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模块化多电平变换器电容健康监测技术综述
Review of Health Monitoring Techniques for Capacitors in Modular Multilevel Converters
Qiang Yu · Fujin Deng · Yi Tang · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，但其子模块中大量使用的电容易发生故障，严重威胁系统可靠性。本文综述了MMC电容的健康监测技术，旨在解决其脆弱性带来的运维挑战。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。电容作为电力电子变换器的核心薄弱环节，其健康状态直接影响设备寿命与运维成本。该研究提出的电容监测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障预警与全生命周期管理。建议研发团队关注基于...
一种维持动态无线电能传输系统稳定传输功率的原边补偿网络通用设计方法
A General Design Method of Primary Compensation Network for Dynamic WPT System Maintaining Stable Transmission Power
jinbo zhao · Tao Cai · Shanxu Duan · Hao Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
动态无线电能传输（DWPT）是解决电动汽车续航焦虑和充电便捷性问题的有效方案。本文提出了一种原边补偿网络通用设计方法，旨在确保DWPT系统在车辆运动过程中，面对恒压负载时仍能保持稳定的传输功率，解决了动态耦合变化带来的功率波动难题。
解读: 该技术主要针对电动汽车动态无线充电（DWPT）场景。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于高压直流快充桩（如IDC/EV充电桩系列），但随着未来智慧交通与自动驾驶技术的发展，动态无线充电有望成为充电基础设施的补充。该研究提出的补偿网络设计方法，对于优化充电桩的功率传输效率和稳定性具有参考价值。建议研发团队...
一种用于新型中功率温差发电系统的MPTD专用MPPT算法
An MPTD-Specialized MPPT Algorithm Used for a Novel Medium-Power Thermoelectric System
Yeyun Cai · Fang Deng · Jiachen Zhao · Ning Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种用于加热同时发电的便携式温差发电水壶系统。通过设计新型阶梯状底部，实现了更均匀的加热效果。针对该中功率温差（MPTD）系统在温度快速变化时难以维持最大功率点（MPP）的挑战，提出了一种专用的MPPT算法，以优化能量转换效率。
解读: 该文献研究的温差发电（TEG）属于微小型能量收集技术，与阳光电源目前聚焦的GW级光伏、MW级储能及大型风电变流器业务存在较大差异。然而，其核心算法逻辑——即在动态热环境下的快速最大功率点跟踪（MPPT），与阳光电源组串式逆变器在阴影遮挡或快速辐照变化下的MPPT优化策略具有底层算法的共通性。建议研发...
一种用于并联SiC MOSFET的门极支路全耦合电感动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs With Gate-Branch Full-Coupled Inductors
Jianwei Lv · Yiyang Yan · Jiaxin Liu · Baihan Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在多芯片SiC功率模块中，并联芯片间的动态电流不平衡会导致开关损耗和结温差异，从而缩短器件寿命。现有均流方法存在集成度低或效果不佳的问题。本文提出了一种在门极支路采用全耦合电感的高集成度均流方法，有效改善了并联SiC MOSFET的动态电流分配。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要意义。在PowerTitan等大型储能PCS及组串式光伏逆变器中，高功率密度要求大量使用并联SiC MOSFET模块。该均流方法能显著降低并联芯片间的动态不平衡，直接提升功率模块的可靠性与热稳定性，有助于延长产品使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度SiC模块设...
用于生物医学植入物的经皮谐振电容式功率传输链路的建模与设计
Modeling and Design of a Transcutaneous Resonant Capacitive Power Transfer Link for Biomedical Implants
Chunwei Cai · Tian Chen · Xiuyun Ren · Yujie Jiao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于生物医学植入物的经皮谐振电容式功率传输链路，采用平行薄膜电极作为耦合板。通过分析组织介电特性和电流路径，建立了多层组织电路模型，并深入研究了影响功率传输效率（PTE）和功率输出的损耗机制。
解读: 该文献研究的是微功率级别的经皮电容耦合无线电能传输技术，主要应用于生物医学植入领域。阳光电源的核心业务聚焦于兆瓦级及千瓦级的光伏、储能、风电及充电桩等大功率电力电子变换系统。该技术在功率等级、应用场景及物理拓扑上与阳光电源现有的组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品线存在巨大...
