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一种用于单相半桥有源电力滤波器的串并联谐振LCL滤波器参数设计
Parameter Design of a Novel Series-Parallel-Resonant LCL Filter for Single-Phase Half-Bridge Active Power Filters
Jingyang Fang · Guochun Xiao · Xu Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种用于单相半桥有源电力滤波器（APF）的新型高阶无源滤波器，即串并联谐振LCL（SPRLCL）滤波器。通过在电容支路引入串联谐振以及在电网侧电感并联小电容引入并联谐振，该拓扑有效改善了滤波性能。文中提出了三种参数设计方法以优化滤波器特性。
解读: 该研究提出的SPRLCL滤波器拓扑在提升滤波性能的同时优化了系统体积，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业储能PCS产品具有重要参考价值。在单相逆变器产品中，采用此类高阶滤波方案可有效抑制高频谐波，减小磁性元件体积，从而提升功率密度并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在iSolarCloud智能运维...
高阶滤波器三相逆变器混合阻尼方法的系统化设计
Systematic Design of the Hybrid Damping Method for Three-Phase Inverters With High-Order Filters
Jie Ye · Anwen Shen · Zhixiong Zhang · Jinbang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
针对三相并网逆变器，高阶滤波器（如LCL-LC）因其体积小、谐波抑制能力强而备受关注。本文提出了一种结合无源与有源阻尼的混合阻尼方法，旨在有效抑制高阶滤波器谐振，并针对系统高阶特性进行了系统化参数设计研究。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器。随着电网环境日益复杂，高阶滤波器在提升功率密度和电能质量方面具有显著优势。该混合阻尼设计方法可直接应用于阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的控制算法优化中，特别是在弱电网接入场景下，能有效提升系统的稳定性与谐振抑制能力。建议研发团队将其纳入新一代逆变...
一种提升高频功率变换器分辨率的最优数字脉宽调制抖动技术
An Optimal Digital Pulse-Width-Modulated Dither Technique to Enhance the Resolution of High-Frequency Power Converters
Jingyang Fang · Xu Yang · Lei Zhang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
宽禁带半导体器件的应用显著提升了功率变换器的功率密度与效率，但其极高的开关频率对数字控制系统的时钟频率提出了严苛要求。本文提出一种最优数字PWM抖动技术，旨在解决高频变换器中数字控制分辨率不足的问题，从而在不大幅提升系统时钟频率的前提下，实现高精度控制。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成趋势。高频化带来的控制分辨率瓶颈是实现高效率与低谐波输出的关键障碍。该抖动技术为阳光电源的数字控制平台提供了有效的解决方案，有助于在不增加昂贵高速处理器成本的前提下，提升逆变器与PC...
基于复系数同步频率滤波器的无传感器内置式永磁同步电机驱动位置估计误差减小方法
Complex-Coefficient Synchronous Frequency Filter-Based Position Estimation Error Reduction for Sensorless IPMSM Drives
Xuan Wu · Xu Yu · Ting Wu · Kaiyuan Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对基于反电动势的无传感器内置式永磁同步电机（IPMSM）控制，逆变器非线性和磁通空间谐波会导致反电动势中出现±(6h±1)次谐波，进而引起位置估计误差。本文提出一种基于复系数同步频率滤波器的补偿方法，有效抑制了这些谐波分量，提高了电机在宽转速范围内的位置估计精度和运行稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制算法的优化，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动业务具有一定的技术关联性。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏和储能的电力电子变换，但该算法在提升电机控制精度、降低谐波干扰方面的研究，可为公司在电动汽车充电模块的功率器件驱动控制，以及未来可能涉及的储能系统电机驱动应用提供算...
