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MMC型电池储能系统电流纹波抑制的电流注入法分析与优化
Analysis and Optimization of Current Injection Method for Mitigating the Current Ripple of MMC-BESS
Yongzheng Yu · Xiaolei Cheng · Junfang Hao · Xiaotian Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平变换器电池储能系统（MMC-BESS）因其固有运行特性存在电池电流纹波问题，这会缩短电池寿命并增加传导损耗。本文研究了通过电流注入法抑制MMC-BESS电池电流纹波的机制，并提出了相应的优化策略，以提升系统效率与电池运行寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan及大型储能系统（ESS）的核心技术。MMC拓扑在兆瓦级储能应用中具有高压直挂、低谐波的优势，但电池侧电流纹波是影响电池循环寿命的关键瓶颈。通过优化电流注入控制策略，可有效降低电池组的纹波电流应力，从而提升系统整体的可靠性与电池组的健康度（SOH）。建议研发团...
基于反电动势自适应阈值电压比较电路的无位置传感器BLDCM自校正换相方法
Self-Correction Commutation Method of Position Sensorless BLDCM Using Back-EMF Adaptive Threshold Voltage Comparison Circuit
Hao Jin · Wenyu Shen · Yanmin Li · Liandong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对无刷直流电机（BLDCM）无位置传感器控制中，因低通滤波器及软硬件实现导致的换相误差问题，提出了一种优化的反电动势（back-EMF）检测方法。通过自适应阈值电压比较电路，有效减少了换相延迟，从而提升了电机运行的转矩平稳性和系统效率。
解读: 该技术主要针对无刷直流电机（BLDCM）的无位置传感器控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器等电力电子变换领域，而非电机驱动，但其提出的“自适应阈值比较”与“换相误差补偿”算法思想，在阳光电源的电动汽车充电桩功率模块控制、以及部分风电变流器中涉及的电机辅助驱动控制中具有...
提高电动汽车无线充电互操作性评估的阻抗边界与容差区研究
Research on Impedance Boundary and Tolerance Zone for Improving Wireless Charging Interoperability Evaluation of Electric Vehicles
Yu Lan · Jinhai Jiang · Fengshuo Yang · Kai Song 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
基于阻抗的互操作性评估是保障不同无线充电设备互联互通的常用测试方法。该方法利用参考设备避免了繁琐的交叉测试。然而，参考设备的制造公差和参数漂移常导致测试值产生偏差。本文针对这一问题，研究了阻抗边界与容差区，旨在提高无线充电互操作性评估的准确性与可靠性。
解读: 该研究聚焦于电动汽车无线充电的互操作性评估与测试标准化，属于充电桩技术的前沿领域。虽然阳光电源目前的充电桩产品线主要以有线直流快充桩为主，但随着电动汽车充电技术的演进，无线充电作为未来潜在的技术储备具有一定的前瞻意义。通过引入阻抗边界与容差区分析，可以优化充电桩的测试流程，提升产品在不同车型间的兼容...
基于相位补偿直流母线电压同步的构网型STATCOM低频振荡阻尼
Low-Frequency Oscillation Damping of Grid-Forming STATCOMs With Phase-Compensated DC-Link Voltage Synchronization
Xin Jiang · Hao Yi · Yuguo Li · Fang Zhuo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
直流母线电压同步（DCVS）技术可使构网型STATCOM在实现直流电压调节的同时与电网同步。然而，DCVS可能引发低频振荡（LFO）。本文通过建立构网型STATCOM的小信号模型，深入分析了LFO的产生机理，并提出了相位补偿控制策略以抑制振荡，提升系统并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等构网型储能系统。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型技术（GFM）是核心竞争力。DCVS技术在提升系统惯量支撑和黑启动能力方面具有重要价值，但其带来的低频振荡风险是产品稳定性的关键挑战。本文提出的相位补偿策略可直接优化阳光...
中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡，增加主绝缘局部放电风险，甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理，并提出相应的抑制策略，以提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用，高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意...
