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具有扩展ZVS范围和高效率的单相单级双向DAB AC-DC变换器
Single-Phase Single-Stage Bidirectional DAB AC–DC Converter With Extended ZVS Range and High Efficiency
Jiankun Zhang · Deshang Sha · Keling Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对基于双有源桥（DAB）的单相单级AC-DC变换器，指出传统分段线性模型忽略了开关换流过程，导致软开关分析不准确。文章提出了一种考虑换流过程的改进分析方法，旨在扩展零电压开关（ZVS）范围并提升变换效率，为高性能双向功率变换提供理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。DAB拓扑是实现高效双向功率变换的核心，特别是在户用储能系统和直流快充桩中。通过优化换流过程以扩展ZVS范围，可显著降低开关损耗，提升系统整体效率及功率密度。建议研发团队关注该改进模型，将其应用于PowerStack等储能产品的...
考虑互联电感的高变比双有源桥变换器模型预测控制
Model Predictive Control of High-Turn-Ratio Dual Active Bridge Converter
Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...
解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...
基于单片双向GaN/分立SiC-FET及平面变压器的宽电压范围可重构DAB变换器
Wide Voltage Range Reconfigurable DAB Converter Realized by Monolithic Bidirectional GaN/Discrete SiC-FETs, and Planar Transformer
Reza Barzegarkhoo · Fabian Groon · Arkadeb Sengupta · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种新型双有源桥（DAB）变换器，通过结合单片双向GaN器件、分立SiC-FET及平面变压器技术，解决了传统DAB在宽电压范围（如200-800V）应用中效率下降的问题，显著提升了功率密度与转换效率，适用于车载及低功率电力电子系统。
解读: 该技术对阳光电源的户用光储一体化系统及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着户用储能系统对宽电压范围（适配不同电池电压平台）及高功率密度的需求日益增长，采用GaN与SiC混合功率拓扑可显著减小变换器体积并提升全负载范围效率。建议研发团队评估该可重构DAB拓扑在阳光电源新一代户用储能PCS及直流快充...
一种基于恒定变比DABC的有源直流配电网理想直流变压器
An Ideal DC Transformer for Active DC Distribution Networks Based on Constant-Transformation-Ratio DABC
Xiaoming Wang · Yonggang Peng · Junwei Chai · Yanghong Xia 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文采用单移相调制双有源桥变换器（DABC），建立了包含电压变比的小信号模型。通过引入电压变比反馈回路，并结合端口电压电流的前馈补偿，实现了DABC变比的闭环控制，从而提升了直流配电网中直流变压器的性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。DABC作为双向DC-DC变换的核心拓扑，其变比闭环控制能够显著提升储能变流器（PCS）在直流耦合系统中的电压调节精度与动态响应速度。在直流配电网应用中，该控制策略有助于优化能量管理，提升系统...
基于LCL谐振DAB变换器及单环控制的单级AC-DC变换器
Single-Stage Isolated AC–DC Converter Based on LCL Resonant DAB Converters With Single-Loop Control
Zhiqiang Guo · Weijie Zhan · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种由同步整流器和LCL谐振双有源桥（DAB）变换器组成的单级AC-DC变换器。通过分析LCL-DAB变换器的最优双移相（DPS）控制，实现了零电压开关（ZVS）与导通损耗之间的平衡，并推导了输入电流的解析表达式。
解读: 该技术对阳光电源的储能PCS（如PowerTitan、PowerStack系列）及充电桩业务具有重要参考价值。单级AC-DC拓扑能有效简化电路结构，提高功率密度并降低系统成本。LCL谐振DAB结构在实现软开关及优化效率方面表现优异，有助于提升阳光电源产品在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队关注该控...
一种具有高频隔离的减少开关数量单级三相双向整流器
A Reduced Switch Count Single-Stage Three-Phase Bidirectional Rectifier With High-Frequency Isolation
Rohit Baranwal · Kartik V. Iyer · Kaushik Basu · Gysler F. Castelino 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种基于双有源桥（DAB）的三相双向整流器拓扑及其调制策略。该拓扑通过减少开关管数量实现了高频隔离，在可再生能源发电、插电式混合动力汽车及配电系统等领域具有应用潜力，能有效提升功率密度并实现双向功率流控制。
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。通过减少开关数量实现高频隔离，有助于进一步优化储能变流器（PCS）的功率密度和转换效率，降低系统体积与成本。对于充电桩产品，该拓扑可提升三相交流侧的功率因数校正（PFC）性能。建议研发团队...
