Xuefeng Hu · Junqiang Jia · Xuehan He · Zijun Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种基于二次电路、开关电容和零电流纹波单元的新型可扩展非隔离双向DC-DC变换器。该变换器通过结合二次电路与开关电容单元，实现了宽电压转换比，并有效降低了半导体器件的电压应力。

解读: 该拓扑结构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。其高电压增益特性可简化储能PCS的级联设计，降低对高压器件耐压等级的要求，从而优化系统成本与效率。零电流纹波特性有助于延长电池组的使用寿命，提升储能系统的可靠性。建议研发团队评估该拓扑...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

无变压器功率变换器由于在提高效率和功率密度方面的优势，在交直流功率转换领域日益受到关注。然而，去除具有高共模（CM）阻抗的隔离屏障后，由于共模电压（CMV）会产生泄漏电流问题，对人身安全构成风险。本文全面分析了共模电压源对泄漏电流的影响，并将其分为低频和高频（HF）分量。为此，考虑滤波器和接地系统，建立了一个共模等效电路。为了抑制低频（LF）泄漏电流，提出了一种共模电压控制方法，该方法通过脉宽调制（PWM）变换器产生低频共模电压。直接测量流入地线的泄漏电流，并将其用作控制器的反馈。随后，引入高维...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器PWM变换器的漏电流抑制技术具有重要的战略价值。当前，公司在光伏逆变器和储能系统领域持续追求高效率、高功率密度的解决方案，而无变压器拓扑正是实现这一目标的关键路径。然而，去除隔离变压器后产生的漏电流问题一直是制约该技术大规模应用的核心痛点，特别是在住宅光伏系统和...

Chenwei Ma · Yunqiang Wu · Wensheng Song · Jiayao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

随着碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的应用，电机侧的电压过冲问题变得更加突出。在模型预测控制（MPC）框架内，一些策略已考虑降低共模电压（CMV）。然而，基于模型预测控制的碳化硅永磁同步电机驱动系统的差模电压（DMV）降低问题尚未得到充分研究。因此，本文提出一种改进的模型预测控制方法，用于同时降低基于碳化硅的永磁同步电机驱动系统的共模电压和差模电压。为避免额外的硬件配置，本研究从电压矢量脉冲模式优化的角度入手。在所提出的方法中，根据调制指数设计了两组脉冲模式，充分考虑...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机驱动系统中的模型预测控制（MPC）优化技术具有重要的应用价值和战略意义。 在技术层面，该研究同时解决共模电压（CMV）和差模电压（DMV）过冲问题，这与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的核心挑战高度契合。...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本研究提出了一种新型全软开关高升压直流 - 直流转换器。该转换器将具有相同输入电感和金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的升压转换器和 Ćuk 转换器相集成，并采用串联输出直流母线电压。在这种拓扑结构中，由于输出端 Ćuk 电感较小，转换器工作在不连续导电模式，开关可在零电流开关（ZCS）和低电压条件下导通。此外，采用两个耦合电感为所有半导体元件创造相似的电压增益和软开关条件。第一个耦合电感与 Ćuk 二极管串联，可为宽负载和输入电压变化提供平衡的直流母线，并为 Ćuk 二极...

