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一种用于两台并联三相两电平功率变换器协同PWM方案的通用低频零序环流抑制方法
A General Low-Frequency Zero-Sequence Circulating Current Suppression Approach for Coordinated PWM Schemes in Two-Parallel Three-Phase Two-Level Power Converters
Zhiyong Zeng · Yuanyuan Tong · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对并联变换器中因电感不平衡导致的低频环流问题，提出了一种通用的抑制方法。研究发现传统共模注入法与协同PWM方案不兼容，为此提出了一种新的控制策略，在保持协同PWM优势的同时，有效抑制了低频零序环流，提升了并联系统的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率组串式逆变器及集中式逆变器并联运行具有重要参考价值。在大型地面光伏电站中，多机并联是提升系统容量的主流方案，但电感不平衡引起的环流会增加损耗并影响并网电能质量。本文提出的通用抑制方法可优化阳光电源逆变器的并联控制算法，提升系统在复杂电网环境下的稳定性和可靠性。建议研发团队将其...
星型连接分体式电池应用中用于纹波电流抑制的串并联模块调制与控制
Modulation and Control of Series/Parallel Module for Ripple-Current Reduction in Star-Configured Split-Battery Applications
Zhongxi Li · Ricardo Lizana · Zhujun Yu · Sha Sha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
基于级联H桥（CHB）的分体式电池变换器因其出色的物理模块化特性而备受关注。然而，在运行过程中，电池会承受较大的电流纹波。传统的纹波电流抑制方法依赖于庞大的无源元件或复杂的控制策略。本文提出了一种用于级联直流变换器的调制和共模电压注入方法，旨在有效抑制电池电流纹波。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前大容量储能系统多采用多电平级联拓扑，电池电流纹波直接影响电池寿命与系统效率。通过引入共模电压注入与优化调制策略，可在不增加额外被动元件（如大电感）的情况下降低纹波，从而减小系统体积、降低成本并提升电池循环寿...
针对两台并联交错三相变换器的零序环流抑制及线电流纹波最小化PWM策略
Line Current Ripple Minimization PWM Strategy With Reduced Zero-Sequence Circulating Current for Two Parallel Interleaved Three-Phase Converters
Zhiyong Zeng · Zhongxi Li · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种针对两台并联三相两电平变换器的PWM策略。通过将60°扇区划分为六个子扇区并应用最近三矢量法，实现了线电流纹波最小化。同时，通过优化矢量序列，有效降低了零序环流（ZSCC），提升了并联系统的运行效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要应用价值。在多机并联运行场景下，零序环流是制约系统效率和可靠性的关键因素。该策略通过优化PWM调制，在不增加额外硬件成本的前提下，有效抑制环流并优化电流纹波，有助于提升大功率并网设备的电能质量，降低磁性元件损耗，对...
具有等效模块和无传感器电压平衡的高质量输出非对称级联桥式变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种非对称级联桥式变换器，通过级联功率模块产生多电平电压输出，以提升功率传输质量。相比传统级联变换器，该拓扑在模块数量有限的情况下能显著增加电压等级，并实现了无传感器电压平衡控制，有效提升了系统的输出精度与效率。
解读: 该拓扑通过优化级联结构提升输出电平数，对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高电能质量的场景下，该技术可减少功率模块数量，降低系统成本与复杂度。特别是其无传感器电压平衡控制策略，有助于提升逆变器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队关注该...
一种用于宽频率范围运行的模块化多电平串并联变换器
A Modular Multilevel Series/Parallel Converter for a Wide Frequency Range Operation
Zhongxi Li · Ricardo Lizana F. · Zhujun Yu · Sha Sha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
模块化多电平变换器（MMC）在交流输出时，相桥臂存在功率波动，导致模块电容电压纹波随输出功率增大而增加，且与输出频率成反比。低频运行（如电机驱动）需注入共模电压和环流，限制了应用。本文提出一种模块化多电平串并联变换器，旨在解决宽频率范围下的电压纹波问题。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。MMC技术在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网场景中应用广泛。通过优化模块化串并联结构，可有效抑制低频运行时的电容电压纹波，提升系统在弱电网或极端工况下的稳定性。建议研发团队关注该拓扑在提升储能PCS低频...
光伏-电池混合系统的优化：一种具有模块级最大功率点跟踪和负载共享的可重构方法
Optimizing PV–Battery Hybrid Systems: A Reconfigurable Approach With Module-Level Maximum-Power-Point Tracking and Load Sharing
Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型混合可重构电池与光伏系统，旨在满足对高效可再生能源的需求。该系统采用具有紧凑耦合电感和独特调制策略的模块化可重构架构，增强了灵活性与能量利用率，并确保每个光伏组件均能运行在最大功率点。
解读: 该研究提出的模块化可重构架构与阳光电源的PowerStack及PowerTitan系列储能系统高度契合。通过在模块级实现MPPT和负载共享，该技术能显著提升光储直流耦合系统的转换效率，解决传统集中式架构在组件失配下的发电损失问题。建议研发团队关注该拓扑在组串式光储一体机中的应用潜力，通过优化耦合电感...