一种用于储能系统的新型零电压开关双向DC/DC变换器分析
Analysis of a Novel Zero-Voltage-Switching Bidirectional DC/DC Converter for Energy Storage System
Yiran Lu · Qunfang Wu · Qin Wang · Dan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于储能系统的新型零电压开关（ZVS）双向DC/DC变换器。其原边采用改进型推挽拓扑以实现ZVS，副边采用全桥拓扑。相较于传统的双有源桥（DAB）变换器，该拓扑通过三开关结构优化，提升了变换效率与性能。
解读: 该研究提出的ZVS双向DC/DC变换器拓扑对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。通过改进推挽拓扑实现ZVS，可有效降低开关损耗，提升PCS在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估该拓扑在液冷储能系统中的应用潜力，特别是在高功率密度设计中，利...
光伏应用中10kV/1MW固态变压器的高效控制策略
High-Efficiency Control Strategy for 10-kV/1-MW Solid-State Transformer in PV Application
Tao Liu · Xu Yang · Wenjie Chen · Yang Xuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对由双有源桥（DAB）和级联H桥组成的固态变压器（SST）的系统控制策略，旨在提高其在光伏应用中宽电压范围下的运行效率。针对光伏面板电压波动对DAB效率的影响，文章建立了通用损耗模型以优化控制，从而提升系统整体性能。
解读: 固态变压器（SST）技术是中高压光伏并网及储能系统的前沿方向。对于阳光电源而言，该技术可优化大型地面光伏电站及中压接入场景下的系统架构，减少工频变压器体积。文中提出的DAB宽范围高效控制策略，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率变换级，通过优化软开关...
双有源桥应用中环流最小化的高效控制策略
Efficient Control Strategy for Circulating Current Minimization in Dual Active Bridge Applications
Nidhi Chandrakar · Chadaram Chandra Sekhar · Mageshwari Sannasy · S. Arul Daniel · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文深入研究了隔离型双有源桥（DAB）双向直流变换器的控制策略，提出一种优化性能的先进开关方法。通过理论分析、仿真与实验验证，证明该方法可有效克服传统移相控制存在的环流和电流应力问题，提供3°调节自由度，显著降低环流，减少功率损耗，提升系统效率。同时，所提策略扩展了零电压切换（ZVS）范围，实现了更平滑的切换过程。在2.4 kW DAB样机上的实验结果验证了该控制方案的可行性与优越性。
解读: 该DAB环流最小化控制策略对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该技术可显著降低环流损耗，提升PowerTitan系统整体效率；扩展的ZVS范围可减少SiC器件开关损耗，延长功率模块寿命。在车载OBC充电机中，3自由度调节策略可优化宽电压范围下的电流应力，...
一种用于DAB变换器的最小电流应力双侧变占空比移相调制策略
A Dual-Side Variable Duty Cycle Phase-Shift Modulation Strategy for DAB Converter With Minimal Current Stress
Shanshan Gao · Jiaran Xu · Yijie Wang · Xiangjun Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）变换器因其电压调节范围宽、效率高及易于实现软开关等优点被广泛应用。为提升DAB运行效率，针对三自由度调制方案中存在的电流应力大及轻载下软开关范围窄等问题，本文提出了一种最小电流应力的双侧变占空比移相调制策略。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的核心痛点——电流应力与软开关范围，这对阳光电源的储能业务至关重要。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，DAB拓扑是实现DC-DC变换的关键环节。通过引入该最小电流应力调制策略，可显著降低功率器件的通态损耗与开关损耗，提升PCS在全负...
有源Buck-Boost逆变器两种调制策略的对比分析
Comparative Analysis of Two Modulation Strategies for an Active Buck–Boost Inverter
Yu Tang · Fei Xu · Yang Bai · Yaohua He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
针对新能源发电系统中逆变器需适应宽直流输入电压范围的需求，本文研究了由全桥和Boost AC/AC部分组成的有源Buck-Boost逆变器。文章对比了恒定升压比调制和双模式调制两种策略，并分析了输入直流电压与参考交流电压之间的关系。
解读: 该研究探讨的宽输入电压范围Buck-Boost拓扑，对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及系统电压等级提高，逆变器在极端电压下的转换效率和稳定性至关重要。文中的双模式调制策略可优化逆变器在宽电压范围下的效率表现，有助于提升阳光电源在复...
