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模块化多电平DC-DC变换器中具有固有平衡能力的子模块电压纹波最小化最优循环调制
Optimal Circulant Modulation for Submodule Voltage Ripple Minimization With Inherent Balancing Capability in Modular Multilevel DC–DC Converters
Shiyuan Fan · Xin Xiang · Yunjie Gu · Huan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）在直流中压应用中具有显著优势，但面临子模块（SM）电压平衡挑战。本文提出了一种最优循环调制方法，在最小化SM电压纹波的同时，证明了其具备固有平衡能力，从而允许减小SM电容体积并提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，模块化多电平拓扑在直流侧的应用潜力巨大。该调制策略通过优化电压纹波，可显著降低电容选型规格，从而减小PCS体积并提升功率密度。建议研发团队关注该调制算法在双向DC-DC变...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
弱电网下短路比大幅波动时并网逆变器的阻抗自适应双模控制及基于D分割法的稳定性分析
Impedance Adaptive Dual-Mode Control of Grid-Connected Inverters With Large Fluctuation of SCR and Its Stability Analysis Based on D-Partition Method
Ming Li · Xing Zhang · Zixuan Guo · Hailong Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统电流源模式（CSM）在弱电网下易失稳，而电压源模式（VSM）在极弱电网下表现更佳。本文提出一种阻抗自适应双模控制策略，通过D分割法分析稳定性，有效解决了短路比（SCR）大幅波动导致的并网逆变器失稳问题，提升了系统在不同电网强度下的运行鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度（SCR）波动成为行业痛点。本文提出的阻抗自适应双模控制可优化逆变器在跟网型（GFL）与构网型（GFM）模式间的平滑切换，显著增强产品在偏远地区或弱电网场景下的适应性。建议研发团...
基于双半桥逆变器拓扑与可变电感的恒流/恒压充电高效率无线电能传输系统
High-Efficiency WPT System for CC/CV Charging Based on Double-Half-Bridge Inverter Topology With Variable Inductors
Xiao Zhu · Xing Zhao · Yong Li · Shunpan Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对无线充电效率瓶颈，本文提出一种基于双半桥（DHB）逆变器和两个可变电感（VI）的无线电能传输系统。相比传统全桥逆变器，DHB拓扑在相同输出功率下能有效降低MOSFET电流应力，从而提升系统整体转换效率，并实现恒流/恒压充电控制。
解读: 该研究提出的双半桥拓扑与可变电感技术，主要针对无线充电领域。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电领域的前沿方向。建议研发团队关注该拓扑在降低功率器件电流应力方面的优势，这对于提升阳光电源现有充电桩产品的功率密度和转换效率具有参考价值。此外，该...
一种用于高频三有源桥变换器的简化全ZVS策略及励磁电感设计
A Simplified All-ZVS Strategy for High-Frequency Triple Active Bridge Converters With Designed Magnetizing Inductance
Linxiao Gong · Junzhong Xu · Jiancheng Zhao · Wenhui Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三有源桥（TAB）变换器集成了车载充电机与辅助电源模块，是实现高功率密度电动汽车充电系统的理想方案。由于各端口间存在功率耦合，TAB的模式分析较为复杂，在保证高效率运行与软开关（ZVS）宽范围适用性之间取得平衡极具挑战。本文提出了一种简化的全ZVS控制策略，并结合励磁电感设计，有效优化了变换器的效率与运行范围。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（PCS）业务具有重要参考价值。TAB拓扑通过多端口功率流控制，非常适合集成化充电系统。文中提出的简化全ZVS策略能够显著降低高频开关损耗，提升系统功率密度，这与阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能产品对高效率、高功率密度的追求高度契合。...
