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用于混合能源系统的软开关非隔离高升压三端口DC-DC变换器
Soft-Switched Nonisolated High Step-Up Three-Port DC–DC Converter for Hybrid Energy Systems
Rasoul Faraji · Hosein Farzanehfard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种非隔离高升压三端口变换器,为两个输入源到输出负载提供了独立的功率流路径。通过组件复用技术减少了器件数量,实现了储能设备充电与负载供电路径的共享。该变换器具备软开关特性,有效提升了转换效率,适用于光伏与储能集成的混合能源系统。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的户用光储一体机(如SH系列)及小型工商业储能系统具有重要参考价值。其高升压特性和组件复用设计能够显著降低系统成本并提升功率密度,符合当前光储一体化产品向轻量化、高效率发展的趋势。建议研发团队关注其软开关控制策略,以优化PowerStack等储能系统的PCS效率,并评估该拓扑在...
智能变压器用多有源桥DC-DC变换器的优化设计
Optimum Design of a Multiple-Active-Bridge DC–DC Converter for Smart Transformer
Levy Ferreira Costa · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文探讨了模块化智能变压器(ST)的基础单元——四有源桥(QAB)DC-DC变换器的优化设计。针对智能变压器应用中对效率和成本的严苛要求,文章重点研究了变换器的参数优化方法,旨在实现系统效率的最大化。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能变流器(PCS)及多端口能量管理技术。QAB拓扑在PowerTitan等大型储能系统中具有极高的应用潜力,能够实现光伏、储能、电网及直流负载的多端口高效互联。通过优化QAB的拓扑设计与控制策略,可显著提升PCS在宽电压范围下的转换效率,降低系统损耗。建议研发团队关注该拓扑...
一种改进的DC-DC双有源桥变换器广义平均模型
An Improved Generalized Average Model of DC–DC Dual Active Bridge Converters
Jacob A. Mueller · Jonathan W. Kimball · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文针对双有源桥(DAB)变换器的广义平均模型进行了改进。传统的广义平均模型在精度与计算复杂度之间存在权衡,现有模型多基于一阶谐波近似,虽能提供准确的小信号表示,但在大信号分析方面存在局限。本文提出的改进模型旨在提升DAB变换器在宽工作范围下的动态分析精度与模型适用性。
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。该文献提出的改进型广义平均模型,能够更精确地描述DAB在复杂工况下的动态特性,对于提升储能变流器在大信号扰动(如电网故障、功率突变)下的控制稳定性具有重要意义。建议研发团队将其应用于PC...
一种具有PWM实时重构功能的双向交错多相多器件软开关FPGA控制Buck-Boost变换器
Bidirectional, Interleaved, Multiphase, Multidevice, Soft-Switching, FPGA-Controlled, Buck–Boost Converter With PWM Real-Time Reconfiguration
Fernando Sobrino-Manzanares · Ausias Garrigos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出并实验验证了一种具备PWM实时重构功能的双向交错多相多器件软开关Buck-Boost变换器。该拓扑结构旨在满足中高功率双向直流功率变换需求,通过FPGA控制实现高效的能量双向流动与灵活的调制策略,提升了变换器的功率密度与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS产品线具有极高的参考价值。其交错多相与软开关技术能有效提升大功率储能变流器的效率并降低磁性元件体积,助力产品功率密度提升。PWM实时重构功能可增强PCS在复杂电网环境下的适应性,特别是在应对不同电池电压范围和负载动...
基于串联谐振变换器与双向PWM变换器集成的部分隔离式多端口变换器
Partially Isolated Single-Magnetic Multiport Converter Based on Integration of Series-Resonant Converter and Bidirectional PWM Converter
Masatoshi Uno · Rina Oyama · Kazuki Sugiyama · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对可再生能源系统中多电源导致变换器数量多、系统复杂且成本高的问题,本文提出了一种集成双向PWM变换器与串联谐振变换器的多端口变换器(MPC)。该拓扑通过单磁芯集成,有效简化了电路结构,降低了系统成本,并提升了多电源系统的功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及光储一体化产品具有重要参考价值。通过多端口集成技术,可以显著减少储能PCS中的功率器件数量和磁性元件体积,从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在实现光伏与电池端口高效耦合方面的潜力,特别是在提升储能...
