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用于双极性中压直流配电系统的曲折变压器模块化多电平变换器
A Modular Multilevel Converter with a Zigzag Transformer for Bipolar MVDC Distribution Systems
Shenghui Cui · Joon-Hee Lee · Jingxin Hu · Rik W. De Doncker 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种用于双极性中压直流（MVDC）配电系统的模块化多电平变换器（MMC）。通过采用曲折变压器作为电网接口并配合专用控制策略，实现了MMC两个直流极的完全解耦，从而具备了完整的双极性运行能力，且无需额外增加组件。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网应用具有重要参考价值。在大型储能电站或中压直流微网场景下，双极性MMC拓扑能提升系统的灵活性与可靠性。曲折变压器的应用方案有助于优化直流侧的解耦控制，减少对复杂硬件的依赖，从而降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（...
电力电子模块主动热循环降低方法
Methodology for Active Thermal Cycle Reduction of Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Lukas A. Ruppert · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种针对交流应用中电力电子模块的主动热控制方法，包含损耗控制单元、热观测器结构及主动热循环降低算法。该方法旨在减少模块互连处的热机械应力，从而提升电力电子器件的可靠性与使用寿命。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。逆变器与PCS在复杂电网环境下频繁承受功率波动，导致功率模块产生热应力，是影响设备寿命的关键瓶颈。通过引入主动热循环降低算法，可在不增加额外硬件成本的前提下，平抑模块结温波动，显著提升产品在...
MOSFET功率电子模块的直接单喷射射流冷却
Direct Single Impinging Jet Cooling of a mosfet Power Electronic Module
Johannes Jorg · Silvano Taraborrelli · Garikoitz Sarriegui · Rik W. De Doncker 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种针对MOSFET功率模块的直接液体射流冲击冷却方法。通过在半导体封装上表面安装微型水射流，省去了传统的热扩散装置，直接实现热点区域的散热。该研究探讨了直接冷却技术在提升功率密度和热管理效率方面的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，传统导热硅脂及散热器方案已接近瓶颈，直接液体冷却技术可有效降低功率模块结温，显著提升器件可靠性与寿命。建议研发团队关注该技术在紧凑型高功率密度模块中的应用，特别是针对大功率储能PCS及高压光伏逆变器，...
用于中压直流与高压直流电网互联的TLC-MMC混合DC-DC变换器控制与实验
Control and Experiment of a TLC-MMC Hybrid DC–DC Converter for the Interconnection of MVDC and HVDC Grids
Shenghui Cui · Jingxin Hu · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）与高压直流（HVDC）电网互联的隔离型双向DC-DC变换器。该拓扑在中压侧采用并联两电平变换器（TLC），在高压侧采用模块化多电平变换器（MMC）。研究重点在于其独特的控制策略，旨在解决直流电网互联中的功率传输与电压平衡问题。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（尤其是PowerTitan等大型储能系统）及未来直流电网应用具有重要参考价值。随着光储电站向高压直流汇集方向发展，MMC技术在处理高压大功率变换方面优势显著。建议研发团队关注TLC-MMC混合拓扑在大型储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在提升系统效率和降低高压侧...
双有源桥
DAB）变换器的闭环黑启动控制：提升动态性能与软开关运行
Jingxin Hu · Shenghui Cui · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种针对双有源桥（DAB）变换器的闭环黑启动控制策略。通过结合扩展移相（EPS）与三重移相（TPS）调制方案，DAB变换器在实现梯形电流模式下软开关的同时，能以最大允许预充电电流完成启动。相较于传统启动方法，该方案显著提升了动态响应速度与安全性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB变换器是储能变流器中实现DC-DC能量转换的核心拓扑，其黑启动能力直接决定了储能系统在电网故障或离网状态下的自恢复能力。通过优化移相控制策略，不仅能提升系统启动的安全性，还能减少预充电...
一种用于中压直流与高压直流电网互联的高升压比软开关DC-DC变换器
A High Step-Up Ratio Soft-Switching DC–DC Converter for Interconnection of MVDC and HVDC Grids
Shenghui Cui · Nils Soltau · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
直流电网技术是整合大规模可再生能源的有效方案。本文提出了一种用于中压直流配电网与高压直流输电网互联的隔离型双向软开关DC-DC变换器，旨在实现高效率与高电压升压比的转换，以满足未来电力网络对高效直流互联的需求。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光储电站向直流耦合及更高电压等级演进，高升压比、高效率的隔离型双向DC-DC变换器是实现储能系统与直流电网高效互联的核心。该软开关拓扑有助于降低开关损耗，提升系统功率密度，对阳光电源开发下一代大功率储能变流器（PCS）及...
