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混合式中压直流断路器中非对称IGCT器件二极管感应反向电压应力的抑制
Suppression of Diode-Induced Reverse Voltage Stress for the Asymmetric IGCT Device in the Hybrid MVDC Circuit Breaker
Jiayu Fan · Yu Xiao · Xinming Shao · Zhonghao Dongye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
非对称集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合式中压直流（MVDC）断路器中常用于电流分担与续流，以提升真空灭弧室的介电恢复能力。本文针对续流二极管导通期间，非对称IGCT器件承受的反向电压应力问题进行研究，旨在抑制该应力以防止器件失效。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件（IGCT）在直流断路器中的应用及可靠性。虽然阳光电源目前的主力产品（光伏逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但随着公司在大型储能系统及直流输配电领域（如PowerTitan系列、高压直流耦合方案）的深入布局，对高压直流断路技术及功率器件的极端工况保护具...
基于广义分布函数与Preisach模型的磁性元件磁滞建模及高效参数辨识
Hysteresis Modeling of Magnetic Components With Generalized Distribution Function and Efficient Parameter Identification Based on Preisach Model
Zhan Shen · Lexing Zhang · Shunshun Ma · Kaiyuan Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
软磁材料广泛应用于电力电子变换器的磁性元件中。其磁滞效应导致磁芯呈现非线性阻抗特性，进而引发损耗增加、波形畸变及电磁干扰问题。本文针对磁性材料的非线性行为，提出了一种基于广义分布函数的Preisach磁滞建模方法，并实现了高效的参数辨识，为优化变换器磁性元件设计提供了理论支持。
解读: 磁性元件（电感、变压器）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）的核心部件。该研究提出的高精度磁滞建模与参数辨识方法，能有效提升磁性元件在复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化磁芯设计，从而提升逆变器与PCS的整机效率。此外，该方法在减少电磁干...
用于高压超级共源共栅功率开关的栅极电压闭环调节技术
Gate Voltage Closed-Loop Regulation Technique for High-Voltage Supercascode Power Switches
Yu Xiao · Zongjian Li · Renfeng Guan · Biao Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于常关型器件的高压超级共源共栅（Supercascode）开关拓扑，并引入了栅极电压自适应闭环调节技术。通过闭环电路对串联器件的栅极电压进行动态调节，实现了电压均衡，显著提升了开关导通的一致性及串联器件的可靠性，适用于高压变换器应用。
解读: 该技术对于阳光电源的高压电力电子产品具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高压集中式光伏逆变器中，随着直流侧电压等级的不断提升，如何解决功率器件串联带来的均压与驱动一致性问题是提升系统效率与可靠性的关键。该闭环调节技术可优化高压功率模块的驱动设计，降低器件应力，从而提升逆变器及PC...
中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡，增加主绝缘局部放电风险，甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理，并提出相应的抑制策略，以提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用，高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意...
模块化多电平变换器子模块故障诊断与容错控制方法综述
Review of Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Methods of the Modular Multilevel Converter Under Submodule Failure
Qian Xiao · Yu Jin · Hongjie Jia · Yi Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化结构和优异的谐波性能，在交流和直流转换应用中备受关注。然而，大量的功率开关增加了子模块（SM）故障的风险，这对MMC的安全可靠运行提出了巨大挑战。本文详细综述了MMC在子模块故障下的故障诊断与容错控制方法。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中具有重要应用潜力。随着系统容量向高压化、大功率化发展，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略，可优化iSolarCloud智能运维平台对变换器内部状态的实时监测能力，降低因单点故...
一种用于旋转导向钻井应用的6.78 MHz全双工同步电容式电力与数据传输系统
A 6.78 MHz Full-Duplex Simultaneous Capacitive Power and Data Transfer System for Rotary Steerable Drilling Application
Zhe Liu · Ruimin Nie · Zhuangsheng Xiao · Tong Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
无线电能传输（WPT）技术可为旋转导向钻井提供安全可靠的电源，但轻量化与通信能力是核心需求。针对钻井过程中的振动与介质变化问题，本文提出了一种基于共享通道的全双工同步电容式电力与数据传输（SCPDT）系统，有效解决了高频下的能量与信息同步传输难题。
解读: 该技术主要针对特殊工业场景下的无线能量与信号传输，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、充电桩）存在一定技术跨度。然而，其高频电容耦合与全双工通信技术在未来智能运维平台（iSolarCloud）的传感器无线供电、或电动汽车充电桩内部模块间的非接触式信号传输中具有潜在参考价值。建议关注其在高频功率变换中的...
