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基于灵活混合虚拟SPWM方法的五电平变换器电压平衡控制
Voltage Balancing Control Based on Flexible Hybrid Virtual SPWM Method for a Five-Level Converter With Lower Total Blocking Voltage
Chuangping Wen · Hua Chen · Xiangyang Xing · Chang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对中压应用中具有较低总阻断电压的飞跨电容（FC）五电平拓扑，在高调制指数下传统调制方法难以维持电容电压平衡的问题，本文提出了一种灵活的混合虚拟SPWM方法。该方法有效解决了电容电压波动，降低了无源元件的体积与容量，提升了变换器在高压应用中的性能与可靠性。
解读: 该研究针对中压多电平拓扑的电压平衡控制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级发展，采用飞跨电容五电平拓扑可有效降低功率器件的电压应力，减少磁性元件体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该混合虚拟SPWM策...
串联绕组电机驱动的共模分析与抑制方法
Common-Mode Analysis and Suppression Method for Series-End Winding Motor Drive
Zicheng Liu · Zhiyuan Wang · Guang Yang · Shaomeng Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
串联绕组电机驱动（SWMD）是一种具有宽调速范围和高功率密度的新型驱动拓扑。然而，现有的调制方法会导致显著的共模电压（CMV）波动。由于SWMD绕组的串联特性，其CMV分析较常规星形连接电机更为复杂。本文针对该拓扑的CMV特性进行了深入分析，并提出了相应的抑制方法。
解读: 该文献研究的串联绕组电机驱动（SWMD）拓扑主要应用于高性能电机驱动领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器产品线在拓扑结构上存在差异。然而，文中涉及的共模电压（CMV）分析与抑制技术在电力电子变换器设计中具有通用性。对于阳光电源而言，该研究中关于复杂拓扑下的调制策略优化思路，可为公...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
用于水下传感器的长距离海水单线电容式电能传输系统建模与实现
Modeling and Implementation of a Long-Distance Seawater Single-Wire CPT System for Underwater Sensor
Chenghao Li · Xiuyun Ren · Xichen Liu · Shuai Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于水下传感器的长距离、强抗偏移能力的海水单线电容式电能传输（CPT）系统。该系统利用两个绝缘电场耦合器，相比传统结构具有低成本、轻量化和耐磨损的优势。文中建立了海水耦合器的准双电层理论模型，并验证了其在复杂水下环境下的传输性能。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩的电力电子变换，但其提出的单线电容耦合技术在特殊环境（如水下、高腐蚀环境）下的电力传输具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来探索“水面漂浮式光伏”或“水下储能系统”中辅助电源供电或传感器数据传输的储备技术。建议...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
通过增加等离子体扩展层提高SiC MPS二极管的浪涌电流能力
Improving Surge Current Capability of SiC Merged PiN Schottky Diode by Adding Plasma Spreading Layers
Na Ren · Jiupeng Wu · Li Liu · Kuang Sheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种在碳化硅（SiC）MPS二极管中引入等离子体扩展层（PSL）的新型结构设计。与传统MPS二极管中孤立的P+岛设计不同，该结构通过P+等离子体扩展层连接P+岛，有效促进了双极电流的扩展，从而显著提升了器件的浪涌电流承受能力。
解读: 该研究直接针对SiC功率器件的核心痛点——浪涌电流能力，这对阳光电源的高功率密度光伏逆变器和储能变流器（PCS）至关重要。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中，SiC器件常面临电网侧故障带来的浪涌冲击。采用具备PSL结构的SiC MPS二极管，可提升系统在极端工况下的可靠性，降低对过流保...
非理想电网条件下电力路由器的谐波抑制与稳定性提升：一种多端口基于无源性的协同控制方案
Harmonics Suppression and Stability Improvement for Power Router in Nonideal Grid Conditions: A Multiport Passivity-Based Collaborative Control Scheme
Qicai Ren · Alian Chen · Yuqi Shen · Guanguan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电力路由器（PR）在现代电力系统中日益重要。但在三相电压不平衡及电网电压畸变等严苛条件下，仅依靠并网端口难以同时抑制交流侧和直流侧的谐波。为此，本文提出了一种多端口基于无源性的协同控制方案，通过多端口协同提升系统在非理想电网下的电能质量与运行稳定性。
解读: 该研究针对非理想电网下的谐波抑制与稳定性控制，对阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着电网弱化及分布式能源渗透率提升，电网电压畸变成为常态，该协同控制方案有助于优化阳光电源逆变器在复杂工况下的并网性能，提升iSolarCloud智能运维平台对电网侧电能质...