用于中压直流与高压直流电网互联的TLC-MMC混合DC-DC变换器的容错运行
Fault-Tolerant Operation of a TLC-MMC Hybrid DC-DC Converter for Interconnection of MVDC and HVdc Grids
Shenghui Cui · Jingxin Hu · Rik De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）与高压直流（HVdc）电网互联的隔离型双向DC-DC变换器，该拓扑在低压侧采用多台两电平变换器（TLC）并联，高压侧采用模块化多电平变换器（MMC）。针对电力应用中对变换器高可用性的需求，研究了该混合拓扑的容错运行策略，以提升系统在故障状态下的可靠性。
解读: 该研究涉及的高压直流互联技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇集方案高度相关。随着电网电压等级的提升，MMC技术在大型储能电站直流侧的应用潜力巨大。该文提出的容错运行策略对于提升阳光电源大型储能PCS的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统...
应用于三相双有源桥DC/DC变换器的改进型辅助谐振换相极
Modified Auxiliary-Resonant Commutated Pole Applied in a Three-Phase Dual-Active Bridge DC/DC Converter
Johannes Voss · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种采用改进型辅助谐振换相极（MARC）的三相双有源桥（DAB）DC/DC变换器概念。研究重点在于基于IGCT的高功率变换器应用，通过引入无损缓冲电路和高开关频率技术，分析了变换器的软开关边界及性能特性，并提供了初步的高功率实验测试结果。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。DAB拓扑是实现储能变流器（PCS）高效双向功率变换的核心，而MARC技术通过优化软开关条件，能有效降低开关损耗，提升变换器效率与功率密度。虽然文中提及IGCT，但其软开关控制策略可...
高功率三相双有源桥DC-DC变换器中避免变压器饱和的控制方法
Control Method for Avoiding Transformer Saturation in High-Power Three-Phase Dual-Active Bridge DC–DC Converters
Johannes Voss · Stefan P. Engel · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
随着可再生能源接入中低压电网，三相双有源桥（DAB）DC-DC变换器因其双向功率流和电气隔离特性，成为中压直流电网的关键拓扑。本文针对该变换器中存在的变压器磁饱和问题，提出了一种有效的控制策略，旨在提升高功率变换系统的运行稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压直流接入方案具有重要价值。三相DAB是高功率储能变流器（PCS）的核心拓扑，变压器偏磁饱和是导致功率模块损坏和系统不稳定的关键痛点。该研究提出的控制方法可直接应用于阳光电源大功率PCS的控制算法优化，提升设备在复杂工...
双向双有源桥变换器的通用动态移相控制
Generic Dynamic Phase-Shift Control for Bidirectional Dual-Active Bridge Converters
Jingxin Hu · Shenghui Cui · Daniel von den Hoff · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种通用建模方法，用于分析并抑制双有源桥（DAB）变换器在变压器绕组电流和励磁磁链中的瞬态直流偏置。该方法适用于单移相、扩展移相、双移相及三移相等多种主流调制策略，通过简单的动态伏秒平衡控制，有效提升了变换器的运行稳定性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换级的核心拓扑。该研究提出的通用动态移相控制方法，能够有效解决变压器直流偏置问题，提升储能变流器（PCS）在复杂工况下的动态响应速度和可靠性。建议研发团队将其应用于PCS的控制算法优化中，特别是在应对电网...
三相并网光伏逆变器无源性增强的虚拟阻尼控制设计
Virtual Damping Control Design of Three-Phase Grid-Tied PV Inverters for Passivity Enhancement
Zhiqing Yang · Chirag Shah · Tianxiao Chen · Jakob Teichrib 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文从能量耗散角度出发，研究了并网逆变器系统的互联稳定性。通过引入虚拟阻尼控制，确保系统等效阻抗在关键谐振区域表现为无源性（即实部非负），从而有效抑制谐振并保证系统在弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性至关重要。随着全球光伏电站向复杂电网环境延伸，逆变器与电网阻抗交互引发的谐振问题日益突出。通过应用虚拟阻尼控制技术，阳光电源可进一步优化逆变器控制算法，提升产品在弱电网下的鲁棒性，减少因谐振导致的脱网风险。建议将该无源性增强策略集...
