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用于直流纳米电网的三端口双向DC/DC变换器
Three-Port Bidirectional DC/DC Converter for DC Nanogrids
Iman Askarian · Majid Pahlevani · Andrew M. Knight · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种用于直流纳米电网的三端口DC/DC变换器及其新型控制系统，旨在实现光伏与储能系统的集成。该变换器通过占空比和开关频率协同控制各端口间的功率流，具有元件数量少、成本低、可靠性高等优点。
解读: 该技术高度契合阳光电源的户用光储一体机（如SH系列）及微电网解决方案。三端口拓扑能有效减少光伏与储能接口的功率器件数量，降低系统成本并提升功率密度，这对于优化户用及工商业储能产品的体积与成本至关重要。通过占空比与开关频率的协同控制，可进一步提升系统在复杂负载下的动态响应能力。建议研发团队评估该拓扑在...
基于谷值电流检测与恒定有效占空比控制的飞跨电容多电平变换器主动电压平衡
Active Voltage Balancing in Flying Capacitor Multi-Level Converters With Valley Current Detection and Constant Effective Duty Cycle Control
Andrew Stillwell · Enver Candan · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
飞跨电容多电平（FCML）变换器面临电容电压平衡的挑战，不平衡会导致开关管电压应力增加。本文提出了一种基于谷值电流检测与恒定有效占空比控制的方法，旨在解决传统方法在电压平衡控制中的性能局限，提升变换器的可靠性与功率密度。
解读: FCML拓扑在提升逆变器功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势。阳光电源在组串式逆变器和储能PCS领域持续追求高功率密度与高效率，该技术有助于优化多电平变换器的电容电压控制策略，减少开关应力，从而提升系统可靠性。建议研发团队关注该控制算法在高性能光伏逆变器及储能变流器中的应用潜力，特别是在高压直流输...
一种具有集成辅助电源和启动功能的五电平飞跨电容多电平变换器
A Five-Level Flying Capacitor Multilevel Converter With Integrated Auxiliary Power Supply and Start-Up
Andrew Stillwell · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种五电平飞跨电容多电平（FCML）变换器，其集成辅助电源可为控制器和门极驱动电路供电。该辅助电源取自FCML变换器内部的低压节点，将电压额定值要求降低了75%，从而显著减小了辅助变换器的体积。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。多电平拓扑（如五电平FCML）能有效降低输出电压谐波，减小滤波电感体积，提升功率密度。文中提出的集成辅助电源方案，通过利用内部低压节点供电，不仅降低了辅助电源的耐压等级和体积，还简化了系统设计，有助于进一步优化阳光电源产品的硬件集成度...
基于寿命的直流断路器压敏电阻选择程序
Lifetime-Based Selection Procedures for DC Circuit Breaker Varistors
Zhi Jin Zhang · Matthew Bosworth · Chunmeng Xu · Andrew Rockhill 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
压敏电阻常被用作直流断路器（DCCB）中的故障能量吸收元件，但其并非为此应用而设计。故障能量应力会严重影响压敏电阻的寿命，进而影响DCCB的可靠性。本文提出了两种方法，通过建立故障能量与压敏电阻寿命之间的联系，为DCCB中压敏电阻的选型和配置提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的电力电子产品可靠性设计具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高压直流侧应用中，直流断路器是保障系统安全的关键组件。压敏电阻作为核心保护器件，其选型直接关系到系统在故障工况下的生存能力。建议研发团队参考本文提出的寿命评估模型，优化储能PCS及光伏直流汇流箱中保护电路...
即插即用直流微电网中串联输出电池模块的电压均衡
Voltage Sharing With Series Output Connected Battery Modules in a Plug-and-Play DC Microgrid
Mohamed Kamel · Regan Andrew Zane · Dragan Maksimovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种在宽总线电压范围内，针对即插即用直流微电网中串联输出电池功率模块（BPM）的电压均衡方案。系统通过串联输出的BPM实现主动电池均衡并与总线连接。利用电池电流传感器，同时实现了荷电状态（SOC）调节与输出电压均衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、模块化发展，串联电池模块的电压均衡与SOC管理是提升系统效率与寿命的关键。文中提出的即插即用（PnP）架构与主动均衡控制策略，可优化阳光电源大容量储能系统的拓扑设计，提升系统在复杂微...