通过串并联直接注入式软开关点进行馈线和网格阻抗的差分检测
Differential Detection of Feeder and Mesh Impedances Through a Series–Parallel Direct-Injection Soft Open Point
Mowei Lu · Wei Mu · Mengjie Qin · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
电网阻抗是并网变换器运行的关键参数。在网格化配电网中，准确分离馈线阻抗与整体电网阻抗对于评估功率传输能力和过载风险至关重要。本文提出了一种通过串并联直接注入式软开关点（SOP）进行阻抗差分检测的方法，实现了对复杂配电网拓扑中阻抗参数的精确辨识。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂配电网环境下的应用具有重要参考价值。随着分布式能源渗透率提高，电网阻抗波动加剧，该阻抗辨识方法可提升阳光电源iSolarCloud平台对电网运行状态的感知精度。建议将此差分检测算法集成至构网型（GFM）逆变器控...
一种用于硅基和宽禁带晶体管的最小占位面积、高功率密度、低成本的低侧/高侧栅极驱动及供电方案
Novel Low-Side/High-Side Gate Drive and Supply With Minimum Footprint, High Power Density, and Low Cost for Silicon and Wide-Bandgap Transistors
Jan Kacetl · Tomas Kacetl · Malte Jaensch · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对硅基FET、IGBT及宽禁带半导体器件在关断状态下对负压的需求，本文提出了一种紧凑且高效的高低侧栅极驱动及供电配置方案。该方案旨在提升驱动电路的功率密度，降低成本，并确保器件在开关过程中的可靠性与抗干扰能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC和GaN等宽禁带半导体，驱动电路的紧凑性与可靠性直接决定了整机的功率密度与散热设计。该方案提出的低成本、高功率密度驱动架构，有助于进一步优化逆变器及PCS的P...
级联H桥多电平变换器中改进的故障诊断能力：基于E-SVM单元的多开关开路故障计数器设计
Improved Fault Diagnosis Capability in CHBMCs: Counter Design for Multiple OC Switches via an E-SVM Unit
Hongjian Lin · Henry Shu-Hung Chung · Chunxu Lin · Dong Xie 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
级联H桥多电平变换器（CHBMC）因其灵活性和可扩展性广泛应用于中高压领域。然而，其开关数量多，易发生开路（OC）故障，导致电流过冲、谐波增加及直流侧电容电压不平衡。本文提出了一种基于E-SVM单元的计数器设计，旨在提升CHBMC的多开关开路故障诊断能力，保障系统稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的中高压大功率产品线（如大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器）具有重要参考价值。CHBMC拓扑在大型电站中常用于提升电压等级，该文提出的故障诊断方法能有效提升系统在多开关故障下的鲁棒性，减少非计划停机时间。建议研发团队关注该诊断算法的嵌入式实现，将其集成至iSolarCloud智能...
面向云电池管理系统的通用数据规范与实时数据流架构
Universal Data Specification and Real-Time Data Streaming Architecture for Cloud-Based Battery Management Systems
Dominic Karnehm · Akash Samanta · Michael Hohenegger · Nima Tashakor 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
基于云的电动汽车电池管理系统（BMS）及其关联模块化多电平逆变器（MMI）的有效运行依赖于实时数据流。现有数据规范仅适用于固定布线电池配置及长期历史数据存储，难以满足实时需求。本文提出一种标准化数据规范及基于云的架构，支持云BMS的运行数据存储与分析，简化电池数字孪生的实现，并促进电池平台的研发。该规范兼容基于MMI的可重构电池组配置与控制参数，适用于实时数据流。实验数据与分析验证了该规范在云端实时数据传输、状态估计及容错测量方面的有效性。
解读: 该云BMS数据规范与实时流架构对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对PowerTitan等大型储能系统，可借鉴其通用数据规范实现电池簇级实时监控与状态估计，提升iSolarCloud平台的数据处理能力。MMI可重构电池组配置思想可应用于ST系列储能变流器的电池接入灵活性优化，支持异构电池组并联运...
采用典型无功功率控制策略的构网型变流器暂态功角与电压稳定性
Transient Angle and Voltage Stability of Grid-Forming Converters With Typical Reactive Power Control Schemes
Wenjia Si · Jingyang Fang · Xingyou Chen · Tao Xu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
构网型变流器被视为电力电子化电力系统的关键技术，但其在暂态过程中常被忽视的无功功率控制问题亟待研究。本文创新性地指出，采用典型无功控制策略（如电压下垂、无功下垂及无功PI控制）的构网型变流器可能面临暂态功角和/或电压稳定性问题。研究表明，零阶无功控制仅存在功角稳定问题，但无功调节能力有限；而一阶控制（如PI控制）虽可实现恒定无功运行，却可能引发功角、电压及混合稳定性问题。本文揭示了其失稳机理，并对典型控制方案进行了全面比较，实验结果验证了理论分析。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化具有重要价值。文章揭示的无功控制与暂态稳定性耦合机理，可直接应用于优化阳光电源储能系统在弱电网场景下的电压支撑能力。针对零阶控制（电压/无功下垂）和一阶控制（PI调节）的稳定性差异分析，为ST系列产品在不同...
