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一种适用于宽功率范围的CPS-PWM模块化多电平变换器电容电压平衡鲁棒控制方法
A Robust Capacitor Voltage Balancing Method for CPS-PWM-Based Modular Multilevel Converters Accommodating Wide Power Range
Lingbo Zhou · Canfeng Chen · Jian Xiong · Kai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
电容电压平衡是模块化多电平变换器（MMC）安全可靠运行的关键。本文针对采用相移载波脉宽调制（CPS-PWM）的MMC，提出了一种改进的个体电容电压平衡方法，解决了传统方法在宽功率范围内动态性能不佳的问题。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的改进型电容电压平衡算法，能够显著提升MMC在宽功率波动下的动态响应能力和系统稳定性，有助于优化大功率储能变流器（PCS）的控制策略。建议研发团队关注该算法在复杂电网工况下的鲁棒...
采用简单电压平衡方法的串联堆叠模块化DC-DC变换器
Series Stacked Modular DC–DC Converter Using Simple Voltage Balancing Method
Jung-Soo Bae · Tae-Hyun Kim · Seong-Ho Son · Hyoung-Suk Kim 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种采用模块化串联堆叠结构的高输出电压DC-DC变换器拓扑。设计重点在于实现模块间的输出电压平衡及简化控制电路。通过提出一种分裂次级变压器绕组方案，有效解决了模块间的电压均衡问题，并简化了系统控制复杂度。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，模块化串联堆叠技术能有效降低单管电压应力，提升系统功率密度。建议研发团队关注该“分裂次级绕组”平衡方案，评估其在多模块并联/串联储能PCS中的应用潜力，以...
一种用于串联SiC MOSFET主动电压平衡的耦合电感改进型RC缓冲电路
A Modified RC Snubber With Coupled Inductor for Active Voltage Balancing of Series-Connected SiC MOSFETs
Chengmin Li · Saizhen Chen · Haoze Luo · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
SiC MOSFET串联是提升器件阻断电压的有效方案，但动态电压平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种简单、快速且经济的动态电压平衡电路，通过耦合电感改进型RC缓冲器，有效抑制了串联SiC MOSFET间的电压不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过该改进型RC缓冲电路，可有效解决多管串联时的动态均压难题，提升系统在高压工况下的可靠性，降低对器件筛选一致性的严苛要求，从而降低系统...
具有宽电压增益和全范围ZVS的双极性直流微电网自动电压平衡DC-DC变换器
Automatic Voltage-Balancing DC–DC Converter With Wide Voltage Gain and Full Range ZVS for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Hongwei Pi · Hua Han · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对双极性直流微电网中不平衡负载导致的电压偏差及高频变压器直流偏磁问题，本文提出了一种新型双极性DC-DC变换器。该拓扑利用平衡电感实现负载无关的自动电压平衡，无需额外控制；通过次级侧串联隔直电容，有效抑制了直流偏磁，并实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在数据中心及工商业储能应用中日益普及，该拓扑提出的自动电压平衡机制可简化PCS控制逻辑，提高系统在不平衡负载下的鲁棒性。建议研发团队关注其全范围ZVS特性，这有助于提...
一种基于有源钳位模块的串联SiC MOSFET电压均衡方法
A Voltage Balancing Method for Series-Connected SiC MOSFETs Based on Active Clamping Modules Operating Under Hard Switching Conditions
Yibo Jiang · Shuai Shao · Weiqiang Zhou · Zhi Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种在硬开关条件下实现串联SiC MOSFET电压均衡的方法。通过引入包含辅助开关和钳位电容的有源钳位模块（ACM），有效解决了开关不同步及换流过程中的电压不平衡问题，并建立了相应的数学模型。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）向更高电压等级（如1500V/2000V）及更高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。由于单管SiC耐压限制，串联技术是提升系统电压的关键。该研究提出的有源钳位均衡方案，能有效解决高压工况下SiC器件的动态均压难题，提升功率模...