飞跨电容多电平变换器短路故障条件下的理论分析与实验验证
Theoretical Analysis and Experimental Validation of Flying-Capacitor Multilevel Converters Under Short-Circuit Fault Conditions
Mads Graungaard Taul · Nathan Pallo · Andrew Stillwell · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
随着对高效率、高功率密度变换器需求的增加，飞跨电容多电平变换器展现出显著优势。该拓扑降低了开关器件的电压应力，但在短路故障下较为脆弱。本文针对该拓扑在短路故障下的运行特性进行了深入的理论分析与实验验证，旨在提升其故障容错能力。
解读: 飞跨电容多电平拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的下一代技术演进具有参考价值。该研究聚焦于短路故障下的可靠性分析，这对于提升阳光电源产品在复杂电网环境下的故障容错能力和安全性至关重要。建议研发团队关注该拓扑在降低...
压控电容器——DC-DC变换器中的可行性验证
Voltage-Controlled Capacitor—Feasibility Demonstration in DC–DC Converters
Lujie Zhang · Andrew Ritter · Craig Nies · Suman Dwari 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种压控电容器，其电容值可在额定电容（1 μF）的20%至100%之间调节，控制电压范围为额定电压的一半至0 V。文章测量了电容、自谐振频率及等效串联电阻随控制电压的变化关系，并基于介电常数与电场的关系推导了等效电路及非线性模型。
解读: 该技术通过动态调节电容值，有望优化DC-DC变换器（如阳光电源的组串式逆变器DC/DC升压级或储能PCS的双向DC-DC模块）在宽电压范围下的谐振特性与纹波抑制能力。在轻载或宽输入电压工况下，利用压控电容优化滤波器参数，可进一步提升变换效率并缩小磁性元件体积。建议研发团队评估该器件的长期可靠性及在高...
垂直结构氮化镓鳍式结型场效应管
Fin JFET）短路鲁棒性的突破
Ruizhe Zhang · Jingcun Liu · Qiang Li · Subhash Pidaparthi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
当前商用氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）短路鲁棒性不足，在400V总线电压下短路耐受时间通常小于1μs，远低于汽车动力总成要求的10μs以上。本文展示了一种垂直结构GaN Fin JFET，通过器件结构创新显著提升了短路耐受能力，为GaN器件在高性能电力电子系统中的应用提供了新路径。
解读: 该研究针对GaN器件短路耐受力弱这一行业痛点，提出了垂直结构GaN Fin JFET方案。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将极大提升公司在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器中的竞争力。特别是在户用光伏逆变器和充电桩产品线中，利用高鲁棒性的GaN器件可进一步减小磁性元件体积，提升整机效率与可靠...
基于差分电容式无线电能传输的电信塔无人机集群充电
UAV Fleet Charging on Telecom Towers With Differential Capacitive Wireless Power Transfer
Mian Liao · Tanuj Sen · Youssef Elasser · Hashim A. Al Hassan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种电容式差分无线电能传输架构，用于高效地为电信塔上的无人机集群充电。利用基于开关电容的梯形差分功率处理（DPP）变换器，从高压直流母线对多个串联堆叠的无线充电模块进行电压调节，实现了高效的能量传输与管理。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）及差分功率处理，与阳光电源现有的充电桩业务存在技术交叉点。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但该研究中提出的高压直流母线架构及多模块电压调节技术，可为未来电动汽车无线充电或分布式储能系统（如PowerStack）内部模块化能量管理提供技术储备。建议关注其在复杂...
基于宽禁带半导体的变换器结构中共模发射的建模与验证
Modeling and Validation of Common-Mode Emissions in Wide Bandgap-Based Converter Structures
Andrew N. Lemmon · Aaron D. Brovont · Christopher D. New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
采用宽禁带（WBG）半导体设计的现代功率变换器，因其高边沿速率和高频开关特性，会产生显著的传导电磁干扰（EMI）。本文提供了一种推导共模等效模型的综合方法，有助于分析这种增强的EMI特征。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，EMI问题成为产品认证与电磁兼容设计的核心挑战。本文提出的共模建模方法，可直接指导研发团队在设计阶段优化PCB布局与磁性元件参数，降低传导干扰。建议将该建模方法...