单级双向图腾柱双有源桥AC-DC变换器的最优非对称扩展移相调制方案
Optimal Asymmetric Extended-Phase-Shift Modulation Scheme for Single-Stage Bidirectional Totem-Pole Dual Active Bridge AC-DC Converter
Hang Xiao · Jia Li · Chengyang Yu · Yipeng Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
单级单相AC-DC变换器在车载充电器等领域应用广泛。图腾柱双有源桥（DAB）拓扑因其高集成度和双向运行能力备受关注。本文提出了一种最优非对称扩展移相调制方案，旨在克服传统移相控制的局限性，进一步提升变换器的效率与功率密度。
解读: 该研究提出的非对称扩展移相调制方案对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。图腾柱DAB拓扑是实现高效率、高功率密度车载充电及V2G（车网互动）的关键技术。通过优化调制策略，可有效降低开关损耗，提升充电桩的转换效率和热管理性能。建议研发团队在充电桩产品线中评估该调制方案，以增强在紧凑型双向充...
用于自偏置低压差线性稳压器中小增益级的多重自适应电流反馈技术
Multiple Adaptive Current Feedback Technique for Small-Gain Stages in Adaptively Biased Low-Dropout Regulator
Liyuan Dong · Qisheng Zhang · Xiao Zhao · Shuoyang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种用于自偏置低压差线性稳压器（LDO）的多重自适应电流反馈技术。该方案通过在重载下提供与功率晶体管电流成比例的偏置电流，有效避免了额外固定偏置电流带来的功耗，解决了电流镜像缓冲器在LDO应用中的性能瓶颈，优化了芯片面积与功耗平衡。
解读: 该技术主要应用于集成电路电源管理领域，属于功率电子的基础拓扑与电路设计范畴。对于阳光电源而言，虽然该技术不直接应用于光伏逆变器或储能变流器的主功率回路，但其在提升电源管理芯片（PMIC）效率和减小芯片面积方面的研究，对阳光电源电动汽车充电桩内部的控制板卡、iSolarCloud智能运维平台配套的通信...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制，本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关（GVSB-SCPS）的新型部分功率直流变压器（DCX）。该DCX前级由GVSB-SCPS构成，实现了单模块中压直流输入及固定电压比，并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化（1500V及以上）发展，该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计，提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
基于液态金属热界面材料的压接式IGBT器件热接触电阻优化
Thermal Contact Resistance Optimization of Press-Pack IGBT Device Based on Liquid Metal Thermal Interface Material
Xiao Wang · Hui Li · Ran Yao · Wei Lai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在压接式IGBT（PP-IGBT）器件中，热接触电阻通常占总热阻的50%以上，严重影响散热并导致结温升高。本文提出了一种通过填充液态金属热界面材料来优化PP-IGBT热接触电阻的方法，旨在降低器件热阻，提升散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。PP-IGBT作为高压大功率应用的核心器件，其散热性能直接决定了系统的功率密度和长期运行可靠性。通过引入液态金属优化热接触电阻，可有效降低器件结温，从而提升逆变器在极端工况下的输出能力，或在同等散热条件下实现更紧凑...