相移脉宽调制下模块化多电平变换器直流侧电流纹波抑制
Suppression of DC-Link Current Ripple for Modular Multilevel Converters Under Phase-Disposition PWM
Fujin Deng · Qiang Yu · Qingsong Wang · Rongwu Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、高可用性和高电能质量，在中高压领域应用广泛。本文分析了在相移脉宽调制（PD-PWM）和环流控制下，三相MMC直流侧电流纹波的产生机理，并提出了一种基于可变载波相移角的控制策略，以有效抑制直流侧电流纹波，提升系统性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的直流侧电流纹波抑制策略，能够有效降低直流母线电容的应力，提升系统功率密度并延长电容寿命。对于阳光电源而言，该技术可优化大型地面电站及电网侧储能系统的并网电能质量，减少无源滤波器的体积...
基于灰狼优化算法的无轴承永磁同步电机状态反馈控制
Grey Wolf Optimization Algorithm Based State Feedback Control for a Bearingless Permanent Magnet Synchronous Machine
Xiaodong Sun · Zhijia Jin · Yingfeng Cai · Zebin Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种无轴承永磁同步电机（BPMSM）的最优控制策略。针对BPMSM系统存在的强耦合与非线性问题，首先对数学模型进行线性化处理，随后引入灰狼优化（GWO）算法对状态反馈控制（SFC）参数进行优化，有效提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该研究涉及的高性能电机控制与非线性系统优化算法，对阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动系统具有参考价值。BPMSM的无轴承技术虽处于前沿探索阶段，但其核心的非线性解耦控制与智能优化算法（GWO）可迁移至阳光电源现有的风电变流器控制策略中，以提升电机侧的转矩响应与运行效率。建议研发团队关注该类智能优化算...
基于可控电阻子模块的模块化多电平变换器功率损耗降低控制
Power Loss Reduction Control for Modular Multilevel Converters Based on Resistor Controllable Submodule
Chengkai Liu · Fujin Deng · Jianzhong Zhang · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
模块化多电平变换器（MMC）通常在子模块电容并联泄放电阻，以解决启动过程中辅助电源引起的静态电压不平衡问题，但这会导致正常运行时的额外功率损耗。本文提出一种基于常开型碳化硅（SiC）器件的可控电阻子模块方案，有效降低了MMC的运行损耗。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率储能和高压光伏并网需求增加，MMC拓扑的应用日益广泛。引入常开型SiC器件实现可控电阻，可显著提升系统效率并优化热管理。建议研发团队关注该拓扑在提升系统转换效率及降低辅助损耗方面的潜力，特别是在高压...
基于Chirp误差控制的弱阻尼单相电压源变换器频率扫描
Frequency Scanning of Weakly Damped Single-Phase VSCs With Chirp Error Control
Sjur Føyen · Chen Zhang · Yu Zhang · Takanori Isobe 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
Chirp扫描是宽带阻抗测量的常用技术，具有速度快、实现简单的优势，尤其适用于存在频率耦合的单相电压源变换器（VSC）。然而，若不处理Chirp响应的时域误差，测量精度会受限。本文针对弱阻尼单相VSC，提出了一种改进的频率扫描方法，旨在提升系统阻抗建模与稳定性分析的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统（如单相PCS）具有极高价值。在弱电网环境下，单相逆变器易发生谐振失稳，通过Chirp扫描技术精确获取阻抗特性，能有效优化控制算法，提升系统在弱电网下的并网稳定性。建议研发团队将此高精度阻抗测量方法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器自诊...
基于谐波传递函数的非对称交流电网下三相VSC阻抗建模与稳定性分析
Harmonic Transfer-Function-Based Impedance Modeling of a Three-Phase VSC for Asymmetric AC Grid Stability Analysis
Chen Zhang · Marta Molinas · Atle Rygg · Jing Lyu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对非对称交流电网下电压源变换器（VSC）的阻抗建模与稳定性问题展开研究。由于负序分量的存在，传统的dq域阻抗建模方法不再适用。文章提出了一种基于谐波传递函数的建模方法，旨在解决非对称电网条件下系统线性化带来的复杂性，为提升电力电子系统的并网稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。随着全球电网环境日益复杂，非对称故障及弱电网工况下的并网稳定性成为产品竞争力的关键。该建模方法可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升在复杂电网环境下的阻抗匹配能力与谐波抑制性能，有效预防因电...
