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一种用于单相逆变器的成本受限型有源电容
A Cost-Constrained Active Capacitor for a Single-Phase Inverter
Haoran Wang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文探讨了基于电力电子电路的有源电容概念，旨在突破传统无源电容的物理限制。有源电容在保持无源电容使用便利性的同时，有望提升功率密度或延长系统寿命。针对现有设计中陶瓷或薄膜电容成本较高的问题，本文提出了一种成本受限的有源电容拓扑，以优化单相逆变器的性能与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器（如SG系列）具有重要参考价值。单相逆变器通常受限于直流侧电解电容的寿命和体积，引入有源电容技术可以有效减小电容体积，从而提升整机功率密度，或通过降低电容纹波电流应力延长产品寿命。建议研发团队评估该拓扑在户用机型中的成本效益比，若能通过控制算法优化降低额外硬件成本，将...
基于模块化多电平变换器直流侧启动的电容状态监测
Capacitor Condition Monitoring Based on the DC-Side Start-Up of Modular Multilevel Converters
Zhongxu Wang · Yi Zhang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种基于直流侧启动过程的模块化多电平变换器（MMC）子模块电容状态监测方法。该方法将MMC简化为RC充电电路，通过分析子模块电容与相电流及子模块电压的关系，实现对电容值的在线估计，解决了传统监测方法在实际应用中的部分难题。
解读: 该技术对于阳光电源的大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，电容作为关键易损件，其健康状态直接影响系统可靠性。通过利用启动过程进行无损监测，无需额外硬件成本，有助于提升iSolarCloud智能运维平台对设备寿命的预测精度。建...
电感与变压器中正绕组的寄生参数研究
Parasitics of Orthocyclic Windings in Inductors and Transformers
Zhan Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
正绕组在磁性元件制造中广泛应用。本文系统研究了其对绕组寄生参数（电容、交流电阻、漏感）的影响。忽略或计算不准这些参数会导致电流振荡及额外损耗，本文旨在提升磁性元件设计的精确度。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心功率变换单元。正绕组技术直接影响高频化设计下的损耗与电磁兼容性（EMC）。通过对寄生参数的精确建模，可优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的磁性元件设计，降低高频振荡，提升整机效率与功率密度。建议研发团队在磁性元件...
一种适用于模块化多电平变换器功率模块的任务剖面仿真器
A Viable Mission Profile Emulator for Power Modules in Modular Multilevel Converters
Zhongxu Wang · Huai Wang · Yi Zhang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）的可靠性研究需求，提出了一种能够模拟功率模块热行为的仿真装置。该方法旨在验证MMC功率模块的热模型，并评估其在可靠性测试中的可行性，为电力电子系统的寿命预测和可靠性评估提供了有效的实验手段。
解读: 该研究关注MMC功率模块的可靠性评估与热仿真，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。随着大功率储能和光伏系统向高压、多电平拓扑演进，功率模块的热应力与寿命管理成为提升系统可靠性的核心。建议研发团队借鉴该任务剖面仿真方法，将其集成至iSolarCloud...
基于简化解析建模的多驱动系统直流母线电容器寿命预测
Lifetime Prediction of DC-Link Capacitors in Multiple Drives System Based on Simplified Analytical Modeling
Haoran Wang · Shili Huang · Dinesh Kumar · Qian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文探讨了多驱动并联系统下直流母线电容器的寿命预测问题。不同于单驱动系统，多驱动并联产生的谐波畸变会通过电网耦合，对电容器的可靠性产生复杂影响。文章提出了一种简化解析模型，旨在评估此类应用场景下的电容器寿命，为电力电子设备的可靠性设计提供理论支撑。
解读: 直流母线电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心易损件。该研究提出的多驱动系统谐波耦合分析方法，对于提升阳光电源在多机并联场景下的系统可靠性至关重要。建议研发团队将此解析模型集成至iSolarCloud智能运维平台或设计仿真工具中...
面向并网逆变器的频率自适应选择性谐波控制
Frequency Adaptive Selective Harmonic Control for Grid-Connected Inverters
Yongheng Yang · Keliang Zhou · Huai Wang · Frede Blaabjerg 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种频率自适应选择性谐波控制（FA-SHC）方案。该方法基于内模原理的混合SHC方案开发，旨在优化并网逆变器的馈入电流谐波抑制能力。通过多路并联递归结构，该方案能够有效应对电网频率波动，提升逆变器在复杂电网环境下的输出电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，电网频率波动常导致传统谐波补偿失效，引入FA-SHC方案可显著提升设备在弱电网或频率不稳定场景下的谐波抑制性能，降低THD（总谐波失真）。建议研发团队将其集成至iSo...
多驱动系统中直流母线电容纹波电流的优化调制策略
Optimal Modulation Strategy for Ripple Current Reduction of DC-Link Capacitor in Multidrive Systems
Bo Yao · Zhongting Tang · Dinesh Kumar · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种显著降低多驱动系统直流母线电容纹波电流的调制方法。该方法基于推导出的直流侧并联多驱动器电容纹波电流解析模型，深入分析了负载、功率因数、调制比及开关频率等参数对纹波电流的影响，旨在通过优化调制策略提升系统性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如PowerTitan/PowerStack储能系统及大型组串式逆变器。在多机并联或多模块储能系统中，直流母线电容是影响系统寿命和可靠性的关键瓶颈。通过该优化调制策略，可有效降低电容纹波电流，从而减小电容体积、降低温升并延长使用寿命，这对提升阳光电源产品的功率密...