模块化多电平超级电容储能系统的有源SOC均衡控制策略
Active SOC Balancing Control Strategy for Modular Multilevel Super Capacitor Energy Storage System
Kaitao Bi · Li Sun · Quntao An · Jiandong Duan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种用于模块化超级电容储能系统的有源荷电状态（SOC）均衡控制策略。该策略采用主从结构，包含公共直流母线电压环和各子模块独立的电流环。公共电压环确保系统直流母线电压的稳定性不受SOC均衡控制的影响。
解读: 该研究提出的模块化多电平拓扑及主从控制策略，对阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要的参考价值。随着储能系统向高压、大容量方向发展，模块化多电平技术（MMC）能有效降低器件应力并提升电能质量。该文提出的SOC均衡策略可优化储能单元间的能量分配，延长系统寿命。建议研发团...
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...
一种用于高降压比辅助电源的可扩展自供电平衡电路
A Scalable Self-Powered Balancing Circuit for High-Step-Down-Ratio Auxiliary Power Supply
Keyao Sun · Ning Yan · Xiang Lin · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种针对中压变换器的新型辅助电源解决方案，采用基于单向平衡单元的方法。与现有电压平衡电路设计相比，该方案将有源器件数量及驱动电路需求减少了一半。此外，通过解耦LC谐振槽，显著减小了谐振槽的体积。
解读: 该技术在辅助电源设计上的优化对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。对于PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，中压直流母线下的辅助电源设计是提升系统功率密度和可靠性的关键。该方案通过减少有源器件数量，不仅能降低辅助电源的故障率，还能有效缩减体积，为高功率密度逆变器和PCS的内部空间布...
一种具有电容电压自平衡功能的Z型模块化多电平变换器
A Novel Z-Type Modular Multilevel Converter With Capacitor Voltage Self-Balancing for Grid-Tied Applications
Tong Zheng · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Xiaozhong Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）是中高压并网应用的有效方案，但其包含大量浮动电容，电压平衡控制复杂且计算负担重。本文提出一种新型Z型MMC拓扑，通过结构优化实现电容电压自平衡，有效降低了控制系统的计算复杂度，提升了系统在并网应用中的可靠性与效率。
解读: 该研究提出的Z型MMC拓扑及其自平衡控制策略，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电压等级（如1500V甚至更高）发展，MMC拓扑的控制复杂度和计算资源消耗是制约成本与性能的关键。该技术通过拓扑创新简化了电容电压平衡控制，...
一种具有改进瞬态性能的5电平ANPC和TNPC逆变器中点电压平衡方案
A Neutral Point Voltage Balancing Scheme With Improved Transient Performance for 5-Level ANPC and TNPC Inverters
Teenu Techela Davis · Anubrata Dey · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文探讨了一种适用于三相5电平有源中点钳位（ANPC）和T型中点钳位（TNPC）逆变器的中点电压平衡方案。该方案利用基于载波的脉宽调制技术，通过冗余开关状态调节直流母线电容和浮动电容电压，从而有效提升了系统的瞬态响应性能。
解读: 该研究针对5电平ANPC/TNPC拓扑，直接服务于阳光电源的高功率密度、高效率逆变技术需求。随着光伏电站向更高直流电压等级发展，多电平技术是提升组串式及集中式逆变器效率的关键。该平衡方案能有效解决多电平拓扑中电容电压不平衡的痛点，提升系统在复杂电网环境下的瞬态稳定性。建议研发团队将其应用于大功率组串...
用于开关周期平衡模式下模块化多电平变换器的闭环电容电压平衡方案
Closed-Loop Capacitor Voltage Balancing Scheme for Modular Multilevel Converters Operated in Switching-Cycle Balancing Mode
Jayesh Kumar Motwani · Boran Fan · Yu Rong · Dushan Boroyevich 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
模块化多电平变换器（MMC）因其高扩展性和模块化优势，在高压/中压应用中备受关注，但庞大的子模块电容限制了其广泛应用。本文提出了一种新型开关周期平衡控制策略，旨在优化电容电压平衡，减少电容体积，提升系统功率密度。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面电站集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该文献提出的开关周期平衡控制策略能有效降低子模块电容需求，直接提升系统功率密度并降低物料成本。建议研发团队关注该控制算法在提升系统动态响应及降低电容损耗方面的表现，评估其在未来高压大功率集中...