利兹线与非绝缘绞合线的对比评估：基于多级PEEC方法
Litz Wire and Uninsulated Twisted Wire Assessment Using a Multilevel PEEC Method
Jiahua Lyu · Hong Cai Chen · Yang Zhang · Yaping Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
本文针对高频电力电子应用中常用的利兹线（LW）与低成本的非绝缘绞合线（UTW）进行了性能评估。尽管两者几何结构相似，但目前缺乏对UTW的深入研究。文章提出了一种基于多级部分单元等效电路（PEEC）的新型计算方法，用于分析和对比两者的涡流损耗及性能差异。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）的高频化设计具有重要参考价值。随着功率密度提升，磁性元件的损耗优化是关键。UTW作为一种低成本方案，若能通过PEEC方法验证其在特定高频工况下的损耗表现，可显著降低产品BOM成本。建议研发团队在小功率户用逆变器或充电桩的高频磁性元件设计中，引入该...
考虑布局主导互感耦合的多芯片并联SiC MOSFET动态均流模型
A Dynamic Current Sharing Model of Multichip Parallel SiC MOSFETs Considering Layout-Dominated Mutual Inductance Coupling
Zexiang Zheng · Cai Chen · Jianwei Lv · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
并联SiC MOSFET的动态电流不平衡会导致损耗不均甚至热失控。由布局引起的寄生参数不平衡是主要原因。本文提出了一种定量模型，全面考虑了所有电感及互感耦合，以分析并联SiC MOSFET的动态均流问题。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率等级演进，SiC MOSFET并联应用日益广泛。该模型能精准指导功率模块的PCB布局与叠层设计，有效抑制动态电流不平衡，从而降低开关损耗、提升热稳定性，并延长核心功率器件的使用寿命。建议研发团队将其...
基于改进模型的考虑寄生互感的并联SiC MOSFET动态均流机制分析
Dynamic Current Sharing Mechanism Analysis of Paralleled SiC MOSFETs Considering Parasitic Mutual Inductances Based on an Improved Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致开关损耗差异并限制电流容量。本文旨在研究电路参数，特别是寄生互感不平衡及并联参数共用值对电流分配的影响。通过建立改进的电路模型，揭示了寄生参数对动态均流的具体作用机制，为高功率密度变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。在PowerTitan储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率和功率密度的关键。研究中关于寄生互感对动态均流的影响分析，对于优化功率模块布局、降低开关损耗以及提升系统长期可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在后...
基于最小误差平方滤波器和改进瞬时对称分量法的锁相环与电压暂降检测新算法
A Novel SPLL and Voltage Sag Detection Based on LES Filters and Improved Instantaneous Symmetrical Components Method
Guodong Chen · Liang Zhang · Ruiting Wang · Luhua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种结合最小误差平方（LES）滤波器与改进瞬时对称分量法的新型算法，旨在提升动态电压恢复器在电网电压相位跳变、不平衡及谐波干扰下的动态响应性能。该算法显著优化了软件锁相环（SPLL）的跟踪精度与电压暂降检测速度，为复杂电网环境下的电力电子设备提供了更稳健的同步与控制方案。
解读: 该算法对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。在弱电网或电网故障（如电压暂降、相位跳变）频发场景下，该锁相与检测技术能显著提升逆变器并网的稳定性与低电压穿越（LVRT）性能。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维...
一种新型前端调速
FESR）风力发电机组的动态建模与控制器设计
Dan-Yong Li · Wen-Chuan Cai · Peng Li · Shan Xue 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了一种采用差速变速箱（VRG）的新型前端调速（FESR）风力发电机组的建模与控制。针对该系统中的表贴式永磁同步电机，提出了相应的控制策略，旨在优化风能捕获效率并提升系统动态响应性能。
解读: 阳光电源作为全球风电变流器领域的领先供应商，该研究提出的FESR技术通过机械变速与电力电子变换的深度融合，为风电变流器拓扑优化提供了新思路。对于阳光电源的风电变流器产品线，该技术有助于提升低风速下的发电效率及电网适应性。建议研发团队关注VRG与变流器控制策略的耦合效应，探索在现有全功率变流器架构中引...