用于扩展三相双有源桥变换器软开关范围的闭式非对称占空比控制
Closed-Form Asymmetrical Duty-Cycle Control to Extend the Soft-Switching Range of Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters
Jingxin Hu · Zhiqing Yang · Shenghui Cui · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
三相双有源桥（DAB）变换器是直流电网和工业应用中高功率DC-DC转换的理想拓扑。然而，传统单移相调制在轻载及大电压波动下存在软开关范围受限和无功电流大的问题。本文提出了一种非对称占空比控制方法，旨在优化变换器的软开关特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。三相DAB变换器是高功率储能变流器的核心拓扑之一，该研究提出的非对称占空比控制能有效解决轻载下的效率瓶颈，降低无功损耗，提升PCS在宽电压范围下的整体转换效率。建议研发团队在下一代高功率密度储能变...
三相双有源桥DC-DC变换器的瞬时磁链与电流控制
Instantaneous Flux and Current Control for a Three-Phase Dual-Active Bridge DC–DC Converter
Jingxin Hu · Shenghui Cui · Sihan Wang · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
三相双有源桥（DAB）变换器凭借软开关特性和电气隔离优势，成为高功率、高频DC-DC转换的理想拓扑。本文基于单移相（SPS）运行模式，提出了一种瞬时电流控制（ICC）方法，实现了两个直流端口间双向功率流的动态控制，且有效避免了过流风险。
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。三相DAB拓扑是高功率储能变流器（PCS）实现高效DC-DC变换的核心，通过引入瞬时电流控制（ICC），可显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和电流冲击抑制能力。建议研发团队将其应用于大功率储能系...
一种精简的面向测试的车载电力电子变换器寿命评估框架
A Streamlined Test-Oriented Lifetime Assessment Framework for Automotive Power Electronics Converters
Sachin Kumar Bhoi · Sajib Chakraborty · Alireza Aghdaei · Anu Mathew 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
车载电力电子变换器是电动汽车动力总成的核心，其性能与耐久性直接影响整车可靠性。现有寿命评估方法过度依赖繁琐的实验测试或高保真物理模型。本文提出了一种精简的、面向测试的寿命评估框架，旨在高效评估电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究提出的精简寿命评估框架对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过优化可靠性评估流程，可缩短充电桩核心功率模块的研发周期，降低测试成本。同时，该方法论可迁移至阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线，通过建立更高效的功率器件寿命预测模型，提升产品在极端环境下的长期运行可靠性，助力iSo...
一种DAB DC-DC变换器串联电感电流直流偏置消除的简单方法
A Simple DC-Offset Eliminating Method of the Series-Inductance Current for the DAB DC–DC Converter
Nie Hou · Jingxin Hu · Di Mou · Yue Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
基于移相调制，双有源桥（DAB）DC-DC变换器在瞬态过程中具有天然的伏秒平衡特性。然而，不同的移相角会导致不同的初始电感电流。当为了响应功率需求变化而突然改变移相角时，电感电流可能出现直流偏置，影响系统稳定性与效率。本文提出了一种简单的消除方法，以优化DAB变换器的动态响应与运行性能。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC变换的核心技术。在储能变流器频繁进行充放电切换或功率指令快速响应时，电感电流的直流偏置问题会直接影响磁性元件的饱和风险及功率器件的应力。该研究提出的直流偏置消除方法，能够显著提升PCS在复杂工...
利用续流状态调节电感电流以提升电流型三有源桥
CFTAB）DC-DC变换器的动态性能
Paul Kowalewski · Adrian Tissen · Peter Heynmöller · André Thönnessen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文探讨了一种旨在将电流型三有源桥（CFTAB）DC-DC变换器的动态性能提升至物理极限的控制策略。针对目前文献中对CFTAB变换器电感电流动态瞬态研究不足的问题，本文通过利用续流状态调节电感电流，实现了负载阶跃下的快速响应，并提供了详细的分析与实验验证。
解读: 该研究针对CFTAB变换器的动态响应优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及多端口能量管理系统具有重要参考价值。在光储一体化应用中，多端口变换器常用于实现光伏、储能与直流母线的高效耦合。通过引入续流状态调节控制，可显著提升系统在负载突变或电网扰动下的动态响应速...