基于阻抗切换功率控制的全软开关双有源桥串联谐振变换器
Fully Soft-Switched Dual-Active-Bridge Series-Resonant Converter With Switched-Impedance-Based Power Control
Muhammad Yaqoob · Ka-Hong Loo · Yuk Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对高频隔离双向DABSRC变换器在宽电压和电流范围内导通损耗与开关损耗较大的问题,本文提出了一种基于阻抗切换的控制策略。该方法通过调节谐振网络阻抗,实现了全负载范围内的软开关运行,并有效降低了谐振槽电流,从而提升了变换器的整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS产品线具有重要参考价值。DABSRC拓扑是实现高功率密度、高效率双向DC-DC变换的核心,特别是在高压储能系统中。通过引入阻抗切换控制,可以在宽电池电压范围内实现全软开关,显著降低开关损耗,提升PCS的峰值效率。建...
具有缩减预测时域和恒定开关频率的DC-DC升压变换器模型预测控制
Model Predictive Control for DC–DC Boost Converters With Reduced-Prediction Horizon and Constant Switching Frequency
Long Cheng · Pablo Acuna · Ricardo P. Aguilera · Jiuchun Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对DC-DC升压变换器,多步直接模型预测控制(MPC)虽能解决非最小相位问题,但计算负担较重。本文提出了一种简单且计算高效的MPC方法,旨在降低预测时域长度的同时保持恒定开关频率,从而优化变换器的动态响应与控制性能。
解读: 该研究提出的低计算负担MPC方法对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器(Boost升压电路)和储能系统(如PowerTitan、PowerStack中的DC-DC环节)中,高效的控制算法能显著提升动态响应速度并降低处理器负载。通过实现恒定开关频率,该方法有助于优化电磁兼容性(EMC)...
轻载条件下防止LLC谐振半桥变换器产生可听噪声的关断时间控制
Off-Time Control of LLC Resonant Half-Bridge Converter to Prevent Audible Noise Generation Under a Light-Load Condition
Ho-Young Yoon · Hyeon-Seok Lee · Seok-Hyeong Ham · Hyung-Jin Choe 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种在轻载条件下防止LLC谐振半桥DC-DC变换器产生可听噪声的控制方法。该方法在保持与传统突发模式(Burst-mode)相同的输入电压范围和转换效率的同时,通过跳过部分开关周期,有效降低了轻载下的开关损耗与导通损耗,并消除了由低频突发引起的音频噪声问题。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack、ST系列PCS)中DC-DC级的主流拓扑。在户用及工商业场景中,设备在夜间或轻载待机状态下的静音性能直接影响用户体验。该文献提出的关断时间控制策略,能够有效解决传统Burst模式带来的电感啸叫问题,提升产品在轻载下的静音品质...
一种具有辅助电感的自适应工作模式三电平双向DC-DC变换器,用于实现全工况零电压开关
Three-Level Bidirectional DC–DC Converter With an Auxiliary Inductor in Adaptive Working Mode for Full-Operation Zero-Voltage Switching
Zhiqiang Guo · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于高输出电压应用的三电平双向DC-DC变换器,通过在飞跨电容中点与变压器副边中心抽头之间引入辅助电感,实现了全工况下的零电压开关(ZVS)。该拓扑有效优化了三电平结构中内外开关管的开关特性,提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及高压组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向高压化(1500V及以上)发展,三电平拓扑在降低开关损耗和提升功率密度方面优势显著。该文提出的辅助电感ZVS方案能有效解决高压工况下的开关损耗问题,建议研发团队评估该拓...
基于集成DC-DC变换器的宽输入电压范围无变压器光伏并网逆变器
Integrated DC–DC Converter Based Grid-Connected Transformerless Photovoltaic Inverter With Extended Input Voltage Range
Anup Anurag · Nachiketa Deshmukh · Avinash Maguluri · Sandeep Anand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
由于低成本、体积小和重量轻,无变压器逆变器在单相光伏并网系统中占据主导地位。该类逆变器面临的核心挑战在于抑制共模(CM)漏电流及提升转换效率。本文探讨了通过优化拓扑结构与级数,在宽输入电压范围内实现高效能量转换的方案,旨在提升单相光伏系统的整体性能。
解读: 该研究聚焦于无变压器逆变器的拓扑优化,与阳光电源的核心产品线——户用及工商业组串式逆变器高度契合。通过集成DC-DC变换器实现宽输入电压范围,能够有效提升逆变器在不同光照条件下的MPPT效率,并降低系统体积与成本。对于阳光电源而言,该技术路径可用于优化新一代户用逆变器(如SG系列)的电路架构,在保障...