基于SPWM的D-Σ数字控制的三相背靠背无变压器逆变器环流抑制
Circulating Current Reduction for Three-Phase Back-to-Back Transformerless Inverter With SPWM-Based D-∑ Digital Control
Tsai-Fu Wu · Po-Hung Lee · Li-Chiun Lin · Chih-Hao Chang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种用于在线不间断电源（UPS）的三相背靠背无变压器逆变器。该系统由三相三线整流级和三相四线逆变级组成，且接地线共用。两级均采用基于正弦脉宽调制（SPWM）的除法-求和（D-Σ）数字控制策略，有效抑制了系统中的环流，提升了系统性能。
解读: 该研究关注背靠背无变压器拓扑中的环流抑制问题，这对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在多机并联或共直流母线架构中，环流抑制是提升系统效率和可靠性的关键。文中提出的D-Σ数字控制策略可优化阳光电源现有逆变器产品的控制算法，特别是在高功率密度设计中，有助于减少共模电流干扰...
中点钳位双有源桥变换器的电容电压平衡
Capacitor Voltage Balancing for Neutral Point Clamped Dual Active Bridge Converters
M. A. Awal · Md Rashed Hassan Bipu · Oscar Andres Montes · Hao Feng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种针对全桥中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器的电容电压平衡方法。现有技术主要通过根据电压偏差主动选择小电压矢量（即连接直流母线上、下电容至变压器绕组）来实现平衡。该研究优化了控制策略，提升了变换器在直流母线电容电压不平衡情况下的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS产品具有重要价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，三电平NPC拓扑在提升效率和降低器件电压应力方面优势显著。该电容电压平衡控制策略能够有效解决三电平DAB变换器中点电位漂移问题，提升系统在复杂工况下的可靠...
配备并网变压器的多分布式电源单元中不规则电流注入孤岛检测方法的兼容性问题
Compatibility Issues With Irregular Current Injection Islanding Detection Methods in Multi-DG Units Equipped With Grid-Connected Transformers
Menghua Liu · Wei Zhao · Qing Wang · Zhiming Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了在配备并网变压器的多分布式电源系统中，不规则电流注入式孤岛检测方法的兼容性问题。研究指出，当多个单元向同一线路注入同频率的不规则电流时，可能发生相互抵消，从而导致孤岛检测失效。该研究扩展了此前仅在直接耦合条件下讨论的局限性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器在多机并联场景下的并网安全性具有重要参考价值。在大型地面光伏电站或工商业微电网中，多台逆变器并联运行时，若孤岛检测策略（如注入扰动法）设计不当，可能因电流抵消导致检测盲区。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算法中，优化多机并联时的孤...
基于互补型GaN HEMT的高频脉冲激光驱动器
High-Frequency Pulsed Laser Driver Using Complementary GaN HEMTs
Ching-Yao Liu · Chun-Hsiung Lin · Hao-Chung Kuo · Li-Chuan Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于高频激光雷达（LiDAR）的高效激光驱动器，旨在满足20MHz重复频率、10ns脉宽及50W瞬时功率的严苛要求。针对自动驾驶领域对高功率效率的需求，该驱动器通过互补型GaN HEMT技术优化了开关性能，显著提升了系统整体能效。
解读: 该文献探讨了GaN器件在高频脉冲应用中的性能优势。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进，GaN等宽禁带半导体在辅助电源、高频驱动电路及未来小型化储能控制模块中具有应用潜力。建议研发团队关注GaN器件在高频开关下的损耗特性与可靠性评估，这有助...
一种SiC MOSFET与Si二极管混合的三相大功率三电平整流器
An SiC MOSFET and Si Diode Hybrid Three-Phase High-Power Three-Level Rectifier
Chushan Li · Qing-xin Guan · Jintao Lei · Chengmin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种高效且低成本的混合三相三电平整流器。通过利用宽禁带器件（SiC MOSFET）与硅基器件的混合配置，在提升功率密度和效率的同时，有效解决了全SiC方案成本过高的问题，为大功率电力电子变换器提供了更具经济性的设计方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度的同时，成本控制是产品竞争力的核心。该混合拓扑方案通过SiC与Si器件的优化组合，能够在保证高效率的前提下降低BOM成本，非常适合应用于PowerTitan等大功率储能系统及大型地面光伏逆变器。建议研发团队评...