二极管钳位模块化多电平变换器
MMC）无传感器平衡的电压估计与电平调整移相载波调制
Nima Tashakor · Davood Keshavarzi · Farzad Iraji · Shady Banana 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
模块化多电平变换器（MMC）在高压应用中极具潜力，但其复杂的传感器需求和平衡策略限制了成本效益。本文提出了一种结合电压估计与电平调整移相载波调制（LA-PSC）的无传感器电压平衡策略，旨在简化控制器设计并提升系统经济性。
解读: 该技术对于阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在超高压直流输电及大型电站中应用广泛，通过无传感器电压平衡策略，可显著降低硬件成本、减少传感器故障点并提升系统可靠性。建议研发团队关注LA-PSC调制在降低系统复杂度和提升功率密度方面的潜力...
利用耦合电感平衡多相飞跨电容多电平
FCML）变换器：建模、分析与局限性
Daniel H. Zhou · Janko Čeliković · Dragan Maksimović · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了利用耦合电感实现飞跨电容多电平（FCML）变换器被动平衡的建模、分析与设计方法。耦合电感通过降低电感电流纹波和开关应力，并提供飞跨电容电压平衡，显著提升了FCML拓扑的可扩展性。
解读: FCML拓扑凭借其高功率密度和低开关应力，在阳光电源的高效组串式逆变器及下一代储能变流器（PCS）研发中具有潜在应用价值。耦合电感技术能有效解决多电平拓扑中电容电压平衡的难题，有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注该技术在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC环节的...
一种具有全电压平衡能力的双极性低压直流电网改进型三电平中点钳位变换器系统
An Improved Three-Level Neutral Point Clamped Converter System With Full-Voltage Balancing Capability for Bipolar Low-Voltage DC Grid
Bowei Li · Hao Tian · Li Ding · Xuesong Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
双极性低压直流电网是电力分配的有效方案。三电平中点钳位（3L-NPC）变换器作为该场景的候选方案，在非对称运行下存在电压平衡能力受限的问题。本文详细研究了传统3L-NPC的电压平衡极限，并提出了一种改进型拓扑，实现了全电压平衡能力，提升了直流电网的运行稳定性。
解读: 该研究针对3L-NPC拓扑在直流侧电压平衡方面的局限性进行了优化，这对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，直流侧电压平衡直接影响电池组的寿命与系统效率。该改进型拓扑可提升系统在复杂负载或非对称工况下的鲁棒性，建议研发团队关注其在模...
模块化多电平DC-DC变换器中具有固有平衡能力的子模块电压纹波最小化最优循环调制
Optimal Circulant Modulation for Submodule Voltage Ripple Minimization With Inherent Balancing Capability in Modular Multilevel DC–DC Converters
Shiyuan Fan · Xin Xiang · Yunjie Gu · Huan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）在直流中压应用中具有显著优势，但面临子模块（SM）电压平衡挑战。本文提出了一种最优循环调制方法，在最小化SM电压纹波的同时，证明了其具备固有平衡能力，从而允许减小SM电容体积并提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，模块化多电平拓扑在直流侧的应用潜力巨大。该调制策略通过优化电压纹波，可显著降低电容选型规格，从而减小PCS体积并提升功率密度。建议研发团队关注该调制算法在双向DC-DC变...