基于部分更新卡尔曼滤波的DC-DC开关电源高效自整定控制器
Computationally Efficient Self-Tuning Controller for DC–DC Switch Mode Power Converters Based on Partial Update Kalman Filter
Mohamed Ahmeid · Matthew Armstrong · Maher Al-Greer · Shady Gadoue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种用于DC-DC开关变换器实时参数估计的部分更新卡尔曼滤波(PUKF)算法。该算法结合了经典卡尔曼滤波与M-Max部分自适应滤波技术,在保证估计精度的同时,显著降低了计算复杂度,提升了变换器在动态工况下的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及光伏组串式逆变器的DC-DC级具有重要应用价值。储能系统在充放电切换及电网波动下,对DC-DC变换器的动态响应和参数鲁棒性要求极高。PUKF算法通过降低计算开销,使得在低成本DSP或MCU上实现高性能自适应控制成为可能...
基于任务剖面的直流/直流变换器系统级可靠性分析
Mission Profile Based System-Level Reliability Analysis of DC/DC Converters for a Backup Power Application
Dao Zhou · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文探讨了电力电子变换器设计阶段的可靠性分析方法。针对现有方法依赖恒定失效率模型及忽略长期运行工况(任务剖面)的局限性,提出了一种基于任务剖面的系统级可靠性评估框架,旨在满足全生命周期的性能指标要求。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式逆变器至关重要。储能PCS作为核心功率变换单元,其在复杂电网环境下的长期可靠性直接影响系统寿命。通过引入任务剖面(Mission Profile)分析,研发团队可更精准地评估IGBT/SiC模块在不同温度、负载波动下...
双有源桥
DAB)DC-DC变换器的动态控制与性能
Kazuto Takagi · Hideaki Fujita · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文探讨了双有源桥(DAB)DC-DC变换器的动态行为。传统的移相控制方法在瞬态过程中可能导致电感电流和变压器励磁电流出现直流偏置,进而引起开关器件峰值电流过大。本文针对该问题进行了深入分析与优化。
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。该文献针对瞬态直流偏置问题的研究,直接关系到储能变流器(PCS)在电网波动或模式切换时的运行稳定性与可靠性。通过优化移相控制算法,可有效降低开关器件的峰值应力,提升系统在极端工况下的功率密...
用于宽输入电压范围应用的具有两个分裂谐振支路的高效改进型LLC变换器
Modified High-Efficiency LLC Converters With Two Split Resonant Branches for Wide Input-Voltage Range Applications
Wenjin Sun · Yan Xing · Hongfei Wu · Jie Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种具有两个分裂谐振支路的新型改进型LLC变换器,适用于宽输入电压范围应用。该变换器可在低增益(LG)和中增益(MG)模式下运行,MG模式的电压增益是LG模式的1.5倍,且两者具有相同的增益调节范围。该拓扑有效提升了宽电压输入场景下的变换效率与调节能力。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。储能系统在电池电压波动范围较大时,对DC-DC变换器的宽电压调节能力要求极高。通过采用双分裂谐振支路技术,可以在保证高效率的同时,简化控制策略并优化磁性元件设计,从而提升产品功...
应用于光伏系统的串联部分功率变换器:一种基于升/降压调节范围的设计方法
Series-Connected Partial-Power Converters Applied to PV Systems: A Design Approach Based on Step-Up/Down Voltage Regulation Range
Jonatan Rafael Rakoski Zientarski · Mario Lucio da Silva Martins · Jose Renes Pinheiro · Helio Leaes Hey · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种新型方法,旨在降低应用于组串/多组串级最大功率点跟踪(MPPT)光伏系统中的串联部分功率变换器(S-PPC)的处理功率。文章提出了一种基于电压调节范围定义的设计流程,通过引入额外的自由度,实现了变换器的优化设计。
解读: 该研究针对组串级MPPT优化,直接契合阳光电源组串式逆变器(如SG系列)的技术演进方向。通过引入部分功率变换(PPC)拓扑,可以在不增加系统整体成本的前提下,提升复杂光照条件下的发电效率。对于阳光电源而言,该设计方法有助于在组串式逆变器中集成更高效的DC-DC级,减小功率器件的应力,从而提升整机效率...