混合直流链路电容器组的基于模型的设计与优化
Model-Based Design and Optimization of Hybrid DC-Link Capacitor Banks
Haoran Wang · Cunzhong Li · Guorong Zhu · Yang Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对单电容器无法满足需求的应用场景，通常采用多电容器串并联组成电容器组。目前工业界多依赖经验进行选型与组合，导致体积、成本及可靠性难以达到最优。本文提出了一种基于模型的设计与优化方法，旨在通过科学的组合策略提升直流链路电容器组的性能。
解读: 直流链路电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，直接影响产品的寿命与功率密度。该研究提出的混合电容组优化设计方法，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）具有极高价值。通过精细化建模，可在保证可靠性的前提下，进一步优化电容选型，降低系统体积与成本...
基于退化与失效数据的直流母线薄膜电容自适应剩余寿命预测
Adaptive Remaining Useful Life Prediction for Film Capacitors in DC-Link Applications Using Degradation and Failure Data
Jian Gao · Shaowei Chen · Da Wang · Huai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种针对电力电子应用中直流母线薄膜电容的自适应剩余寿命（RUL）预测方法。该方法利用比例风险模型框架，整合了退化数据与失效时间数据，以概率方式量化组件的失效行为，从而实现对电容健康状态的精准监测与寿命预测。
解读: 薄膜电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损元器件，其寿命直接决定了设备的运维周期。该研究提出的自适应RUL预测方法，能够有效提升iSolarCloud智能运维平台对关键功率模块的健康管理能力。建议将此算法集成至PCS及逆变器...
无桥PFC拓扑简化及性能基准设计
Bridgeless PFC Topology Simplification and Design for Performance Benchmarking
Zhengge Chen · Bochen Liu · Yongheng Yang · Pooya Davari 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对传统无桥PFC拓扑元件数量多、成本高的问题，本文提出了一套通用的拓扑简化方法。通过对典型变换器单元的简化过程分析，旨在降低系统复杂性并提升功率密度，为高性能电力电子变换器的设计提供基准参考。
解读: 该研究提出的PFC拓扑简化方法对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器中，通过简化PFC级电路可有效提升功率密度，减小整机体积；在充电桩领域，优化PFC拓扑有助于降低器件数量，从而在保证高效率的同时降低BOM成本，提升产品市场竞争力。建议研发团队评估该简化方法在...
一种用于可变有源电容的鲁棒电容控制方法
A Robust Capacitance Control Method for Variable Active Capacitor
Zhihao Lin · Bo Yao · Huizhong Sun · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
可变电容控制的有源电容能够模拟物理电容的电压-电流特性。针对现有控制方法在参数和模型误差下无法实现精确控制的问题，本文提出了一种改进精度的可变有源电容控制策略，提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器业务具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）中，通过有源电容技术替代部分物理电容，可有效减小直流侧电容体积、降低成本并提升系统功率密度。该鲁棒控制方法解决了传统有源电容在参数扰动下的不稳定性问题，有助于提升PCS在...
一种航空电机驱动器直流母线电容组的鲁棒健康监测方法
A Robust Health Monitoring Method for DC-Link Capacitor Banks in Aerospace Motor Drives
Xing Wei · Bo Yao · Zhaoxin Wang · Yingzhou Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种针对航空电机驱动器直流母线电容组的健康监测方案。该方法利用电机驱动器停机后的标准放电过程，仅通过直流母线电压曲线即可直接评估电容相对于健康基准的衰减百分比，无需额外的硬件升级或复杂的计算。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan、ST系列）中最易老化的核心元器件之一。该研究提出的无需额外硬件、基于电压曲线的电容健康监测方法，具有极高的工程应用价值。阳光电源可将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器本地控制软件中，实现对电容寿命的在线预测与预警，从而...
一种基于放电曲线的电动汽车牵引逆变器直流母线电容估算改进方法
An Improved Discharge Profile-Based DC-Link Capacitance Estimation for Traction Inverter in Electric Vehicle Applications
Xing Wei · Bo Yao · Yingzhou Peng · Yongchao Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
直流母线电容是电动汽车牵引逆变器的关键组件，直接影响成本、体积及故障率。本文提出了一种非侵入式电容估算方法，利用逆变器关断过程中的电容放电特性进行监测。该方法无需额外硬件，仅依赖现有的控制与测量系统，有效提升了车载电力电子系统的可靠性评估能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子业务具有重要参考价值。直流母线电容是逆变器中易损件之一，通过非侵入式估算方法实现电容健康状态（SOH）的在线监测，可显著提升阳光电源充电桩及相关电力电子产品的运维智能化水平，实现从“事后维修”向“预测性维护”的转型。建议研发团队关注该算法在iSolarC...