±350-kV/1000-MW模块化多电平变换器(MMC)的功率模块电容电压平衡方法
Power Module Capacitor Voltage Balancing Method for a ±350-kV/1000-MW Modular Multilevel Converter
Zixin Li · Fanqiang Gao · Fei Xu · Xun Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文针对±350-kV/1000-MW大功率模块化多电平变换器(MMC)，研究了功率模块电容电压平衡控制。由于该应用场景下IGBT电流超过额定值，需在低开关频率下实现高效的电压平衡，以降低损耗并提升系统可靠性。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑主要应用于高压直流输电（HVDC）及大容量柔性交流输电系统，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异。然而，随着阳光电源在大型电网侧储能及构网型技术领域的深入，MMC技术在超高压大容量储能系统中的潜在应用价值值得关注。建议研发团队关注该文献中关于低开关...
一种用于串联超级电容器的快速模块化多绕组变压器均衡拓扑
A Fast Modularized Multiwinding Transformer Balancing Topology for Series-Connected Super Capacitors
Shaogui Fan · Jiandong Duan · Li Sun · Kai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种用于串联超级电容器的快速模块化多绕组变压器均衡拓扑（MMTBT）。该拓扑实现了模块内部及模块间电压均衡的完全解耦，具有高度的模块化特性。与现有技术不同，该方案解决了多模块共享PWM驱动导致的控制局限性，显著提升了均衡速度与系统灵活性。
解读: 该拓扑在超级电容器均衡控制方面的创新，对阳光电源的储能系统业务具有重要参考价值。虽然目前PowerTitan和PowerStack主要采用锂电池技术，但随着混合储能（锂电+超级电容）在调频等高功率密度场景的应用需求增加，该模块化均衡技术可优化储能变流器（PCS）的直流侧管理，提升系统寿命与效率。建议...
用于实现峰值效率运行的主动电池均衡电流模式控制器评估
Evaluation of Current-Mode Controller for Active Battery Cells Balancing With Peak Efficiency Operation
Mohammad K. Al-Smadi · Jaber A. Abu Qahouq · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种用于开关电感拓扑的电流模式控制器，旨在实现电池组内电芯或模块间的电压均衡，同时确保系统在峰值效率下运行。该方法克服了传统固定占空比方案的局限性，实现了对均衡电流的精确控制，显著提升了电池管理系统的性能与效率。
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。目前阳光电源的大型储能系统高度依赖BMS的均衡能力以提升电池组寿命和可用容量。引入电流模式控制替代传统的固定占空比方案，能够显著降低均衡过程中的能量损耗，提升系统整体循环效率。建议研发团队评估该拓扑在模块...
基于多绕组变压器的低成本驱动电池均衡系统
Multiwinding Transformer Based Cell Balancing System With Cost-Effective Gate Drivers
Yuanmao Ye · Pengfeng Huang · Ziwei Ke · Xiaolin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
电池均衡是电池管理系统（BMS）的核心，用于维持电芯电压一致性。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的主动均衡电路，配合低成本驱动电路，实现了所有电芯的同步均衡，显著提升了均衡速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能产品线（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要参考价值。目前大型储能系统对电芯一致性要求极高，传统被动均衡发热大、效率低，而基于多绕组变压器的主动均衡方案能有效提升系统能量利用率并延长电池寿命。该研究提出的低成本驱动电路方案，有助于优化阳光电源储能...
一种用于感应电机负载单源堆叠直流母线电容瞬时电压平衡的多电平逆变器
A Multilevel Inverter for Instantaneous Voltage Balancing of Single Sourced Stacked DC-Link Capacitors for an Induction Motor Load
Tutan Debnath · Rakesh Resalayyan · Mohammed Imthias · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种新型九电平逆变器拓扑，用于感应电机驱动应用，并实现了堆叠直流母线电容的瞬时电压平衡。通过确保中性点（NP）电流为零，在采样周期内实现了直流母线上三个中性点的瞬时平衡。
解读: 该研究提出的多电平拓扑及中性点电压平衡控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，直流母线电容的电压均衡直接影响系统效率与器件寿命。该文提出的瞬时平衡方案有助于优化高压直流侧的控制算法，减少对复杂硬件补偿电路的依赖，提升系统功率...
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