一种用于低压直流应用的新型电弧增强轻量化机械开关的超快速混合断路器开发
Development of an Ultrafast Hybrid Circuit Breaker With a Novel Arc-Enhanced Lightweight Mechanical Switch for Low-Voltage DC Applications
Tianpei Shan · Yifei Wu · Yi Wu · Heming Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
混合直流断路器（HCB）对于直流电网故障清除至关重要。针对低压直流系统中故障电流上升快、现有方案难以兼顾速度与体积的问题，本文提出了一种新型电弧增强轻量化机械开关，旨在优化混合断路器的结构设计与换流性能，提升故障切断效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着直流微电网和高压储能系统的普及，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该研究提出的轻量化、超快速机械开关方案，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）内部直流侧保护电路的体积与响应速度，...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
一种基于级联H桥变换器储能系统的新型容错运行方法以避免过充
A Novel Fault-Tolerant Operation Approach for Cascaded H-Bridge Converter-Based Battery Energy Storage Systems to Avoid Overcharge
Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要：基于传统基频零序电压（FFZSV）注入的容错运行方法，在低功率因数且子模块（SM）发生故障的情况下会导致功率反转，这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统（CHB - BESS）存在过充风险。为解决这一问题，本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先，分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上，根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段，对 FFZSV 进行修正，并在必要时注入负序电流。这样，三相电...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一，其模块化设计在提升系统可靠性的同时，也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...
木质素基凝胶电解质在储能领域的研究进展
Recent advances in lignin-based gel electrolytes for energy storage
Xiao-Yu Lia · Han-Min Wang · Yu-Chen Hana · Jing Lia 等7人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 随着全球对电能需求的不断增长，由于其灵活性，电能存储器件变得日益紧迫和重要。基于可再生生物质的电化学材料被广泛认为是替代传统化石材料的有前景的解决方案。作为自然界中最丰富的芳香族聚合物，木质素因其独特的高分子结构而 increasingly 被用作多功能储能材料。木质素基凝胶电解质（LGEs）已成功应用于柔性电子器件、电容器和金属电池中，显著提升了其作为储能材料的应用潜力。本文综述了木质素基凝胶电解质（LGEs）的最新研究进展，系统概述了木质素基绿色凝胶电解质的导电机理及其在储能器件（超级...
解读: 木质素基凝胶电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其在超级电容器和金属电池中的应用可为PowerTitan储能系统提供绿色电解质材料方案,提升环境友好性。柔性凝胶电解质特性可优化ST系列PCS的电池热管理和安全性能。该生物质基导电材料的研究为储能系统降本增效提供新思路,符合公司可持续发展战略,可...
中压中频变压器绕组内部电压振荡的起因分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而，宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡，增加一次绝缘局部放电的风险，并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡，但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比，该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此，推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型，分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件，中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色，特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...
探索同步升压变换器快速启动的最优切换模式
Exploring Optimal Switching Patterns for Rapid Start-Up in Synchronous Boost Converters
Ziheng Xiao · Yu Jiang · Lei Zhang · Zhigang Yao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
实现同步升压变换器平滑、高效且快速的启动对降低元件应力与功率损耗、抑制浪涌电流及防止系统损坏至关重要。传统方法无法逐周期优化启动过程中的开关模式，导致电感电流控制不佳和启动时间延长。由于问题复杂性，启动阶段开关模式优化属于NP完全问题。为此，本文提出一种基于加权伪随机决策的ε-贪心算法，结合“超越最优”策略的启发式蒙特卡洛仿真，以寻找最快启动路径。实验结果表明，相较于传统逐周期与非逐周期启动方法，该方法显著提升了启动速度与平稳性。
解读: 该同步升压变换器快速启动优化技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，快速平滑启动可降低DC/DC变换模块的电感电流冲击，减少IGBT/SiC器件应力，提升PowerTitan系统并网响应速度。对于SG系列光伏逆变器的Boost升压电路，该ε-贪心算法可优化MPPT启动过...
从单体到网络化：面向DoS与FDI攻击的直流微电网实用预设时间弹性控制
From Single to Networked: Practical Predefined-Time Resilient Control of DC Microgrids Under DoS and FDI Attacks
Yu Zhang · Yan-Wu Wang · Zhichun Yang · Xiao-Kang Liu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对通信网络下直流微电网易受拒绝服务（DoS）和虚假数据注入（FDI）攻击的问题，本文提出一种适用于单体及网络化直流微电网集群的预设时间弹性控制策略，含切换自适应补偿算法以抵御无界FDI攻击，并通过仿真与硬件在环实验验证其快速收敛与低稳态误差优势。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在多机协同、网络化微电网场景下的抗攻击鲁棒控制具有直接参考价值，尤其可增强ST系列PCS在复杂通信环境下的电压/功率协同调节可靠性。建议将预设时间收敛机制与iSolarCloud平台的边缘智能控制模块融合，提升光储柴氢混合微网在能源...