基于交叉支路电流传感器连接的开关磁阻电机驱动功率开关短路故障诊断
Power Switch Short-Circuit Fault Diagnosis for SRM Drives With Cross-Branch Current Sensors Connection
Jun Cai · Yuzheng Wang · Adrian David Cheok · Ying Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种针对开关磁阻电机（SRM）驱动系统功率变换器的短路故障诊断方案。通过引入交叉支路电流传感器连接结构及电流重构方案，有效提取了电流波形及短路故障特征，实现了对功率开关短路故障的快速诊断与分类。
解读: 该研究关注电力电子变换器功率器件的故障诊断技术，对提升电力电子设备的可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非开关磁阻电机驱动，但其提出的“交叉支路电流传感器连接”及“电流重构”思路，可借鉴应用于阳光电源大功率组串式逆变器或PowerTitan储能变流器...
基于GaN的兆赫兹单相逆变器及其高效率高功率密度混合TCM控制方法
GaN-Based Megahertz Single-Phase Inverter With a Hybrid TCM Control Method for High Efficiency and High-Power Density
Teng Liu · Cai Chen · Ke Xu · Yi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对基于TCM（三角电流模式）的逆变器，本文提出了一种混合TCM控制方法。相较于传统的DCM和QCFTCM频率限制方法，该方法在实现全范围零电压开关（ZVS）的同时，有效限制了开关频率的变化范围。通过建立精确的谐振转换模型，该控制策略能够显著提升单相逆变器在高频下的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和安装便捷性要求的提升，利用GaN器件实现兆赫兹级开关频率是提升功率密度的关键路径。本文提出的混合TCM控制策略解决了高频化带来的频率波动大、控制复杂等痛点，有助于阳光电源在下一代高频化、小型化逆变器研发中实现...
基于改进开关模型的SiC MOSFET超低关断损耗现象研究
Investigation on Ultralow Turn-off Losses Phenomenon for SiC MOSFETs With Improved Switching Model
Yue Xie · Cai Chen · Yiyang Yan · Zhizhao Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
传统SiC MOSFET开关模型在小驱动电阻和小负载电流条件下无法精确预测关断损耗，原因在于未考虑SiC MOSFET在二极管进入续流状态前关闭沟道的特殊情况。本文提出了一种改进的SiC MOSFET关断模型，以解决这一预测偏差问题。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器实现高功率密度和高效率的核心器件。该研究提出的改进开关模型能更精准地评估器件在轻载及特定驱动条件下的损耗，有助于优化逆变器和PCS的驱动电路设计，提升整机效率。建议研发团队将该模型集成至仿真平台，以优化高...
一种基于双极对称移相调制策略的高效率高功率密度集成两级DC-DC变换器
A High Efficiency and High Power Density Integrated Two-Stage DC-DC Converter Based on Bipolar Symmetric Phase Shift Modulation Strategy
Zhiwei Wang · Zongheng Wu · Teng Liu · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种集成两级Buck-Boost-LLC隔离型DC-DC变换器，适用于宽电压调节范围、高频及高效率应用场景。针对传统调制策略下Buck-Boost级电感电流注入LLC级导致的谐振电流非正弦化及次级电流不对称问题，文章提出了双极对称移相调制策略，有效优化了变换器性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。储能变流器（PCS）通常面临宽电池电压范围与高效率的双重挑战，该集成两级变换器方案能有效提升功率密度并优化变换效率。建议研发团队关注其双极对称移相调制策略，以解决多级变换中的电流谐波与不对称...
一种基于单片Si-RC缓冲器的并联SiC MOSFET动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs Using Monolithic Si-RC Snubber Based on a Dynamic Current Sharing Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致损耗不均并降低电流容量。现有均流方法存在电路复杂或设计实现困难的问题。本文提出了一种通过在并联MOSFET间连接单片Si-RC缓冲器的动态均流方法，在保持电路结构简单的同时，有效解决了动态电流不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升，SiC MOSFET并联技术已成为大功率变换器的必然选择。该研究提出的单片Si-RC缓冲器方案结构简单且易于集成，能够有效解决并联器件间的动态电流不平衡问题，从而降低开关损...
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