考虑共源极电感的SiC MOSFET有源栅极驱动耦合噪声建模与优化算法
Modeling and Optimization Algorithm of Coupling Noise for SiC MOSFET Active Gate Driver Considering Common-Source Inductance
Hengyang Liu · Wubin Kong · Gen Long · Hangchuan Lou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
SiC MOSFET的高开关速度受限于桥臂配置中的耦合噪声。传统方法主要关注由栅漏电容引起的噪声，并通过有源栅极驱动（AGD）降低栅极阻抗来抑制。然而，当存在共源极电感（Ls）时，噪声尖峰并不随栅极阻抗严格增加。本文针对该现象提出了新的建模与优化算法。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该研究深入分析了共源极电感对SiC开关噪声的影响，对于优化高频功率模块的驱动电路设计具有极高参考价值。建议研发团队在下一代高频逆变器及PCS产品开发中，引入该动态建模方法，以...
基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，...
用于零共模电压的三相12N开关单元逆变器的首尾相接调制
Nose-to-Tail Modulation of Three-Phase 12N Switching-Cells Inverter for Zero Common Mode Voltage
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Zizhe Wang · Huanshuai Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对一类具有12N个开关单元的无变压器三相直流/交流逆变器，本文提出了一种新型首尾相接调制（NTM）方法，可实现零共模电压（CMV）。NTM算法通过将上下桥臂的六个转换单元的驱动脉冲首尾相接，确保上下桥臂投入的单元数量相等，从而有效消除共模电压。
解读: 该研究提出的零共模电压调制技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。在无变压器并网系统中，共模电压是导致漏电流、电磁干扰（EMI）及轴承电流问题的核心因素。通过采用NTM调制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，优化逆变器输出质量，提升系统电磁兼容性，特别适用于对漏电流限制...
一种用于多端VSC-HVDC电网的D-T混合直流故障限流器及其参数优化设计方法
A D-T Hybrid DC FCL and Its Parameter Optimization Design Method for Application in Multiterminal VSC-HVDC Grids
Jiawei He · Lei Xue · Bin Li · Lingling Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对VSC-HVDC电网直流故障电流限制问题，提出了一种D-T混合直流故障限流器（FCL）。相比传统的直流电抗器方案，该方法在有效限制故障电流的同时，减小了系统对直流电抗器容量的需求，提升了多端直流电网的故障穿越能力与运行安全性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统虽非直接产品对应，但对于公司布局的大型地面光伏电站及电网侧储能系统在复杂电网环境下的并网安全性具有参考价值。随着新能源大规模接入，电网对直流侧故障穿越能力要求提升，该限流器拓扑及优化设计方法可为公司...
基于双有源桥
DAB）的模块化高频链直流变压器在柔性中压直流配电中的全过程运行、控制与实验：实用指南
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Qianhao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
直流变压器（DCT）是中压直流（MVDC）配电系统的核心设备。本文针对基于双有源桥（DAB）的DCT在柔性MVDC配电中的应用，提供了涵盖全过程运行、控制策略及实验验证的实用指南。文章将DCT的运行模式设计为MVDC、LVDC及功率控制模式，为直流配电系统的稳定运行提供了理论与实践参考。
解读: 该技术与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网业务高度相关。DAB拓扑是实现储能变流器（PCS）高效双向功率变换的关键技术，其模块化设计思路可优化阳光电源大功率储能系统的功率密度与扩展性。建议研发团队关注该文中的多模式控制策略，以提升PCS在复杂直流配电网中的...
基于双直流母线固态变压器的中压电机调速系统中两种共模电压抑制方法
Two Types of Common-Mode Voltage Suppression in Medium Voltage Motor Speed Regulation System Based on Solid State Transformer With Dual DC Bus
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yongrui Zhang · Huanshuai Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的中压电机驱动系统，分析了臂共模电压（ACMV）和系统共模电压（SCMV）两种类型。ACMV会导致相间环流，而SCMV会对电机造成损害。文章提出了一种基于双直流母线MMC固态变压器的共模电压抑制方案。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及共模电压抑制技术，对阳光电源的中压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑在提升电能质量和降低系统损耗方面展现潜力。虽然该文侧重于电机驱动，但其共模电压抑制策略可迁移至大型并网变流器的控制算...
