变压器可重构三桥臂变换器（DTR3LC），后级为交错式可重构降压变换器（IRBC），并通过四个辅助开关实现串并联切换，结合IRBC实现宽范围高效稳压调节。实验样机在80 V输入下实现15–150 V输出，最大效率达95.32%。

解读: 该双向两阶段DC-DC变换器技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其DTR3LC+IRBC架构通过串并联重构实现15-150V宽范围输出，可直接应对400V/800V/1500V多电压平台电动汽车的快充需求，避免多套硬件冗余。95.32%的高效率与阳光电源SiC器件应用经验结合，可提升充电桩能...

Anqi Hu · Qingyun Meng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

提出一种基于磁通管供电轨和H型接收器的电动汽车动态无线充电系统。该系统通过优化磁场分布实现均匀空间磁场，降低输出功率波动。H型接收器设计提高失调容限和传输稳定性。实验验证系统在动态充电场景下的优越性能。

解读: 该动态无线充电研究对阳光电源电动汽车充电技术创新有重要价值。均匀磁场和低功率波动特性可应用于阳光OBC动态充电方案，提升用户体验。该技术对阳光拓展电动汽车无线充电业务有实用价值。...

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...

Bodong Li · Min Chen · Xinnan Sun · Jiahui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

谐振CLLC电路因其高效率成为隔离型双向DC-DC变换器的主流选择。然而，其功率与开关频率呈反比，导致在低增益和轻载条件下存在功率控制盲区。该盲区会在功率方向切换时引发电压振荡，可能影响连接系统的稳定性。

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极高价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量流动的核心，针对功率盲区和切换振荡的优化，能显著提升储能变流器（PCS）在充放电切换过程中的动态响应速度与系统稳定性。建议研发团队关注该混合控制策略，以提升产品在...

Harisyam P V · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种创新的电气隔离型中压交流（MVAC）转低压直流（LVDC）变换器，适用于公用事业规模的可再生能源与储能系统并网。该变换器支持任意功率因数下的双向功率流动，并具备高电能质量。通过采用高频变压器技术，显著降低了系统体积与重量。

解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及中压并网方案具有重要参考价值。通过高频链技术实现中压直接并网，可省去传统工频变压器，显著提升系统功率密度并降低占地面积，符合当前大型地面电站降本增效的趋势。建议研发团队关注该拓扑在高压侧的绝缘设计与软开关控制策略，以优化PowerTitan在电...

Jessika Melo de Andrade · Roberto Francisco Coelho · Telles Brunelli Lazzarin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于差分连接的部分功率处理（PPP）高增益升压DC-DC变换器的派生方法。当两个基本变换器的输出电压相对于公共输入电压均为负极性时，差分连接可实现PPP特性。针对输出电压为正极性的基本变换器（如Boost、SEPIC、Zeta），通过引入逆变单元（IC）使其在差分连接下具备PPP能力。文章阐述了由正极性组基本变换器构建PPP差分变换器的概念、理论分析与设计方法，并通过一台由两个Boost变换器构成的实验样机验证方案可行性，其输入电压20 V、输出电压180 V（增益9倍）、占空比0....

解读: 该部分功率处理高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。差分连接PPP架构可使仅部分功率经过变换器处理，显著降低器件应力和损耗，95.5%的高效率与阳光电源ST系列储能变流器的效率目标高度契合。9倍增益特性适用于储能系统电池侧低压（48V/96V）到直流母线高压（540V/...

Yuzhen Xu · Yueling Zhang · Mingzhu Zhou · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于Y源耦合电感的零输入电流纹波（ZICR）高电压增益DC-DC变换器。通过引入由电感、电容和耦合电感串联构成的辅助电路实现ZICR，其中电容使ZICR支路平均电流为零，从而可采用小磁芯设计，减小磁性元件体积与铜损。结合Y源耦合电感与倍压结构实现高电压增益，固有无源钳位电路有效抑制开关管关断电压尖峰与应力。利用电容吸收漏感能量，实现所有二极管的零电流关断，缓解反向恢复问题。实验研制了200 W、32–380 V、50 kHz样机，验证了方案可行性。在40–200 W输出功率范围内，带...

解读: 该零输入电流纹波高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与倍压结构实现的高电压增益特性，可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC前级，优化低压电池（48V/96V）到高压母线（1500V）的升压方案，减少级联级数。零输入电流纹波特性显著降低对电池侧滤波需求，...