解耦型三有源桥变换器中通过励磁电流注入实现全ZVS运行的简化QPS控制
Streamlined QPS Control With Magnetizing Current Injection for All-ZVS Operation in Decoupled-Type Triple Active Bridge Converters
Linxiao Gong · Yunfeng Peng · Junzhong Xu · Wenhui Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
解耦型三有源桥（DTAB）变换器通过移除辅助电感提升了功率密度和解耦能力。然而，传统移相调制难以扩展零电压开关（ZVS）范围，限制了效率。本文提出一种简化的四移相（QPS）控制策略，通过注入励磁电流，有效拓宽了DTAB变换器的ZVS工作范围，提升了整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。DTAB拓扑在多端口能量管理中具有显著优势，通过优化ZVS范围，可进一步提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率，降低散热压力，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该QPS控制策略在多端口储能变换器...
具有全负载ZVS范围的开关复用准两级隔离双向Buck-DAB变换器
Switch-Multiplexed Quasi-Two-Stage Isolated Bidirectional Buck-DAB Converter With Full Load ZVS Range
Zhengmei Lu · Mei Su · Guo Xu · Liting Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种开关复用的准两级Buck-DAB（SMBDAB）变换器及其调制策略。该架构通过复用原边桥臂，使其同时兼顾Buck电路与DAB电路的功能，有效减少了功率开关管的数量。此外，结合电压匹配调制，实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS），提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过开关复用技术显著减少了功率器件数量，在提升功率密度的同时降低了成本，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。全负载范围ZVS特性能够有效降低开关损耗，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别适用于储能系统在电池电压波动较大的工况。建...
一种具有改进死区时间补偿且适用于高压应用的高速同步整流器
A High-Speed Synchronous Rectifier With Improved Dead Time Compensation and Suitable for High-Voltage Applications
Minggang Chen · Yongjia Li · Jiawei Shi · Song Ding 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
基于漏源电压（VDS）检测的同步整流器因其结构简单和低成本被广泛应用。然而，在高频应用中存在寄生电感导致的过早关断、数十纳秒的导通延迟以及商用芯片耐压通常限制在200V以下等问题。本文提出了一种新型高速同步整流方案，旨在解决上述局限性，提升高压功率变换系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。在光储系统中，DC-DC变换级的高效同步整流是提升整机效率的关键。该方案解决的高压同步整流问题，能够直接优化高压直流母线下的变换效率，减少开关损耗，并提升在高频化趋势下的系统可靠性。建议研...
用于更多电飞机应用中保持时间扩展的双有源桥变换器混合相位-频率控制
A Hybrid Phase-Frequency Control of Dual Active Bridge Converters for Hold-Up Time Extension in More Electric Aircrafts Applications
Linxiao Gong · Yunfeng Peng · Chaofan Cui · Jie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对更多电飞机（MEA）应用中的双有源桥（DAB）变换器，提出了一种混合相位-频率控制策略。该方法旨在解决保持时间（Hold-up time）扩展过程中，传统移相控制导致的电压增益与电流应力耦合问题，有效降低高电压增益下的电流应力，提升变换器在极端工况下的可靠性与安全性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流充电桩核心DC-DC环节的关键拓扑。该文提出的混合相位-频率控制策略，能够有效优化DAB在宽电压范围下的电流应力，这对于提升阳光电源储能变流器（PCS）在电网电压波动或电池电压变化时的效率和可靠性具有重要参考价值...
一种基于直接频率-相位闭环控制的DAB变换器超快速宽安全范围启动方法
An Ultrafast and Wide-Safe-Range Start-Up Method of DAB Converters With Straightforward Frequency-Phase Closed-Loop Control
Linxiao Gong · Yunfeng Peng · Chaofan Cui · Jie Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对双有源桥（DAB）变换器启动速度慢及安全运行范围受限的问题，本文提出了一种变频加扩展移相（EPS）控制策略。该方法摆脱了传统手动预设移相模式的限制，通过闭环控制实现了理论最大功率输出，显著提升了DAB变换器的启动速度与运行安全性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC级核心拓扑。该研究提出的变频与EPS结合的启动策略，能有效解决储能系统在黑启动或并网切换过程中的电流冲击与启动缓慢问题，提升系统动态响应速度。建议研发团队评估该控制算法在PCS功率模块中的应用，以优化储能系...