用于空间探索的替代能源：⁵⁵Fe X射线伏特电池
Alternative power sources for space exploration: 55Fe X-ray-voltaic batteries
Yingying Zhao · Haibin Li · Jiwei Ren · Yinke Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 空间探索任务的持续时间和执行能力主要取决于电源的性能。近年来，X射线伏特电池因其超长寿命、极高的能量密度以及高理论效率，成为极端环境下最具前景的电源之一。因此，有必要对转换单元的结构设计和半导体材料的选择进行系统性研究，以充分揭示X射线伏特技术的潜力。本研究展示了基于⁵⁵Fe的X射线伏特电池在实现高能量转换效率及其作为空间探索替代清洁能源应用方面的可行性。通过全面研究转换单元结构参数及不同半导体本征特性对X射线伏特电池能量转换效率的影响，发现采用最优结构的GaAs基⁵⁵Fe X射线伏特电池...
解读: 该X-ray伏特电池技术展示了极端环境下的能量转换新思路,其14.14%转化效率和超长寿命特性对阳光电源储能系统具有启发意义。虽然空间探索应用场景与地面储能差异显著,但其半导体材料优化、能量转换单元结构设计方法可借鉴于ST系列PCS的功率器件研发。特别是GaAs等宽禁带半导体的应用经验,可为阳光电源...
基于瞬态电场脉冲的MMC与高压直流断路器动作时刻的无创精确测量方法
Noninvasive and Accurate Measuring Method of the MMC and HVDC Circuit Breaker Action Moment Based on Transient E-Field Pulse
Xu Kong · Yan-zhao Xie · Wen-qi Xing · Zhen-dong Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文介绍了一种基于瞬态电场（E-field）的测量方法，用于监测舟山200kV换流站中模块化多电平换流器（MMC）和高压直流（HVDC）断路器的开关动作。研究表明，换流站内的开关瞬态电场具有准静态特性，可实现对电力电子设备动作时刻的无创、高精度捕捉，为复杂电力系统设备的运行状态监测提供了新手段。
解读: 该研究提出的基于瞬态电场脉冲的无创监测技术，对于提升大型电力电子设备的运行可靠性具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及风电变流器，尚未直接涉及高压直流输电（HVDC）领域，但该监测方法在大型储能电站或高压组串式逆变器阵列的故障诊断与瞬态特性分析中...
6.5kV碳化硅MOSFET栅极偏置对宽温度范围内反向恢复特性的影响
Impact of 6.5-kV SiC MOSFET Gate Bias on Reverse Recovery Over a Wide Temperature Range
Xinyuan Du · Ahmed Ismail · Eric Allee · Abu Shahir Md Khalid Hasan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了6.5kV碳化硅（SiC）平面MOSFET在室温至175°C范围内，负栅极偏置对其反向恢复行为的影响。文章对比了低压与中压SiC器件在不同栅极偏置下的第三象限特性差异，并深入探讨了负栅极偏置对电导调制及反向恢复过程的作用机制。
解读: 该研究针对6.5kV高压SiC器件，直接关联阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中的核心功率模块技术。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，高压SiC器件的应用是提升功率密度和转换效率的关键。文章关于负栅极偏置对反向恢复影响的分析，对优化阳光电源组串式逆变器及储...
应用于中低压交直流混合接口的三端口MMC型固态变压器子模块纹波功率感应滤波策略
An Inductive-Filtering Strategy of Submodule Ripple-Power in Triple-Port MMC-Based SST Applied to Hybrid Medium and Low Voltage AC/DC Interface
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yuzhuo Pan · Xuemin Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的固态变压器（SST），提出了一种子模块纹波功率感应滤波策略。MMC-SST通常由MMC级和隔离双向DC/DC级组成，是实现中低压交直流混合组网的关键方案。该研究旨在解决子模块电容体积过大限制系统功率密度的问题，通过优化控制策略降低电容需求，提升系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。MMC拓扑在更高电压等级的储能接入中展现出优势，而子模块电容体积是限制功率密度的核心瓶颈。本文提出的感应滤波策略能有效减小电容体积，从而提升PCS的功率密度，降低系统成本。建议研发团队关注该策略在兆瓦级储能变流器中的应用...