一种降低基于DAB的三相单级AC-DC变换器二次谐波电流的双相优化策略
A Dual Phase-Optimized Strategy to Reduce Second-Carrier Harmonic Current for DAB-Based Three-Phase Single-Stage AC–DC Converter
Nan Mo · Qianming Xu · Jiayu Hu · Peng Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器因高效率和高功率密度备受关注。然而，直流侧总电容纹波电流（TCRC）较大，易导致电容发热并影响可靠性。本文提出了一种傅里叶分析方法，通过双相优化策略有效抑制二次谐波电流，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB拓扑是目前储能双向DC-DC变换的核心，直流侧电容纹波电流直接影响电容寿命及PCS的整体可靠性。通过该双相优化策略，可在不增加硬件成本的前提下，降低电容热应力，延长设备在极端工况下...
用于双向功率应用的两级级联DC-AC变换器的有功功率与直流电压协同控制
Active Power and DC Voltage Coordinative Control for Cascaded DC–AC Converter With Bidirectional Power Application
Yanjun Tian · Zhe Chen · Fujin Deng · Xiaofeng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
两级级联变换器广泛应用于直流-交流混合系统以实现双向功率传输，其中双有源桥（DAB）级联逆变器（DABCI）是典型拓扑。本文提出了一种针对DABCI的协同控制方法，旨在抑制DAB与逆变器之间的直流母线电压波动，从而降低功率器件的应力并提升系统整体性能。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心业务——储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光储一体化解决方案。DABCI拓扑是储能变流器（PCS）实现直流侧与交流侧高效双向能量流动的核心架构。通过优化直流母线电压波动控制，该研究成果可有效降低PCS内部功率模块的电压应力，提升系统在电网调峰调...
一种基于可调导纳的DAB变换器双模式调制方案及无缝切换策略
Dual-Mode Modulation Scheme With Seamless Transition for a Tunable Immittance-Based DAB Converter Featuring High-Efficiency Performance Over Whole Output Power Range
Yiu Pang Chan · Chi Shing Wong · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对双有源桥（DAB）变换器在全功率范围内效率优化问题，提出了一种混合调制方案及新型拓扑结构。通过优化开关损耗与导通损耗的平衡，实现了变换器在不同工况下的高效运行，并解决了模式切换时的平滑过渡问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务。DAB变换器是ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统中的关键DC-DC级电路。文章提出的双模式调制与无缝切换技术，能显著提升储能系统在宽电压范围（如电池SOC变化时）下的转换效率，减少发热，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑...
基于变开关周期的DAB三相单级隔离式AC-DC变换器空间矢量移相调制
Variable Switching Periods Based Space Vector Phase-Shifted Modulation for DAB Based Three-Phase Single-Stage Isolated AC–DC Converter
Fengjiang Wu · Xiaoguang Li · Guijie Yang · Hongchen Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文首次分析了基于双有源桥（DAB）的三相单级AC-DC变换器在现有双周期解耦空间矢量移相调制（DPD-SVPSM）下的最大相电流与传输功率。研究发现，现有调制策略中相等的开关周期分配方式降低了控制周期的利用率，并提出了变开关周期调制方案以优化性能。
解读: 该研究针对DAB拓扑的调制优化，对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率双向DC-DC变换模块具有重要参考价值。DAB是PowerTitan等储能系统核心功率变换单元，通过优化空间矢量移相调制策略，可有效提升变换器在宽电压范围下的功率传输能力与效率，降低开关损耗。建议研发团队关注该变开关周期算法在提...
准方波调制DC-DC变换器的双模式运行以提升全工况效率
Dual-Mode Operation of Quasi-Square-Wave Modulated DC–DC Converter for Enhanced Efficiency Across a Wide Operating Range
Peizhou Xia · Xinyun Zhang · Paul D. Judge · Michael Marc Claude Merlin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文针对双有源桥（DAB）等DC-DC变换器在高压应用中的电压均衡问题，提出了一种准方波调制策略。传统缓冲电容方案在低电流下会导致高电容放电损耗，而该准方波调制技术通过优化开关过程，有效提升了变换器在宽负载范围内的运行效率，解决了高压下功率器件的电压应力平衡难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率组串式逆变器具有重要意义。随着储能系统向高压化（1500V及以上）发展，DAB变换器作为核心DC-DC环节，面临严苛的效率与电压应力挑战。本文提出的准方波调制策略能显著降低低负载下的开关损耗，提升系统全工况转换效率...