解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏业务角度看，这项耦合电感软开关Boost-Ćuk变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑通过集成Boost和Ćuk变换器实现高升压比，直接契合组件级微逆变器将30-40V光伏组件电压升压至400V直流母线的核心需求，可有效减少功率级数，提升系统集成度。 技术的核心优势在...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种新型多端口双向直流 - 直流转换器（MP - BDC），其特点是在每个低压端口采用两相交错架构，以减轻低压侧电容器和电感器上的电流纹波。多端口配置旨在实现不同电压等级的储能系统（ESS）的同时利用，同时实现较宽的电压转换比。为了确保在整个占空比范围内电感平均电流平衡，实施了一种经济高效的非对称占空比限制控制策略，该策略对直流电感的变化表现出了强大的鲁棒性。此外，所提出的转换器非常适合集成各种可再生能源和混合储能系统。另外，低压端口与高压端口配置为共地，有助于降低系统内的电磁干扰。本...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项多端口双向DC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术通过双相交错并联架构有效降低了低压侧电流纹波，这与我司PowerStack储能系统对高功率密度和长寿命的需求高度契合。特别是其支持不同电压等级储能单元同时接入的能力，可直接应用于我司正在推进的混合储能解决方案...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：高功率柔性直流链路采用模块化多电平换流器（MMC），以在中高压电网中实现紧凑的有功功率重新分配。在发生紧急情况时，此类换流器可能需要提供更高的有功功率容量，以避免电网脆弱位置出现过载。本文通过利用MMC子模块（SM）的电容电压纹波裕量，将直流电压提升至额定值以上，从而实现了这一目标。这种电压提升在使MMC的有功功率容量得到增强的同时，还能使部件承受的额定电热应力保持不变。此外，动态改变直流侧电压可降低MMC的环流，提高其运行效率。由于平均电容电压被控制为保持恒定，因此增强型MMC的总体应力...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模块化多电平换流器（MMC）电容电压纹波的动态直流电压增强技术具有重要的战略价值。该技术通过利用子模块电容电压纹波裕量来动态提升直流电压，在不增加器件电热应力的前提下实现有功功率容量的提升，这与阳光电源在高压大功率储能系统和柔性直流输电领域的技术路线高度契合。 对...

Supratik Bhowmick · Debranjan Mukherjee · Tuhin S. Basu · Chandan Chakraborty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文分析了一种基于三相四桥臂三电平中点钳位的光伏（PV）逆变器在接入不平衡电网时的性能。光伏电源端通过一个三电平直流 - 直流升压转换器连接到逆变器的直流母线，该转换器有助于控制各个直流母线电容电压。本文提出了一种基于空间矢量控制的电压平衡策略，用于在电网不平衡运行时平衡各个直流母线电容电压。此外，还深入研究了各相电流的幅值和相角，以了解它们对电网电压不平衡百分比的依赖关系，从而确定在给定不平衡条件下，任何特定桥臂所能允许通过的最大电流。随后提出了一种利用升压转换器最小化各个直流母线电容电压纹波...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的三相四桥臂三电平中点��钳位型光伏逆变器技术具有重要的应用价值。该技术针对电网不平衡运行工况下的关键痛点，提供了系统性的解决方案，与我司在分布式光伏和复杂电网环境下的产品需求高度契合。 技术核心价值体现在三个层面：首先，四桥臂拓扑结构能够独立控制中性点电流，...

Vishnu Narayan Vipin · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

将可再生能源和储能设备接入中压电网（5 - 34.5 千伏），可实现高功率输出，同时将传导损耗降至最低。近期的变流器拓扑结构采用级联低压（LV）子模块（SM）的方式来满足电网电压等级要求，从而能够从低压储能单元和光伏阵列中提取电能。本文重点研究一种具有公共可控高压（HV）直流母线的拓扑结构，该母线同时连接电网侧模块化多电平换流器（GS - MMC）和高频链模块化多电平换流器（HF - MMC）。储能单元以及风能和太阳能等可再生能源通过高频（HF）升压变压器的低压侧供电，电能经 HF - MMC ...

解读: 从阳光电源中压并网和储能集成业务视角来看，这项关于高频链模块化多电平换流器（MMC）的研究具有重要的技术参考价值。该研究聚焦于背靠背MMC构成的电力电子变压器拓扑，这与我们在5-35kV中压光储系统中面临的技术挑战高度契合。 该技术方案通过级联低压子模块实现中压等级，能够直接整合低压储能单元和光伏...

Hongfei Xiao · Han Peng · Yidong Zhao · Liwen Hou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

摘要：磁场能量采集器（MEH）被广泛用于为电力系统中的无线监测设备供电。实践证明，对MEH进行短路以移动能量传输窗口可有效提高采集功率。然而，短路阶段的励磁电流损耗通常被忽略，这使得最大功率采集依赖于近似计算和经验设计。此外，目前尚未开发出实用的功率管理系统。本文提出了一种基于传输窗口调制（TWM）的新型MEH功率管理系统。在考虑励磁电流损耗的情况下，对MEH的输出特性进行了分析。这有助于更准确地估计传输窗口，并可通过数值计算来设计最优传输窗口。此外，提出了一种TWM方法，通过调制传输窗口的长度...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项磁场能量收集与传输窗口调制技术具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电设施中，大量分布式监测节点需要可靠供电，而传统有线供电或电池更换方案存在维护成本高、可靠性受限等问题。该技术通过优化磁场能量采集效率，可为电力系统中的无线监测设备提供自供电解决方...

Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...

Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

对于高功率应用而言，交错式三电平直流 - 直流转换器是满足高电压和大电流需求的首选拓扑。然而，由于多个开关的耦合效应，电感电流并非标准的三角波形，这使得在近临界导通模式（near - CRM）下的分析和控制变得复杂。本文提出了一种电感电流纹波预测方法，并为交错式 n 相三电平直流 - 直流转换器建立了统一的电流纹波表达式。该用于预测电流纹波的统一表达式适用于任意多相，避免了传统方法中使用分段占空比以及针对每个交错相数进行逐例分析的繁琐求解过程。基于电流纹波预测，本文提出了一种可变开关频率控制方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项交错并联多相三电平DC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术针对高功率应用场景，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术路线高度契合。 **技术价值分析**：论文提出的电感电流纹波统一预测方法解决了传统多相交错控制中分段占空比分析的复杂性问题，这对我司大功率1...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...

Kavita Nanshikar · Soumitra Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对三电平中点钳位（NPC）逆变器，提出了一种新型开关序列及其组合方案。通过分析共模电压（CMV）与线电流纹波，设计了一种名为“最小CMV PWM”的混合脉宽调制策略，旨在有效降低逆变器的开关损耗及输出电流纹波，同时抑制共模电压对系统的影响。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和集中式逆变器。三电平NPC拓扑是阳光电源中高压光伏逆变器的主流技术方案。通过优化PWM开关序列，不仅能显著提升逆变器的转换效率（降低开关损耗），还能有效减小输出电流纹波，从而降低对滤波电感的要求，减小整机体积与成本。此外，抑制共模电压对...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

基于 LLC 变换器的伪直流链路准单级隔离逆变器（PDL - SII）面临着在零电压开关运行区域内实现低增益输出的挑战。作为一种具有竞争力的选择，LLC 变换器的类突发调制技术通过控制变换器的激活，能提供比传统脉冲频率调制更低的增益，这对于采用 PDL - SII 配置的 LLC 变换器运行尤为有利。尽管传统突发调制在软开关和低增益方面具有优势，但其输出纹波会增加，可能影响输出电流质量。这主要归因于采样滤波器固有的采样时间延迟，以及 LLC 变换器在停用后由于谐振电路中残留能量而持续进行的能量传...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLC谐振变换器的半单级隔离逆变器混合滑模控制技术具有显著的战略价值。该技术针对伪直流链路半单级隔离逆变器（PDL-SII）在低增益输出时难以保持零电压开关（ZVS）运行的核心痛点，提出了创新性解决方案，这与我司光伏逆变器和储能变流器产品的高效率、高功率密度发展方向...

Ziyin Wang · Zhenchao Li · Yan Zhang · Jia Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

单相逆变器系统本质上会出现二次谐波纹波功率，必须对其进行抑制，以最大程度减少其对系统的不利影响。一种有效的纹波功率解耦技术是向直流分裂电容注入互补纹波电压。通过利用分裂电容之间的能量差，纹波功率得到有效补偿，同时互补的电容电压可维持稳定的直流母线电压。本文提出了一个统一模型，阐明了基于直流分裂电容的功率解耦方法的内部物理机制。基于该模型推导出了四种不同的方法，揭示了双向功率流的必要性，并解释了为何之前的某些方法仅能实现部分纹波功率解耦。此外，综合考虑电容需求、半导体应力和系统体积等因素对这些方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流分裂电容的纹波功率解耦技术对我们的单相光伏逆变器和储能系统产品线具有重要应用价值。单相系统固有的二次谐波纹波功率一直是影响系统可靠性和效率的关键问题，特别是在户用光伏和小型储能领域，这个问题尤为突出。 该研究提出的统一建模方法揭示了四种不同解耦方案的物理机制，...