基于双除法求和电流控制的LCL型并网逆变器强适应性控制
Strong Adaptability Control Based on Dual-Division-Summation Current Control for an LCL-Type Grid-Connected Inverter
Jiang Liu · Xiangdong Sun · Biying Ren · Weizhang Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对弱电网下电网阻抗波动及滤波器参数变化导致的LCL滤波器谐振频率偏移问题，本文提出了一种基于双除法求和（D-D-Σ）的强适应性控制策略，有效提升了并网逆变器在复杂电网环境下的稳定性和鲁棒性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在当前全球光伏装机容量激增、电网环境日益复杂（弱电网特征明显）的背景下，该控制策略能显著提升逆变器在弱电网下的并网稳定性，减少因谐振导致的脱网风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制算法中，特别是...
基于可变谐振网络的混合调制PWM控制多频多负载无线电能传输系统
Hybrid Modulation PWM-Controlled Multifrequency and Multiload WPT System Based on Variable Resonant Network
Chenyang Xia · Yunhai Liu · Chenxu Wang · Zijian Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对现有无谐振网络的多频多负载无线电能传输（MFML WPT）系统无功功率大的问题，本文提出了一种基于可变谐振网络的设计方案，并研究了相应的混合调制PWM（HM-PWM）控制策略，有效优化了系统功率传输效率与无功损耗。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前主流充电桩仍以有线传导式为主，但随着电动汽车无线充电技术的标准化与商业化进程，该研究中提到的多负载无线传输及PWM控制优化策略，可为阳光电源未来布局大功率无线充电桩提供技术储备。建议关注其在多负载协同控...
高压集成门极换流晶闸管
IGCT）开通电压平台的机理解析
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高压集成门极换流晶闸管（IGCT）是混合线路换相变换器中防止换相失败的关键器件。本文针对其在kA/μs级高电流上升率（di/dt）下开通时出现的电压平台现象，深入分析了其微观物理机制及潜在的可靠性风险。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压直流输电或特大功率工业变流领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT或SiC功率模块，但该研究揭示的高di/dt下的动态电压特性与器件可靠性分析方法，对公司在研发更高功率密度、更高电压...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
一种基于可编程多窄脉冲驱动方法的串联MOSFET高压脉冲发生器
A High-Speed High-Voltage Pulse Generator With Adjustable Falling Slope Based on Programable Multi Narrow Pulses Drive Method for Series MOSFETs
Yanchao Zhang · Chensui Ouyang · Qi Wang · Jian Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于可编程多窄脉冲驱动方法的串联MOSFET高压脉冲发生器，旨在实现高压脉冲输出平滑且可控的下降沿。该技术通过精确控制串联开关的驱动时序，解决了高压应用中开关同步与波形调节的难题，特别适用于对脉冲宽度和下降时间有严格要求的应用场景。
解读: 该技术主要针对高压脉冲应用，与阳光电源现有的光伏逆变器及储能PCS产品线直接关联度较低。然而，其核心的“串联MOSFET驱动控制”技术在提升功率模块耐压等级和开关性能方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可作为未来高压化趋势下的功率器件驱动方案储备，特别是在探索更高电压等级的组串式逆变器或特种电...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件，文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数，并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件，在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言，该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中，通过集成传感功能简化驱动电路，减小PCB空间占用，并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
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...
一种面向场景依赖的可信度评估通用框架用于机器学习驱动的电力系统暂态稳定评估
A Generic Scene-Dependent Credibility Evaluation Framework for Machine Learning-Based Transient Stability Assessment of Power Systems
Jiacheng Liu · Jun Liu · Tao Ding · Chao Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
本文提出场景依赖可信度评估（SCE）框架，通过改进局部泛化误差估计（ILGEE）推导预测误差方差上界，并结合Neumann边界条件建模系统稳定性概率密度，定义基于信息熵的场景依赖可信度指数（SCI）。验证表明SCI=0.93时可实现100%准确暂态稳定评估。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对光储电站暂态稳定性的实时可信评估能力，尤其适用于构网型PowerTitan和ST系列PCS在弱电网/高比例新能源场景下的动态响应可信度量化。建议将SCI指标嵌入iSolarCloud的AI预警模块，与组串式逆变器的LVRT/HVRT动作逻辑联动...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
一种计算高效且稳定的直流/交流逆变器学习型控制器
A Computationally Efficient and Stable Learning-Based Controller for DC/AC Inverter
Wendong Feng · Ruigang Wang · Tianhao Qie · Ran Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种基于机器学习的直流/交流逆变器控制策略，具有高计算效率且对模型参数变化不敏感。该方法支持快速离线神经网络训练，并适用于数字信号处理器的低在线计算开销实现。采用递归平衡网络（REN）确保系统具备优良的暂态与稳态性能，并证明了闭环系统的渐近稳定性。通过与现有控制方法的实验对比，验证了所提方法的有效性。
解读: 该学习型控制器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。REN网络的渐近稳定性保证和低计算开销特性，可直接部署于现有DSP平台，提升控制器响应速度和鲁棒性。对PowerTitan大型储能系统，该方法可优化并网暂态性能，增强参数摄动下的稳定性。相比传统PI控制，机器学习控制...
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...
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