一种由SiC和Si混合功率级组成的高效率三电平有源中点钳位变换器
An Extremely High Efficient Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter Comprising SiC and Si Hybrid Power Stages
Qing-Xin Guan · Chushan Li · Yu Zhang · Shuai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
三电平变换器具有开关损耗低、滤波器尺寸小的优点。为实现高功率密度，常选用SiC MOSFET替代Si IGBT，但全SiC方案成本高昂。本文提出一种SiC MOSFET与Si器件混合的有源中点钳位（ANPC）变换器拓扑，在保证高效率的同时有效降低了系统总成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过在ANPC拓扑中采用SiC与Si混合功率级，可以在不显著增加成本的前提下，提升逆变器效率并缩小功率模块体积，从而进一步优化产品的功率密度。建议研发团队评估该混合方案在兆瓦级储能PCS中的应用潜力，以平衡...
皮秒级4H-SiC二极管雪崩整形器演示：电压上升率达11.14 kV/ns，峰值功率密度达62 MW/cm²
Demonstration of Picosecond 4H-SiC Diode Avalanche Shaper With Voltage Rise Rate of 11.14 kV/ns and Peak Power Density of 62 MW/cm^2
Yu Zhou · Xiaoyan Tang · Qingwen Song · Chao Han 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文首次实验演示并表征了一种具有新型p+/p-/n+多层外延结构的高性能皮秒级4H-SiC二极管雪崩整形器（DAS）。通过连续多层外延晶圆生长技术制备，实现了极高的电压上升率和功率密度，为高频、高压脉冲功率应用提供了新的技术路径。
解读: 该研究展示了SiC材料在极端开关速度和功率密度下的潜力，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。首先，在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统中，SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键，该技术有助于进一步优化高频开关电路设计。其次，在电动汽车充电桩领域，极高的电压上升率可用于开发更高效...
一种具有模拟迭代MPPT技术的直接交直流与直流-直流跨源能量采集电路，转换效率为72.5%，跟踪效率为94.6%
A Direct AC–DC and DC–DC Cross-Source Energy Harvesting Circuit with Analog Iterating-Based MPPT Technique with 72.5% Conversion Efficiency and 94.6% Tracking Efficiency
Shin-Hao Chen · Tzu-Chi Huang · Shao Siang Ng · Kuei-Liang Lin 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种跨源能量（CSE）采集系统，可兼容交流和直流输入源。通过Buck-Boost变换技术，该系统无需区分输入源类型即可自动转换为直流输出，并同时为系统负载供电及电池充电。该方案在多源能量管理方面具有灵活性。
解读: 该研究提出的跨源能量采集技术在多输入源兼容性方面具有创新性，对阳光电源的户用光储一体化系统及微电网解决方案具有参考价值。虽然目前72.5%的转换效率低于阳光电源工业级产品的标准，但其“交直流直接转换”的拓扑思路可为未来多能源输入（如光伏+风电+市电）的集成式储能变流器（PCS）提供技术储备。建议研发...
基于升维映射线性化的有源配电网SOP局部电压自优化控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
分布式电源的高渗透率加剧了有源配电网的电压越限问题。软开点（SOP）凭借灵活调节能力，可通过本地功率调控有效抑制电压越限。本文提出一种数据驱动的SOP局部电压自优化控制方法，适用于标签数据稀缺场景。首先，基于升维映射线性化（LDML）构建SOP局部控制模型，刻画配网状态与控制策略间的非线性关系；进而建立自优化引导机制，生成大量带标签的训练样本。在含四端SOP的实际配电网中验证了方法的有效性，结果表明该方法仅依赖本地量测即可实现快速响应与强适应性。
解读: 该SOP局部电压自优化控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。升维映射线性化方法可直接应用于储能PCS的本地电压控制策略，通过数据驱动实现快速响应，无需依赖集中式通信，提升系统可靠性。该自优化机制可集成至iSolarCloud平台的边缘控制层，结合阳光电源...
基于升维映射线性化的软开关点自优化本地电压控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
针对主动配电网中分布式电源高渗透引发的电压越限问题，本文提出一种面向软开关点（SOP）的自优化本地电压控制方法。通过升维映射线性化构建数据驱动控制模型，并设计自优化引导机制生成标签数据，实现在标注数据稀缺下的高效、自适应电压调控。
解读: 该研究提出的SOP本地电压控制算法可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在微电网/台区级柔性互联场景中的动态电压支撑能力。尤其适用于含高比例户用光伏的配网末端，增强组串式逆变器群与PCS协同调压的实时性与鲁棒性。建议将LDML+自优化机制嵌入iSolarCloud智...