EDISON混合式断路器的控制开发与故障电流换流测试
Control Development and Fault Current Commutation Test for the EDISON Hybrid Circuit Breaker
Yuchen He · Qichen Yang · Yuan Li · Sanghun Kim 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
直流断路器是直流网络系统的核心组件。EDISON混合式断路器结合了机械开关与固态开关的优势，在降低导通损耗的同时实现了快速切断。本文重点研究了该断路器的控制策略开发及故障电流换流测试，验证了其在直流配电网中的应用潜力与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电及大型直流微电网场景。对于阳光电源而言，随着PowerTitan等大型储能系统及直流耦合微电网项目的规模化应用，直流侧的故障保护与隔离至关重要。EDISON混合式断路器的高效低损耗特性，可作为未来大容量储能电站直流侧保护方案的参考，有助于提升系统安全性。建议研发团队关注其...
先进亚90纳米节点工艺中高压CMOS器件的实现与研究
Implementation and investigation of high voltage CMOS device in advanced Sub-90 nm node processes
Xin Huang · Yintong Zhang · Zhaozhao Xu · Ziquan Fang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年10月 · Vol.228
摘要 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的持续微缩加剧了短沟道效应（SCEs），例如热载流子注入（HCI）和阈值电压滚降，从而损害了器件的电学性能。尽管轻掺杂漏（LDD）工艺在现代CMOS制造中被广泛采用，但传统方法在先进工艺节点下难以维持良好的性能表现。本研究提出了一种新颖的高能量LDD技术，能够在不引入额外制造复杂性的前提下克服上述限制。通过严格的TCAD仿真验证，所提出的工艺展现出增强的器件稳定性以及改善的电学特性，包括更低的击穿电压波动、更优的阈值电压控制能力，以及更高的开...
解读: 该高压CMOS器件技术对阳光电源功率半导体应用具有重要参考价值。先进的LDD工艺可提升SiC/GaN驱动芯片的耐压特性和开关性能,直接优化ST系列PCS和SG系列逆变器中的功率器件可靠性。改进的短沟道效应控制技术可降低三电平拓扑中IGBT驱动电路的热载流子注入风险,提升1500V高压系统长期稳定性。...
基于有限控制集模型预测-滑模控制的4L-NNPC变换器策略
Finite Control Set Model Predictive-Sliding Mode Control Based Strategy for 4-L NNPC Converters
Yuzhen Xu · Baichuan Ye · Zehong Wu · Yusheng Fang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14
本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于四电平嵌套中点钳位（4L-NNPC）变换器。通过引入滑模理论设计成本函数并构建预筛选机制，将候选开关状态从216降至64，显著降低计算负担，同时提升电能质量与电容电压平衡性能。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统中高功率多电平拓扑的实时控制优化具有直接参考价值。4L-NNPC结构可提升PCS在高压大容量场景下的效率与谐波性能，而所提轻量化MPC+滑模融合算法有助于在国产MCU/FPGA平台上实现低延时、高鲁棒性控制，建议在下一代S...
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...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑，通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要，但现有模型过于简化，仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型，采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程，结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系，并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组，从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出，与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合，可优化PCS拓扑设计，降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡，可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
基于扩展ISMO的两步预测时域无模型预测控制在功率变换器中的应用
Extended ISMO-Based Two-Step Prediction Horizon Model-Free Predictive Control for Power Converters
Zeyu Zhang · Jien Ma · Lin Qiu · Xing Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月
模型预测控制因实现简单、性能优良和动态响应快而广泛应用于功率变换器。然而，传统方法依赖负载参数进行预测，鲁棒性差，且高频开关导致额外损耗。为此，本文提出一种基于积分滑模观测器（SMO）的鲁棒有限控制集模型预测控制方法。通过引入扩展ISMO实现超局部模型观测，有效抑制负载参数扰动影响；结合两步预测时域结构，拓展优化范围，提高连续周期内重复电压矢量的应用概率，显著降低开关频率。该方法在提升系统鲁棒性的同时，有效减少了对负载参数的敏感性，并保持较低开关频率。仿真与实验结果验证了所提方法的鲁棒性和低开关...