通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文介绍了一种基于超结(SJ)MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级,工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势,但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间,有效提升了变换效率,使其超过99%。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如ST系列PCS)具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中,DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略,能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗,有助于进一步缩小产品体积并提升功...
用于有源换流电流型双有源桥变换器的双移相调制改进策略
Improved Modulation Strategy Using Dual Phase Shift Modulation for Active Commutated Current-Fed Dual Active Bridge
Satarupa Bal · Dorai Babu Yelaverthi · Akshay Kumar Rathore · Dipti Srinivasan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文针对低压大功率应用,提出了一种用于有源换流电流型双有源桥(DAB)变换器的双移相调制(DPSM)策略。该方法引入额外的控制变量,主动调节变换器峰值电流,从而显著提升了变换器在轻载工况下的运行性能,优于传统的单变量控制方案。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中核心的DC-DC变换环节。电流型DAB拓扑在低压大电流储能应用中具有高效率和高功率密度的优势,但轻载效率往往是行业痛点。通过引入双移相调制(DPSM)优化峰值电流,可有效提升储能变流器(PCS)在宽负载范围内的转换效...
双半桥双向DC-DC变换器的解耦PWM加移相控制
Decoupled PWM Plus Phase-Shift Control for a Dual-Half-Bridge Bidirectional DC–DC Converter
Kang Xiangli · Shouxiang Li · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文分析了双半桥隔离双向DC-DC变换器在PWM加移相(PPS)控制下的低漏感电流区域、小信号模型及解耦控制策略。相比传统仅调节移相角的控制方式,PPS策略通过引入占空比调节,提升了变换器在宽电压范围下的调节能力与效率。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器(PCS)及光储一体化产品线。双半桥双向DC-DC变换器是实现电池侧与直流母线高效能量转换的核心拓扑。通过引入PPS解耦控制,可有效优化PowerTitan及PowerStack等储能系统在电池电压波动时的转换效率,降低开关损耗,并提升系统在弱电网环境下的动态响应...
直流微电网中双向DC-DC变换器自主平滑模式切换的控制方案
Control Scheme for Autonomous and Smooth Mode Switching of Bidirectional DC–DC Converters in a DC Microgrid
Minho Kwon · Sewan Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
在直流微电网中,储能系统对于能量管理和电能质量至关重要。微电网需具备离网和并网运行能力。当交流电网发生故障时,若切换不平滑,会导致系统停运或产生剧烈瞬态现象。本文提出了一种双向DC-DC变换器的控制方案,旨在实现微电网运行模式间的自主、平滑切换。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心技术。在直流耦合储能架构中,双向DC-DC变换器是实现电池与直流母线能量交互的关键。文章提出的平滑模式切换控制方案,对于提升阳光电源储能变流器(PCS)在离网/并网切换过程中的动态响应性能、抑制电压电流瞬态冲击具有重要参考...
考虑脉宽调制效应的DC-DC变换器近似离散时间建模
Approximate Discrete-Time Modeling of DC–DC Converters With Consideration of the Effects of Pulse Width Modulation
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
针对Boost和Buck-Boost等输出电流脉动的DC-DC变换器,前沿或后沿PWM调制会导致截然不同的动态行为。传统平均模型难以捕捉该现象,而离散时间模型可有效预测。本文提出了一种考虑PWM效应的近似离散时间建模方法,以精确描述变换器的动态特性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在光伏组串式逆变器(Boost升压电路)及储能变流器(双向DC-DC)中,高频开关下的电流脉动对控制精度和稳定性影响显著。传统的平均模型在处理高频动态时存在局限,而本文提出的离散时间建模方法能更精确地设计控制环路,提升产品在复杂工况下的瞬态响应速度和并网...
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