针对具有非致命外延形貌缺陷的4H-SiC MOSFET性能与可靠性的系统性研究
Systematic Investigation on the Performance and Reliability of 4H-SiC MOSFETs With Nonkiller Epitaxial Morphological Defects
Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测（CP）方法能够识别并区分许多失效器件，但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选，从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路（SC）可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计（TCAD）模拟相结合的方法，为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明，胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量，导致器件在长期可靠性测试...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件，直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题：传统芯片探测（CP）筛选方法存在局限性，某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...
电流注入法抑制MMC-BESS电流纹波的分析与优化
Analysis and Optimization of Current Injection Method for Mitigating the Current Ripple of MMC-BESS
Yongzheng Yu · Xiaolei Cheng · Junfang Hao · Xiaotian Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
由于模块化多电平换流器电池储能系统（MMC - BESS）固有的运行特性，存在电池电流纹波问题，这将不可避免地影响电池寿命并增加传导损耗。为解决这一问题，本文研究了用于抑制MMC - BESS电池电流纹波的电流注入方法。为分析子模块中电流纹波的产生机理，将电流偏差优化问题转化为能量偏差优化问题。考虑电抗器和电池模块的影响，以获得电池电流和电容电压偏差的精确解析表达式，从而优化电流注入值。此外，对影响电池电流纹波的因素进行了定量分析，以实现参数优化。实验结果验证了所提出的基于能量的分析方法的正确性...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析，该论文针对模块化多电平换流器电池储能系统（MMC-BESS）的电流纹波抑制问题提出了优化方案，具有重要的工程应用价值。 MMC-BESS是我司大规模储能系统的核心技术路线之一，其模块化设计与电池直接集成的特性符合我们在工商业储能和电网侧储能产品的发展方向。然而，电池...
不平衡电网电压下三相中点钳位并网逆变器动态相电流补偿和直流母线电压纹波抑制策略
Dynamic Phase Current Compensation for NPC Grid-Tied Inverters
Cheng-Yu Tang · Zhen-Yu Xu · Yun-Hsuan Lu · Shu-Hao Liao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对不平衡电网电压下三相四线中点钳位(NPC)并网逆变器提出动态相电流补偿和直流母线电压抑制策略。电网故障时故障相电压偏离正常值,逆变器应输出无功电流实现无功补偿能力。然而不平衡三相有功/无功功率在直流母线电压上产生非理想谐波和振荡可能损坏直流母线电容。本文开发动态相电流补偿(DPCC)策略,动态调整正常相电流幅值和相位角,有效抑制直流母线电压谐波和振荡。DPCC无需额外电路和元件可通过DSP实现。5kVA样机仿真和实验验证DPCC性能,最大直流母线电压纹波抑制率达83.17%。
解读: 该动态电流补偿技术对阳光电源并网逆变器在不平衡电网下的运行有重要改进价值。DPCC策略可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越控制,提高不平衡电网条件下的无功支撑能力并保护直流侧电容。83.17%纹波抑制率对PowerTitan大型储能系统的电网适应性提升显著。该技术对阳光电源并网产品线的低...
适用于负混合电压接口的3xVDD耐压电源轨ESD钳位电路
3xVDD-tolerant power-rail ESD clamp circuit for negative mixed-voltage interfaces
Hao-En Cheng · Ching-Lin Wua · Chun-Yu Linb · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
本文提出并基于0.18 μm、1.8 V CMOS工艺实现了一种用于负电压电源引脚的新型电源轨静电放电（ESD）钳位电路。该电路仅采用1.8 V nMOS和pMOS器件，实现了高达3倍电源电压（3×VDD，即5.4 V）的电压耐受能力，优于大多数现有设计所达到的2×VDD耐压水平。此外，该电路表现出超过8 kV的人体模型（HBM）抗静电能力，并在室温下展现出极低的漏电流，约为0.7 nA，因此非常适用于生物医学电路、混合电压应用以及电源管理系统中的负电压环境。
解读: 该3xVDD容差ESD保护电路技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及充电桩产品具有重要应用价值。其负电压接口保护能力可优化混合电压拓扑设计,8kV HBM防护等级满足工业级可靠性要求,0.7nA超低漏电流特性有助于降低储能系统待机损耗。该技术可应用于三电平拓扑的功率器件保护...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
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