电力电子系统的可微预测控制
Differentiable Predictive Control for Power Electronic Systems
Yuan Li · Shuai Zhao · Mateja Novak · Yongjie Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文首次在电力电子系统中引入可微预测控制（DPC）。通过将预测控制代价函数直接嵌入可微神经网络策略，该方法无需标注控制数据及在线优化求解器。控制策略仅通过系统轨迹进行训练，并可直接部署。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能潜力。在组串式及集中式光伏逆变器中，DPC可替代传统的模型预测控制（MPC），在降低计算资源需求的同时提升动态响应速度，特别是在弱电网环境下，能显著增强并网稳定性。对于PowerTitan等储能变流器（PCS），该算法可优化充放电控制策略，提升系统效率。此外...
电力电子中人工智能应用综述
An Overview of Artificial Intelligence Applications for Power Electronics
Shuai Zhao · Frede Blaabjerg · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文概述了人工智能在电力电子系统中的应用，涵盖设计、控制和维护三个生命周期阶段。探讨了优化、分类、回归及数据结构探索等AI任务，并分析了四类AI技术在电力电子领域的应用潜力与挑战。
解读: AI技术是阳光电源实现产品智能化升级的核心驱动力。在设计阶段，AI可用于优化逆变器和PCS的拓扑参数，缩短研发周期；在控制层面，利用机器学习优化PWM策略或实现构网型控制，能显著提升系统在弱电网下的稳定性；在运维阶段，结合iSolarCloud平台，通过AI算法对组串式逆变器及PowerTitan储...
模块化多电平变换器二极管开路故障保护方案
Protection Scheme for Modular Multilevel Converters Under Diode Open-Circuit Faults
Fujin Deng · Rongwu Zhu · Dong Liu · Yanbo Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化和高功率质量在高中压领域应用广泛。然而，由于其包含大量功率电子器件，可靠性成为核心挑战。本文针对子模块（SM）中的二极管开路故障展开研究，提出了一种有效的保护方案，以提升系统运行的稳定性与安全性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该研究提出的二极管故障保护方案，可直接优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的故障诊断算法，实现对变换器内部器件状态...
电网电压不平衡下调速驱动器直流母线电容的寿命评估
Lifetime Estimation of DC-Link Capacitors in Adjustable Speed Drives Under Grid Voltage Unbalances
Haoran Wang · Pooya Davari · Huai Wang · Dinesh Kumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了电网电压不平衡条件下，采用直流侧电感的二极管整流调速驱动器（ASD）中直流母线电解电容的寿命评估问题。文章指出，直流链路滤波器的设计不仅需考虑稳定性和电能质量，其可靠性更是关键性能指标，受电容工作环境及电气应力影响显著。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损件。电网电压不平衡会导致直流侧二次谐波电流增大，加速电容老化。该研究提供的寿命评估模型对阳光电源提升产品在复杂电网环境下的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此评估方法集...
一种基于数字孪生的DC-DC变换器健康指标估计方法
A Digital Twin Based Estimation Method for Health Indicators of DC–DC Converters
Yingzhou Peng · Shuai Zhao · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于数字孪生概念的电力电子变换器状态监测健康指标估计方法。该方法具有非侵入性，无需额外的硬件电路及校准。文中以Buck DC-DC变换器为例，通过理论分析、实际考量及实验验证，展示了该方法在变换器健康状态评估中的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC-DC变换级是核心功率转换单元，其可靠性直接影响整机寿命。通过引入数字孪生技术，可以在无需增加硬件成本的前提下，实现对功率模块（如IGBT/SiC）老化程度的实时监测与...
一种简化的功率半导体器件通态电压测量电路
A Simplified On-State Voltage Measurement Circuit for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种简化的功率半导体器件通态电压测量电路，无需外部电源或自供电电路。该方案显著降低了组件数量和电路复杂度，同时保持了即插即用的特性，并具备与现有主流方法相当的测量精度和动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。通态电压（Vce/Vds）是评估IGBT或SiC MOSFET健康状态及功率损耗的关键指标。在阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器中，集成该简化测量电路可实现更低成本的在线监测。通过实时获取功率器件的通态压降，iSolarC...
带气隙NiZn磁芯电感的寄生电容解析模型
An Analytical Stray Capacitance Model of NiZn Inductors With Gapped Cores
Zhan Shen · Qiming Liu · Kaiyuan Liu · Yueyin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对MHz以上高频电力电子变换器中广泛使用的NiZn磁芯电感，提出了一种解析模型，用于量化分析磁芯气隙产生的寄生电容。该寄生电容会导致电流振荡及电磁干扰（EMI）问题，对于高频磁性元件的精确建模与设计至关重要。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及储能PCS向高功率密度和高频化方向演进，磁性元件的体积与效率成为核心竞争力。NiZn磁芯在高频应用中表现优异，但气隙带来的寄生电容是导致EMI超标和高频振荡的关键因素。该研究提供的解析模型可直接应用于公司研发阶段的磁性元件设计，优化电感绕线结构与气隙布局，从而提升逆变器及P...
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