基于数据驱动振荡模式预测的风电并网系统谐振抑制方法
Data-Driven Oscillation Mode Prediction Based Resonance Mitigation Scheme for Wind Turbine Generators Connected Power System
Lujie Yu · Jiong Ding · Jiebei Zhu · Heyu Luo 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
本文提出了一种数据驱动的振荡模式预测（DOMP）模型，旨在减轻风力发电机（WTG）接入电力系统中的潜在模态谐振问题，而无需建立复杂的状态空间分析模型。该方法首先对历史运行场景下的系统振荡模式进行识别和聚类，以提供高质量的训练数据。然后，采用深度极限学习机算法对DOMP模型进行训练，将场景信息作为输入，已识别的振荡模式作为输出。基于DOMP预测的振荡模式，对WTG控制参数进行优化，以防止潜在的模态谐振，并提高系统在未来不确定场景下的小信号稳定性。通过对改进的IEEE 39节点和IEEE 118节点...
解读: 该数据驱动振荡预测技术对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的并网控制，提升大规模储能电站的谐振抑制能力；也可集成到SG系列逆变器的GFM/GFL控制中，增强新能源并网系统稳定性。该方法无需精确建模，通过机器学习实现在线预测和自适应控制，契合阳光电源在智能化...
面向可调容量差异抑制的电池储能系统分布式均衡分组功率控制
Distributed Balanced Grouping Power Control for Battery Energy Storage Systems to Mitigate Adjustable Capacity Discrepancy
Yang Yu · Boxiao Wang · Menglu Li · Tingyan Lv 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年4月 · Vol.40
针对电池储能系统（BESS）中电池组间可调容量差异（ACD）导致响应慢、精度低等问题，本文提出基于二部图分组的分布式功率控制策略，构建ACD评估模型，设计新型分组分配机制，并改进二部共识算法（IBCA）以压缩通信延迟、提升迭代速度与SOC均衡性。仿真与实验验证其有效性。
解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列PCS及PowerTitan大型储能系统的多簇协同控制需求，尤其适用于多PACK并联场景下的功率动态均衡与SOC一致性管理。IBCA算法可嵌入iSolarCloud智能运维平台实现边缘侧实时协同控制，提升PowerStack系统在调峰调频工况下的响应精度与寿命。建议在下...
用于缓解可调容量差异的分布式均衡分组功率控制
Distributed Balanced Grouping Power Control for Battery Energy Storage Systems to Mitigate Adjustable Capacity Discrepancy
Yang Yu · Boxiao Wang · Menglu Li · Tingyan Lv 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年4月
摘要：电池储能系统（BESS）的传统分组控制策略常常面临可调容量差异（ACD）问题，同时存在运行速度和精度降低的情况，尤其是在存在延迟的环境中。为应对这些挑战，本文提出了一种基于二分分组的电池储能系统分布式分组功率控制策略。首先，分析了电池储能系统中电池组（BG）可调容量差异的成因。建立了可调容量差异评估模型，以研究电池组之间的有限竞争关系，并引入了一种新的电池储能系统分组分配机制。其次，采用归一化变换矩阵，将二分一致性算法（BCA）应用于功率控制。通过对拉普拉斯矩阵进行改进，以压缩延迟并提高迭...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的分布式平衡分组功率控制策略具有重要的工程应用价值。当前我司大规模储能系统普遍采用多组电池并联运行架构，论文所指出的"可调容量差异"(ACD)问题在实际项目中确实存在——不同电池组因老化程度、温度分布、初始荷电状态差异导致的可用容量不均衡，会直接影响系统整体...
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