基于优化LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制器稳定性设计
Stability Design of Single-Loop Voltage Controller for Grid-Forming Inverters With Optimized LLCL Filter
Davood Keshavarzi · Nima Tashakor · Jingyang Fang · Brahim Elkhalil Youcefa 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
摘要：未来的多电力电子电网中，可控开关模式电源的渗透率不断提高，预计可再生能源和储能系统中将需要具备电网支撑能力的逆变器及相关控制技术。通常采用 LC 滤波器以明确的电流将逆变器与电网相连。为使系统稳定并防止振荡，LC 谐振频率通常选择为采样频率的三分之一以上。在运行过程中，由于电网阻抗的影响，有效滤波器谐振频率会发生偏移，而电网阻抗因地点而异，甚至会随时间变化。这种谐振频率偏移可能使系统进入不稳定运行区域。相反，选择高谐振 LC 滤波器在抑制开关畸变方面无法满足电网规范要求。本文介绍了一种用于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网形态正从传统同步发电机主导向电力电子化转变，构网型逆变器已成为我司光伏逆变器和储能系统产品线的核心技术方向。 该技术的创新点在于通过负比例增益控制算法，使低谐振频率的LL...
具有等模块与无传感器电压平衡的非对称级联桥变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块级联能够产生多电平电压输出，以提高电力传输能力和质量。然而，由于电压电平仅随模块数量呈线性增加，传统级联变换器若要实现高质量和高精度，就需要数量过多的模块。电压呈递减序列（例如二进制几何级数（1, ½, ¼, …））的模块模仿模数转换，通过对具有越来越精细步长的模块进行线性组合，可生成非常精细的输出波形。然而，使用电压递减的模块会迅速降低每个模块的能量含量，并且通常需要为每个模块电压等级专门设计模块。本文提出了一种新颖的不对称变换器设计，其模块电压序列截然不同，还提出了一种最优低成本控制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的非对称级联桥式变换器技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的模块电压序列设计，在保持模块标准化的前提下实现了高质量多电平输出，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 技术的核心优势在于突破了传统级联拓扑的局限性。相比二进制...
直流至5 MHz宽输出带宽高功率高保真转换器
DC-to-5-MHz Wide-Output-Bandwidth High-Power High-Fidelity Converter
Jinshui Zhang · Boshuo Wang · Xiaoyang Tian · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电力电子技术的进步使得实现高功率水平（例如电网中达到吉瓦级）或高输出带宽（例如通信领域中超过兆赫兹）成为可能。然而，要同时实现这两者仍具有挑战性。从高效多通道无线电力传输到前沿的医学和神经科学应用等各种应用，都需要高功率和宽带宽。传统逆变器可以在电网或特定频率范围内实现高功率和高质量，但在达到更高输出频率时会失去其保真度。谐振电路可以产生高输出频率，但带宽较窄。我们通过将氮化镓（GaN）晶体管与模块化级联双 H 桥电路相结合，并采用能够处理典型时序和平衡问题的控制方法，克服了这些硬件挑战。我们开...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项DC至5MHz宽输出带宽高功率高保真变换器技术展现了多个维度的战略价值。该技术突破了传统逆变器在高功率与宽频带之间的固有矛盾，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域面临的技术瓶颈高度契合。 首先，该研究采用的GaN（氮化镓）功率器件与模块化级联双H桥拓扑结构，为我们下一代...
优化光伏-电池混合系统：一种具有组件级最大功率点跟踪和负载共享的可重构方法
Optimizing PV–Battery Hybrid Systems: A Reconfigurable Approach With Module-Level Maximum-Power-Point Tracking and Load Sharing
Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种新颖的混合可重构电池与光伏（PV）系统，旨在满足对高效可再生能源日益增长的需求。该系统采用模块化可重构架构，配备紧凑的耦合电感和独特的调制策略，提高了灵活性和能源利用率。该系统确保每个光伏组件在其最大功率点（MPP）运行，以实现发电最大化，同时解决了硬线连接带来的局部最优和可扩展性等问题。电池模块能无缝适应光伏输出功率和负载需求的波动，同时确保稳定的直流母线电压输出。通过耦合电感在并联和串联连接之间创建中间状态，以管理并联模块之间的电压差。这些电感占用空间小，磁性材料使用量少。它们...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏-储能混合可重构系统技术具有显著的战略价值。该技术通过模块级最大功率点跟踪（MPPT）和可重构架构，有效解决了传统固定串联系统中的局部遮蔽、失配损失和扩展性受限等痛点，这与我们在组串式逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心创新在于紧凑型耦合电感...
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