一种具有改进桥臂利用率的单/三相兼容PFC整流器控制方案
A Control Scheme for a Combo 1-Ph/3-Ph PFC Rectifier With Improved Leg Utilizations
Helong Li · Ziheng Yuan · Zhiqing Yang · Peng Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于电动汽车车载充电器的单/三相兼容PFC整流器控制方案。通过在单相模式下利用电容桥臂分担一半的回流电流，实现了桥臂利用率的提升与电流应力的平衡，从而优化了系统性能。
解读: 该研究提出的单/三相兼容PFC控制方案对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着全球充电基础设施对多制式兼容性要求的提高，该方案通过优化桥臂利用率和电流应力，有助于提升充电模块的功率密度并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在模块化充电桩中的应用，通过改进控制算法提升系统在不同电网环境下的适...
开关电容电路的拓扑、应用领域、建模与控制方法综述
Review of Topologies, Application Areas, Modeling, and Control Methods for Switched Capacitor Circuits
Ting Yang · Lei Yang · Bin Wu · Liangzong He 等16人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文综述了开关电容（SC）电路在低功率至高功率领域的广泛应用，涵盖集成电路电源、可穿戴设备、数据中心及电动汽车等场景。文章详细探讨了SC拓扑在DC-DC转换、DC-AC逆变、AC-DC整流及AC-AC转换中的应用、建模方法及控制策略。
解读: 开关电容（SC）技术在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对阳光电源的产品线具有重要参考价值。在电动汽车充电桩领域，SC拓扑可优化DC-DC模块的体积与效率；在储能系统（如PowerTitan系列）及户用逆变器中，该技术可作为辅助电路提升变换效率或实现更紧凑的功率模块设计。建议研发团队关注SC电路在...
考虑转子侧电流限制的构网型双馈异步发电机暂态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了包含电压控制器动态特性的限流型电网形成模式双馈感应发电机（GFM - DFIG）暂态模型。基于正常运行和电流限制之间的切换逻辑，揭示了饱和电流角度对系统暂态性能的影响。理论分析和实验结果表明，故障清除后，GFM - DFIG呈现出三种不同的暂态行为，包括电流限制解除、高频振荡以及保持饱和锁定，这些行为为限流参数的选择提供了指导。
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）暂态建模与故障后稳定性分析的研究具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦风电领域，但其核心技术原理与我司在构网型逆变器（GFM）技术路线上的发展方向高度契合。 该论文揭示的电流限幅条件下电压控制器动态特性，对我司储能系统和...
一种具有等容与等温过程的新型耦合动力循环在内燃机中的性能优化与对比研究
Performance optimization and comparative study on a novel coupled power cycle featuring isochoric and isothermal processes in internal combustion engine
Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而，现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性，导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术，内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环，以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型，并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明，热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下，随着压...
解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...
级联纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑设计与验证
Design and verification of a cascaded nanosecond rise time high-voltage positive-polarity square wave power supply topology
Hao Yan · Xuebao Li · Yan Pan · Rui Jin 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本文提出一种级联型纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑，以满足碳化硅器件在高压方波条件下的绝缘评估需求。该拓扑可灵活调节频率、上升时间和占空比等参数，并在单个或多个开关故障情况下仍保持功能完整性。实验样机实现4 kV输出电压，重复频率0–5 kHz，占空比0–100%，上升时间80–300 ns，验证了所提拓扑的可行性与可靠性。
解读: 该纳秒级高压方波电源技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件工作在高压高频环境下，其绝缘可靠性直接影响系统寿命。该拓扑提供的4kV/80-300ns上升时间方波测试能力，可用于阳光电源功率模块设计阶段的绝缘评估和加速老化试验。级联容错设计理...
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