用于海底配电网优先负载的双向LCL-T谐振DC-DC变换器
Bidirectional LCL-T Resonant DC–DC Converter for Priority Loads in Undersea Distribution Networks
Tarak Saha · Anindya Chitta Bagchi · Hongjie Wang · Regan Andrew Zane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对海底长距离直流配电网，提出了一种用于串联直流供电系统的双向LCL-T谐振DC-DC变换器。该变换器在维持恒流输入的同时，能够实现负载侧的电压或电流调节，并在电缆故障等极端工况下保障关键负载的供电可靠性。
解读: 该研究提出的双向LCL-T谐振拓扑在宽电压增益范围和软开关特性上具有优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS技术具有参考价值。虽然海底配电网属于特定应用场景，但其高可靠性、双向功率流控制及在复杂电网环境下的稳压策略，可为阳光电源在微电网、离网储能及极端环...
基于高频电压注入的永磁电机定子匝间故障检测
High-Frequency Voltage Injection Based Stator Interturn Fault Detection in Permanent Magnet Machines
Rongguang Hu · Jiabin Wang · Andrew R. Mills · Ellis Chong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
永磁电机定子绕组匝间短路故障是电机最严重的故障之一，需快速可靠地检测以采取保护措施。本文提出一种基于高频电压注入的方法，利用故障引起的电机不对称性进行诊断，旨在解决传统方法在区分故障特征与其他干扰因素时的局限性。
解读: 该技术主要针对永磁电机（如风电发电机或储能系统中的旋转机械部件）的早期故障诊断。阳光电源在风电变流器及储能系统领域有深厚积累，虽然该文侧重于电机本体，但其提出的高频注入诊断思路可借鉴于风电变流器对发电机状态的实时监测，或应用于大型储能系统中的旋转设备运维。建议研发团队关注该方法在iSolarClou...
采样参数对快速变化能量收集源FOCV-MPPT电路的影响
Effect of the Sampling Parameters in FOCV-MPPT Circuits for Fast-Varying EH Sources
Matias Carandell · Andrew S. Holmes · Daniel Mihai Toma · Joaquin del Rio 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
分数开路电压（FOCV）法常用于低功耗能量收集（EH）以实现最大功率点跟踪。针对快速变化的EH源，本文从理论上分析了采样时间和周期对正弦EH源收集功率的影响，并探讨了实现高速采样的电路限制。
解读: 该研究探讨的FOCV-MPPT优化算法主要针对低功耗能量收集场景。对于阳光电源而言，该技术在户用光伏逆变器及微型逆变器产品线中具有一定的参考价值，特别是在光照条件剧烈波动（如云层遮挡）的场景下，优化采样策略能提升MPPT的动态响应速度和能量捕获效率。虽然阳光电源目前的主流组串式逆变器多采用更复杂的扰...
移相全桥变换器小信号分析的增强模型
An Enhanced Model for Small-Signal Analysis of the Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Giulia Di Capua · Seyed Ali Shirsavar · Michael Andrew Hallworth · Nicola Femia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文深入探讨并推导了移相全桥（PSFB）变换器的详细小信号模型。分析中充分考虑了电路寄生参数、谐振电感及变压器匝数比，评估了该拓扑的开环控制到输出、输入到输出及负载到输出的传递函数。
解读: 移相全桥（PSFB）变换器是阳光电源直流侧变换的核心拓扑之一，广泛应用于户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）的DC-DC级。该文提出的增强型小信号模型，能够更精确地预测寄生参数对系统动态响应的影响，有助于优化阳光电源产品的闭环控制参数设计，提升变换器在宽电压范围下的稳定性与瞬态响应速度...
一种具有温度补偿集电极电流检测功能的智能IGBT栅极驱动IC
A Smart IGBT Gate Driver IC With Temperature Compensated Collector Current Sensing
Jingxuan Chen · Wei Jia Zhang · Andrew Shorten · Jingshu Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
传统的IGBT电流检测与保护技术通常依赖分流电阻等分立传感器，且需接入高压侧，集成难度大。本文提出了一种集成集电极电流检测电路与片上CPU的智能IGBT栅极驱动IC，实现了电流的精确感知与温度补偿，有效提升了功率模块的集成度与保护性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。通过将电流检测与保护逻辑集成至驱动IC，可显著缩小功率模块体积，提升系统功率密度。同时，片上CPU提供的实时电流监测与温度补偿功能，能有效增强逆变器在极端工况下...