Ioannis Nikiforidis · Konstantinos Bampouras · Prateek Wagle · David C. Yates 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在低千瓦功率范围内，无线电力传输（WPT）在工业场景中具有广泛应用，如为机械供电和自动导引车（AGV）充电。高频感应式电力传输（HF-IPT）结合轻量化紧凑线圈与高效谐振变换器，实现高功率密度。然而，采用传统半桥或多谐振Class E类拓扑及宽禁带（WBG）器件，在数MHz频率下实现千瓦级输出仍具挑战。本文提出一种9 kW、3.47 MHz的直流至三相无线电力传输系统，可在12 cm气隙下稳定提供50 Hz、400 V工频电源，适用于无法直接插电的工业设备。系统在整个负载范围内运行稳定，输出电压...

解读: 该9kW高频无线电力传输技术对阳光电源工商业储能及充电业务具有重要参考价值。其并联差分Class E逆变器在3.47MHz高频下实现95% dc-dc效率和4.8W/cm³功率密度，可借鉴应用于：1）ST系列储能变流器的SiC器件高频化设计，提升功率密度；2）AGV充电场景的无线充电方案开发，解决工...

Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

在工业直流 - 直流电源转换应用中，实现转换器的高效率和小尺寸至关重要。为解决这些问题，本文通过采用耦合电感和谷底填充结构，引入了一种新型半交错式非隔离拓扑。该方法可确保输出电流连续且纹波为零，从而减小了输出滤波器的尺寸。此外，通过采用软开关技术，转换器能够在更高频率下运行，并适应大范围的负载变化。采用脉冲频率调制（PFM）控制器可维持零电压开关（ZVS），并通过改变频率来提高转换比。同时，自驱动同步整流器（SR）在零电压开关条件下导通和关断，谷底填充二极管在零电流开关（ZCS）条件下关断，从而...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半交错超高降压变换器技术在光伏储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充结构实现零纹波输出电流，这与我司储能系统对电能质量的严苛要求高度契合，可有效降低输出滤波器体积，提升系统功率密度。 技术的核心优势在于全软开关特性和宽负载范围适应性。在光伏...

Ahmed Ismail M. Ali · Abdelfatah Ali · Mostafa F. Shaaban · Ahmed Abdelhakim 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

差分结构单级反激逆变器（DSFI）具有元件少、升降压能力、低成本、小体积和高功率密度等优势。传统连续调制策略（CMS）虽可抑制低次谐波，但导致模块间环流增大，降低效率。本文提出采用不连续调制策略（DMS）用于三相DSFI，并对比分析其在CMS与DMS下的性能。引入单极选择性谐波补偿（SHC）环路抑制二次谐波。DMS有效降低器件电压应力与模块间环流，提升系统效率。实验基于1.6 kW并网原型机验证了CMS与DMS下DSFI的有效性。

解读: 该不连续调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。DSFI拓扑的单级升降压能力可简化SG系列组串逆变器的宽电压输入设计，特别适用于低压启动场景。DMS策略通过降低模块间环流和器件电压应力，可提升多模块并联系统效率1-2%，直接优化PowerTitan储能系统的功率模块设计...

Guo Xu · Ye Liu · Junyi Huang · Li Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于耦合电感的宽增益四开关双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该变换器通过并联变压器（含漏感）将两个Buck-Boost电感耦合，将两个直流电感、一个变压器和一个漏感集成于单一耦合电感中，减少磁性元件数量。采用脉宽调制加移相（PPS）控制实现全负载范围所有开关管的零电压开关（ZVS），并通过电压匹配控制调节桥臂电压，确保等效漏感两端电压平衡。详细分析了工作原理与ZVS实现条件，合理设计两个直流电感参数以兼顾结电容影响，实现全负载ZVS。同时对磁集成与参数设计进行了深入分析。实验研制8...

解读: 该四开关DAB变换器的磁集成技术对阳光电源储能与充电产品具有重要价值。在ST储能变流器的DC-DC环节，耦合电感方案可减少磁性元件数量，降低体积和成本；PPS控制实现的全负载ZVS特性可提升PowerTitan系统的轻载效率。在车载OBC充电机中，宽增益特性适配动力电池宽电压范围（200-450V）...