基于双有源桥和级联H桥的三级智能变压器软启动程序
Soft-Start Procedure for a Three-Stage Smart Transformer Based on Dual-Active Bridge and Cascaded H-Bridge Converters
Sante Pugliese · Giampaolo Buticchi · Rosa Anna Mastromauro · Markus Andresen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
基于电力电子的三级智能变压器（ST）在启动阶段若控制协调不当，易受浪涌电流和过电压影响而损坏。本文针对具有分布式直流链路的模块化架构，设计了一种关键的软启动程序，以确保系统在启动过程中的安全与稳定。
解读: 该研究涉及的级联H桥（CHB）与双有源桥（DAB）拓扑是阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网变流器的核心技术基础。分布式直流链路的软启动策略对于提升储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的可靠性至关重要。建议研发团队参考该文的启动协调控制逻辑，优化PowerTitan系列在黑...
用于串联型风电转换系统的电流馈电式双有源桥变换器及其电流源侧启动方法
Current-Fed Dual Active Bridge Converter in the Series-Connected Wind Energy Conversion System and Its Current-Source-Side Start-Up Method
Le Sun · Xiaoqiang Guo · Ahmad Syed · Xiaochen Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
串联型海上风电转换系统可省去庞大且昂贵的海上变电站。该系统中，如混合式双有源桥（HDAB）等电流馈电双向隔离DC-DC变换器，可在无风时由陆上电网向风电场本地负载供电。然而，当辅助电源不可用时，HDAB电流源侧反向阻断桥臂无法导通，导致风电机组停机时系统无法启动，且电流源侧需钳位电路抑制电压尖峰。本文提出一种改进的HDAB钳位电路结构，将电流源侧辅助电源与钳位电路集成，提供从电流源侧母线到辅助电源输入的充电通路，并提出相应的启动策略。该方法可在无电压侧电源情况下实现辅助电源上电并抑制电压尖峰。仿...
解读: 该研究提出的改进型HDAB钳位电路及启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的双向DC-DC变换环节,优化启动过程并提高可靠性；2) 对PowerTitan大型储能系统的电流源侧保护和启动控制提供新思路；3) 钳位电路与辅助电源的集成设计方案可...
一种确保串联谐振DAB变换器快速稳定容错运行的双环控制策略
A Dual-Loop Control to Ensure Fast and Stable Fault-Tolerant Operation of Series Resonant DAB Converters
Yiwei Pan · Yongheng Yang · Jinwei He · Ariya Sangwongwanich 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对串联谐振双有源桥（SRDAB）变换器单开关开路故障导致输出电压异常的问题，本文提出了一种基于电压双环控制的容错方法。该方法通过调节整流侧输出方波电压，在维持连续供电的同时，有效抑制了传统单环控制可能激发的谐振波动，提升了系统的动态响应速度与稳定性。
解读: 该研究针对DAB拓扑的故障容错控制，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC模块具有重要参考价值。储能系统在电网侧应用中对可靠性要求极高，单开关故障下的容错运行能力可显著提升产品在极端工况下的可用性。建议研发团队关注该双环控制策略在提升系统瞬态稳定性...
一种100 kW、60 kHz高效率松耦合谐振双有源桥变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kW, 60 kHz, High Efficiency, Loosely-Coupled-Resonant Dual-Active-Bridge Converter
Jaehong Lee · Dong-Uk Kim · Sungmin Kim · Seung-Hwan Lee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
提出了一种新型松耦合谐振双有源桥（LCR-DAB）变换器，采用高频变压器实现电能无线传输，原副边可分离数厘米以满足中压固态变压器系统的高压隔离需求。研究了其输入阻抗、零电压开关范围、输出功率及效率随工作频率与移相角的变化特性，提出了高效且参数鲁棒的最优工作频率，并给出了适用于LCR-DAB的松耦合线圈设计准则。实验搭建了1 kV、100 kW、60 kHz的样机平台，在3 cm气隙下测得线圈间效率达99%，端到端直流效率为97.3%，并验证了系统的参数鲁棒性与绝缘性能。
解读: 该LCR-DAB技术对阳光电源中高压储能系统具有重要应用价值。100kW/60kHz高频变压器实现的3cm气隙无线电能传输，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压固态变压器（SST）模块，解决高压隔离与模块化设计难题。97.3%的端到端效率与99%的线圈效率，可提升ST系列储能变流器在1...
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