解读: 该扩展ISMO无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。其核心优势在于：1）通过超局部模型观测实现对负载参数扰动的鲁棒控制，可显著提升PowerTitan储能系统在电网阻抗波动、负载突变等复杂工况下的稳定性；2）两步预测时域结构有效降低开关频率，直接减少SiC/...
基于共模电流模式的逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘在线状态监测
Online Condition Monitoring of Line-end and Internal Coils Insulation for Inverter-fed Machines Based on Common-mode Current Modes
Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月
针对实际应用中电缆绝缘参数影响,提出使用共模电流模式评估逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘状态的在线方法。建立包含电缆绝缘参数的共模等效模型,分析共模阻抗特性揭示共模电压阶跃下共模电流的主导模式和路径。得出高频共模电流振荡频率(fHFCM)与线端线圈绝缘的关系,以及变化电缆电感下中频振荡频率(fMFCM)与线端和内部线圈绝缘的耦合关系。采用变分模态分解(VMD)算法克服经典FFT和EMD局限性获得fHFCM和fMFCM。监测策略采用fHFCM确定线端线圈绝缘退化,结合电缆电感和线端线圈绝缘退化条件...
解读: 该共模电流绝缘监测技术对阳光电源电机驱动产品的预测性维护有重要应用价值。VMD算法在线监测方法可应用于新能源汽车电机驱动系统的绝缘状态评估,实现早期故障预警并延长电机寿命。共模等效模型对ST储能系统电机的绝缘退化机理研究有参考意义,可优化绝缘设计并提高可靠性。该技术对阳光电源智能运维平台的电机健康管...
基于共模电流模态的逆变器供电电机线端与内部绕组绝缘在线状态监测
Online Condition Monitoring of Line-End and Internal Coils Insulation for Inverter-Fed Machines Based on Common-Mode Current Modes
Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种基于共模电流模态的在线绝缘监测方法，通过建立含电缆绝缘参数的共模等效模型，利用VMD算法提取高频/中频振荡频率f_HFCM和f_MFCM，分别表征线端与内部绕组绝缘退化状态，实验验证其对早期绝缘劣化的高灵敏度。
解读: 该技术高度适配阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能PCS在复杂电磁环境下的长期运行可靠性需求。逆变器驱动电机（如光储柴微网中的离网水泵、制氢压缩机电机）的绕组绝缘退化是常见故障源，本方法可嵌入iSolarCloud平台实现边缘侧实时诊断，提升PowerTitan系统配套电机的预测性维护能...
极端天气下的风电功率预测：一种新型少样本学习架构
Wind Power Forecasting Under Extreme Weather: a Novel Few-Shot Learning Architecture
Chuanyu Xu · Shichang Cui · Lishen Wei · Bangxian Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
针对极端天气下基于神经网络的风电功率预测面临的样本稀缺、常规与极端天气间领域偏移及跨极端条件泛化困难等问题，提出一种新型少样本学习架构。通过引入跨任务元训练的迁移学习策略，降低对样本量的需求并提升跨域泛化能力；设计轻量级参数层以平衡浅层与深层网络的欠拟合与过拟合问题，减少可训练参数并缓解分布偏移；构建跨域风险最小化损失函数，利用二阶梯度提升模型在多样极端条件下的鲁棒性与一致性。基于真实风电场数据的实验表明，该方法显著优于基准模型，在nRMSE和nMAE指标上分别降低2.05%–43.55%和0....
解读: 该少样本学习架构对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化,提升储能系统在极端天气下的调度效率。其次可集成到iSolarCloud平台,增强风储联合运行的智能预测能力。该技术的跨域迁移学习策略和轻量级参数设计,可优化阳光电源现有的电力预测算法,提...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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