三开关共地升降压单级并网光伏逆变器
Three-Switch Common Ground Step-Down and Step-Up Single-Stage Grid-Connected PV Inverter
Hamed Heydari-doostabad · Maryam Pourmahdi · Mohammad Jafarian · Andrew Keane 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种新型三开关共地单相光伏逆变器，支持无变压器升降压转换及无功功率输出。该拓扑结构彻底消除了漏电流，适用于各类需要有功和无功支撑的并网或离网应用，且具备器件数量少等优势。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其核心优势在于‘共地’设计，能从物理层面彻底解决无变压器拓扑中的漏电流问题，这对于提升户用逆变器的安全性及电磁兼容性至关重要。升降压单级架构简化了系统复杂度，有助于进一步优化阳光电源组串式逆变器的功率密度与转换效率。建议研发团队评估该拓...
双向感应电能传输系统的效率优化方案
An Efficiency Optimization Scheme for Bidirectional Inductive Power Transfer Systems
Bac Xuan Nguyen · D. Mahinda Vilathgamuwa · Gilbert Hock Beng Foo · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文针对双向感应电能传输（BIPT）系统展开研究。相比单向系统，BIPT系统更适用于电动汽车V2G等需双向能量流动的场景。文章旨在通过优化控制策略提升BIPT系统的性能与传输效率，解决在典型BIPT架构下输出功率控制带来的效率损耗问题。
解读: 该研究关注的双向感应电能传输技术（BIPT）是无线充电领域的核心，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的商业化进程，该优化方案可提升充电桩的能量转换效率，降低热损耗。建议研发团队关注该拓扑的控制算法，将其与现有的充电桩产品线及iSolarCloud智能运维平台...
实现双有源桥
DAB）双向电动汽车充电器在稳态和瞬态运行下的全功率范围零电压开关
Yu Yan · Hua Bai · Andrew Foote · Wanbao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
双有源桥（DAB）变换器是实现高效率、高功率密度双向电动汽车充电的理想方案。然而，在轻载至中载工况下，实现零电压开关（ZVS）具有挑战性。本文探讨了在稳态及瞬态运行条件下，确保DAB变换器全功率范围实现ZVS的技术方法，旨在提升充电系统的转换效率与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有极高参考价值。DAB拓扑是实现双向能量流动的核心，通过优化ZVS控制策略，可显著降低开关损耗，提升充电桩的效率与功率密度。建议研发团队将此研究应用于下一代高功率密度充电桩及储能系统（如PowerTitan系列）的DC-DC级设计中，以解决...
通过栅极驱动设计调节垂直GaN JFET的雪崩路径
Tuning Avalanche Path in Vertical GaN JFETs By Gate Driver Design
Jingcun Liu · Ruizhe Zhang · Ming Xiao · Subhash Pidaparthi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
1.2kV垂直氮化镓（GaN）鳍式沟道结型场效应晶体管（JFET）是极具潜力的功率器件，其导通电阻低于同规格SiC MOSFET。本文研究了垂直GaN JFET的雪崩能力，并提出通过栅极驱动设计来优化其雪崩路径，以提升器件在电力电子应用中的鲁棒性。
解读: 作为全球领先的光伏和储能供应商，阳光电源在追求更高功率密度和效率的过程中，对宽禁带半导体技术高度关注。1.2kV垂直GaN JFET在耐压和导通电阻上的优势，使其在未来高压组串式逆变器及小型化储能PCS中具有应用潜力。该研究提出的栅极驱动优化方案，能够有效提升GaN器件在复杂工况下的雪崩耐受力，这对...
利用碳化硅
SiC）器件最大化三相DC-AC变换器功率密度的设计优化工具
Ian Laird · Xibo Yuan · James Scoltock · Andrew J. Forsyth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
宽禁带半导体（如SiC）的出现为实现高功率密度、高开关频率的电力电子变换器设计提供了可能。本文提出了一种系统级设计优化工具，通过整体设计方法识别最优开关频率，从而最大化变换器的整体功率密度。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率与减小体积的关键。该设计优化工具能够帮助研发团队在系统层面平衡开关频率、损耗与散热需求，从而在保证高可靠性的前提下，进一步优化产品体积与成本。建议将该...
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