电气与控制工程学院科研成果巡展(六)
2026-07-02  

电气与控制工程学院荣德生教授团队长期致力于节能型电力电子技术研究,聚焦低压分布式能源高效接入高压直流母线,以及直流微电网电压稳定控制等关键问题,开展系统性研究工作。近5年科研立项层级高、实效强,2024年主持国家自然科学基金面上项目,牵头获批省级重点攻关纵向课题2项;近5年在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》、《IEEE Transactions on Power Electronics》、《IEEE Transactions on Transportation Electrification》、《电工技术学报》等国内外权威核心期刊发表SCI、EI、CSCD论文46篇,其中SCI论文16篇、一区Top论文5篇。

在低压分布式能源高效接入高压直流母线技术方向,团队针对光伏、燃料电池等新能源低压输出(20-40V)需升压至400V直流母线的应用需求,提出了多种高性能变换器解决方案:

论文1. 提出双耦合电感交错二次型变换器,实现输入输出共地、极低输入电流纹波,复用二极管-电容支路作为无源钳位电路,有效降低开关电压应力;

论文2. 提出交错式Boost-Zeta变换器,通过拓扑集成与谐振耦合电感倍压单元实现超高电压增益,采用主动钳位电路实现开关管ZVS,并利用漏感与谐振电容的完全谐振实现二极管ZCS,有效抑制反向恢复损耗;

论文3. 提出Cuk-Boost变换器,实现输入输出端口电流连续、开关管电流自动均流及全占空比范围对称运行;

论文4. 提出基于耦合电感的交错软开关升压变换器,在全占空比范围内稳定运行,实现开关管ZCS导通并有效缓解二极管反向恢复问题。

图1 低压分布式能源结构

论文5.在双极性直流配电技术方向,针对双极性直流微电网因负载不均衡导致的母线电压不对称问题,提出低输入电流纹波对称双极性输出变换器,通过全桥与三电平结构的协同设计,配合耦合电感、飞跨电容及辅助电感,实现了无需额外均衡控制的自动电压平衡,且全部开关管在全负载范围内均实现ZVS,显著降低了控制复杂度与开关损耗。

图2 双极直流母线结构

荣德生教授团队现有教师3人、硕博研究生20余人,包括国家电气类专业教学指导委员会委员、辽宁省教学名师、辽宁省“兴辽英才计划”教学名师、电气与电子工程师协会(IEEE)高级会员。近5年累计培养毕业博士、硕士研究生35名,先后获评辽宁省优秀硕士、博士学位论文指导教师。长期从事节能型电力电子技术研究,并取得了一系列高水平研究成果;为学院人才培养、学科建设及产学研合作拓展提供了有力支撑。


论文引用:

1.Xuanjin Sun, Desheng Rong* and Chao Li, "High Step-Up Dual Coupled-Inductors Interleaved Quadratic DC–DC Converter With Common Ground and Low Input Current Ripple for Fuel Cell Electric Vehicles," in IEEE Transactions on Transportation Electrification, vol. 12, no. 1, pp. 1970-1980, Feb. 2026, doi: 10.1109/TTE.2025.3636515.

2.Xuanjin Sun, Desheng Rong*and Ning Wang, "An Interleaved High Step-Up Boost-Zeta Converter Using Coupled Inductors With Resonant Soft-Switching," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 71, no. 7, pp. 7343-7353, July 2024, doi: 10.1109/TIE.2023.3299032.

3.Xuanjin Sun, Desheng Rong*and Chao Li, "A High Step-Up Cuk-Boost Converter Based on Coupled Inductor With Continuous Ports Currents and Current Sharing Design," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 72, no. 9, pp. 9160-9171, Sept. 2025, doi: 10.1109/TIE.2025.3539385.

4.Changxuan Li, Desheng Rong*, Xuanjin Sun, Yadong Han, Zhongbao Lin and Jiahao Wang, "High Step-Up Interleaved Soft-Switching Boost Converter Based on Coupled Inductors," in IEEE Transactions on Power Electronics, doi: 10.1109/TPEL.2026.3682301.

5.Zhongbao Lin, Desheng Rong*, Xuanjin Sun, Yadong Han and Changxuan Li, "A Low Input Current Ripple Symmetric Bipolar Output Converter for Bipolar DC Distribution Systems," in IEEE Transactions on Power Electronics, doi: 10.1109/TPEL.2026.3703444.