Tinus Dorfling · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种在半导体结温上限约束下计算优化脉冲模式的方法。通过推导具有连续一阶导数的优化友好型热模型，将结温建模为脉冲模式开关角的函数，并给出了平均结温、纹波结温及瞬时结温的表达式，从而实现对功率器件热应力的精确控制。

解读: 该技术对阳光电源的中压集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要价值。中点钳位（NPC）拓扑是高压大功率变流器的核心，通过将结温约束引入脉冲模式优化，可在保证器件可靠性的前提下，进一步提升逆变器的功率密度和转换效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud运维平台的寿命...

Zhiyong Zeng · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文全面分析了电感不平衡对双并联变换器开关性能指标（如线电流纹波、高频零序环流及共模电压）的影响。通过建立通用模型，捕捉了实际输出电压的动态行为，为解决并联系统中的长期技术难题提供了理论支撑。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如大功率组串式逆变器（如SG320HX）及PowerTitan/PowerStack储能系统。这些产品广泛采用多路并联交错技术以提升功率密度和效率。电感不平衡会导致环流增加及电流纹波恶化，进而影响功率器件寿命和电磁兼容性（EMC）。建议研发团队利用该通用模型优化并...

Chio-Hong Leong · Chi-Kong Wong · Chi-Seng Lam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

铝电解电容器（AEC）作为一种高能量密度、低成本的储能元件，广泛应用于电力电子变换器中以稳定输出电压。然而，有报道称铝电解电容器是一种易损元件，会威胁电力电子变换器的可靠性。铝电解电容器的健康状态反映在其等效串联电阻（ESR）的变化上。因此，有必要监测铝电解电容器的等效串联电阻，以确保变换器的安全性和可靠性。本文提出了一种基于输出电压纹波信息、无需使用任何电流传感器的新型等效串联电阻在线估计方法，适用于直流 - 直流升压变换器的连续和不连续导通模式。该方法具有实施成本低、计算负担小和精度可接受的...

解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项针对DC-DC升压变换器输出电容ESR在线估算的技术具有显著的工程应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，铝电解电容作为直流母线支撑和输出滤波的核心器件，其健康状态直接影响系统可靠性。该论文提出的无电流传感器ESR估算方法，仅基于输出电压纹波信息即可实现连续和断...

Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文提出了一种新颖的混合可重构电池与光伏（PV）系统，旨在满足对高效可再生能源日益增长的需求。该系统采用模块化可重构架构，配备紧凑的耦合电感和独特的调制策略，提高了灵活性和能源利用率。该系统确保每个光伏组件在其最大功率点（MPP）运行，以实现发电最大化，同时解决了硬线连接带来的局部最优和可扩展性等问题。电池模块能无缝适应光伏输出功率和负载需求的波动，同时确保稳定的直流母线电压输出。通过耦合电感在并联和串联连接之间创建中间状态，以管理并联模块之间的电压差。这些电感占用空间小，磁性材料使用量少。它们...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏-储能混合可重构系统技术具有显著的战略价值。该技术通过模块级最大功率点跟踪（MPPT）和可重构架构，有效解决了传统固定串联系统中的局部遮蔽、失配损失和扩展性受限等痛点，这与我们在组串式逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心创新在于紧凑型耦合电感...

Ye Xu · Xinbo Ruan · Lingxuan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

有源相控阵雷达系统中的发射/接收模块由脉冲电源（PPS）供电。本文采用基于有源电容变换器（ACC）的脉冲电源以适应较宽的脉冲重复频率（PRF）范围，并提出了使输出电容和储能电容最小化的设计方法。由于储能电容的需求与脉冲重复频率成反比，在高脉冲重复频率下有源电容变换器是多余的，因此，提出了一种有源电容变换器智能禁用控制方法，在高脉冲重复频率时关闭有源电容变换器，以提高脉冲电源的效率。为抑制输入电流中的脉冲重复频率纹波，脉冲电源电压环的带宽设计得非常小，这导致动态响应较差。为解决这一问题，提出了动态...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的宽脉冲重复频率脉冲电源技术具有重要的借鉴价值。虽然该技术原本面向相控阵雷达应用，但其核心创新点与我司储能系统和光伏逆变器所面临的动态响应挑战高度契合。 论文采用的主动电容变换器（ACC）架构及其智能禁用控制策略，为解决宽频率范围下的效率优化问题提供了新思路。...