高压与中压直流电网中模块化多电平直流变换器与双有源桥变换器的对比研究
Comparison of the Modular Multilevel DC Converter and the Dual-Active Bridge Converter for Power Conversion in HVDC and MVDC Grids
Stefan P. Engel · Marco Stieneker · Nils Soltau · Sedigheh Rabiee 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
随着可再生能源发电占比提升及分布式电源在配电网的应用，高压（HVDC）与中压（MVDC）直流输配电技术日益重要。本文对比分析了模块化多电平直流变换器（MMC）与双有源桥（DAB）变换器在直流电网功率转换中的性能表现，探讨了其在不同电压等级下的适用性与技术挑战。
解读: 该研究对比的MMC与DAB拓扑是高压直流输电及大功率储能变换的核心技术。对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统，DAB拓扑在双向DC-DC变换中具有高效率与高功率密度的优势。随着光储电站向更高电压等级（如1500V及以上）演进，研究MMC技术有助于提升公司在大型储能电站...
连接中压与低压直流电网的模块化多电平DC-DC变换器三端口双向运行方案
Three-Port Bidirectional Operation Scheme of Modular-Multilevel DC–DC Converters Interconnecting MVDC and LVDC Grids
Shanshan Zhao · Yu Chen · Shenghui Cui · Benedict Justin Mortimer 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于模块化多电平（MMC）的隔离型DC-DC变换器（MMDC），用于中压与低压直流电网的互联。该方案通过在MV侧采用MMC结构，在LV侧采用全桥结构，实现了功率等级与电压等级的灵活扩展，并突破了传统MMDC仅限于两端口运行的局限，实现了三端口双向功率流控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及未来直流微网业务具有重要参考价值。随着光储直流耦合技术的演进，中压直流接入需求日益增长，该多端口MMC拓扑能够有效简化系统架构，提升变换效率与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站直流汇集系统中的应用潜力，特别是其在...
基于高频变压器硬件分离器的容错NPC推进逆变器三线传导发射测量与分离
Measuring and Separating Conducted Three-Wire Emissions From a Fault-Tolerant, NPC Propulsion Inverter With a Split-Battery Using Hardware Separators Based on HF Transformers
Anton Kersten · Karl Oberdieck · Jerome Gossmann · Andreas Bubert 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了电动汽车牵引电池电缆上的传导发射问题，旨在限制电磁干扰（EMI）。针对容错型三电平NPC推进逆变器，文章提出了一种利用高频变压器硬件分离器测量并分离直流侧三线共模（CM）和差模（DM）噪声的方法，为优化EMI滤波器设计提供了关键数据支持。
解读: 该研究对于阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着高功率密度电力电子设备的应用，EMI噪声抑制成为提升系统电磁兼容性（EMC）的关键。文中提出的高频变压器分离技术可用于优化充电桩功率模块的EMI滤波器设计，降低传导干扰。此外，对于PowerTitan等储能系统，该方法可用于分...
利用系统特征向量的模块化DC-DC变换器通用控制方法
A Universal Control Methodology for Modular DC-DC Converters Utilizing System Eigenvectors
Niklas Fritz · Daniel Baggen · Rik W. De Doncker · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
模块化电力电子变换器在电气隔离型DC-DC变换器中优势显著，可通过串并联灵活扩展电压或电流等级。然而，此类系统在保证稳定性的同时实现总体功率传输与单元间功率分配的精确控制仍具挑战。现有方法多局限于特定连接方式、拓扑子类或调制策略。本文提出并实验验证了一种通用控制方法，适用于任意拓扑结构与工作原理，涵盖所有可能的互连形式，可独立调控各变量且无交叉耦合，物理意义明确，易于实现，有助于提升模块化电力电子系统的灵活性与可扩展性。
解读: 该通用控制方法对阳光电源模块化产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多模块PCS并联时的精确功率分配与解耦控制，提升系统扩展性；在车载OBC和充电桩的多相交错并联DC-DC变换器中，该特征向量控制法能独立调控各相电流均流与总功率传输，消除交叉耦合，简化控制器设计；对ST系...
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