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一种具有固有中点电压平衡能力的三电平NPC变换器代数调制策略
An Algebraic Modulation Strategy for 3L-NPC Converters With Inherent Neutral-Point Voltage Balance Capability
Wenjing Xiong · Xin Zhu · Jianheng Lin · Shiming Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）变换器的代数调制策略。通过将占空比分配问题转化为代数求解问题，利用代数理论推导出调制矩阵的通解。通过合理设计通解中的自由参数，实现了中点电压的固有平衡控制。
解读: 该研究直接针对三电平NPC拓扑，这是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器中广泛采用的核心拓扑。中点电压平衡是三电平逆变器控制的难点，该代数调制策略通过数学推导实现固有平衡，无需复杂的闭环补偿，有助于降低控制算法的计算开销，提升逆变器在复杂电网环境下的输出电能质量。建议研发团队评估该算法在...
基于电感模拟的不平衡电网下三相并网VSC频率耦合抑制控制
Inductance-Emulating-Based Frequency Coupling Suppression Control for Three-Phase Grid-Tied VSC Under Unbalanced Grids
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Xing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对不平衡电网（电压不平衡、线路阻抗不对称等）引发三相并网变流器（VSC）频率耦合效应（FCE）的问题，本文提出了一种频率耦合抑制控制策略。该方法通过电感模拟技术有效降低了耦合效应，提升了系统在复杂电网环境下的建模准确性与运行稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的稳定性问题。不平衡电网是当前全球光伏电站面临的典型弱电网挑战，该文提出的频率耦合抑制策略可显著提升逆变器在弱电网下的并网性能，减少谐振风险。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的故障诊断算法中，并优化逆变...
基于耦合电感双有源桥的双极性直流微电网自平衡DC-DC变换器
Dual-Active-Bridge Based Self-Balancing DC–DC Converter With Coupled Inductor for Bipolar DC Microgrids
Guangfu Ning · Ribo Zhang · Li Jiang · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双极性直流微电网虽具高可靠性与传输效率，但易出现电压不平衡。本文提出一种基于耦合电感的双有源桥（DAB）DC-DC变换器，可在任意负载条件下自动平衡双极性输出电压，且控制简单。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及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大型工商业储能及直流微电网应用中能有效提升系统效率。该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡，简化了控制逻辑，有助于降低储能变流器（PCS）在复杂直流微网环境下的控制难度。建议研发...
不平衡电网下并网电压源整流器的分频电阻模拟控制
Frequency-Divided Resistance-Emulating Control of Grid-Connected Voltage Source Rectifiers Under Unbalanced Grids
Wenjing Xiong · Weihao Yuan · Jianheng Lin · Zhengmei Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对不平衡电网下三相电压源整流器直流母线电压脉动问题，本文提出了一种分频电阻模拟控制策略。通过将直流母线电压控制环分为两部分，有效抑制了由电网不平衡引起的直流侧电压纹波，提升了系统在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在弱电网或电网故障导致三相不平衡的场景下，直流母线电压的稳定性直接影响功率器件的寿命及并网电流质量。通过引入分频电阻模拟控制，可优化逆变器在不平衡工况下的控制算法，减少直流侧电容压力，提升PowerTitan等储能系统...
三电平Buck四桥臂电流源逆变器的高效调制方案
High-Efficiency Modulation Scheme for Three-Level Buck Four-Leg Current-Source Inverter
Baoxuan Chen · Yao Sun · Shiming Xie · Yonglu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对四桥臂电流源逆变器（4L-CSI）体积大、效率低的缺点，本文提出了一种三电平Buck四桥臂逆变器拓扑及其高效调制方案。利用三电平特性，该方案有效降低了开关损耗并提升了功率密度，为电流源型变换器在电力电子应用中的优化提供了新思路。
解读: 该研究关注电流源型逆变器（CSI）的拓扑优化与调制，虽然阳光电源目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能PCS）多基于电压源型（VSI）拓扑，但该文提出的三电平技术及高效调制策略在提升功率密度和降低损耗方面的思路，对下一代高功率密度储能变流器或特殊工业电源的研发具有参考价值。建议研发团...
用于五相电压源逆变器的降低共模电压载波调制策略
Carrier-Based Modulation Strategies With Reduced Common-Mode Voltage for Five-Phase Voltage Source Inverters
Wenjing Xiong · Yao Sun · Mei Su · Jianxin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了两种基于载波调制（CBM）的策略（RCMV-CBM1和RCMV-CBM2），旨在降低五相电压源逆变器的共模电压（CMV）。通过采用相位相反的两种载波，并将其应用于特定相，有效抑制了高CMV幅值的开关状态，从而优化了逆变器的电磁兼容性表现。
解读: 该研究聚焦于多相逆变器拓扑的调制优化，虽然阳光电源目前主流产品以三相逆变器为主，但多相电机驱动及高功率密度逆变技术是未来电力电子演进的重要方向。降低共模电压（CMV）对于提升光伏及储能系统的电磁兼容性（EMC）、减少漏电流以及延长系统绝缘寿命具有重要意义。建议研发团队关注该调制策略在未来大功率多电平...
一种具有统一纹波功率解耦的单相AC/DC/AC变换器
A Single Phase AC/DC/AC Converter With Unified Ripple Power Decoupling
Yonglu Liu · Yao Sun · Mei Su · Xing Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
针对单相AC/DC/AC变换器中源侧和负载侧存在的低频纹波功率问题，本文提出了一种具有统一纹波功率解耦功能的单相电流源变换器。该方案通过优化拓扑结构，有效减少了直流链路滤波元件的体积和重量，提升了功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统中的低频纹波功率通常需要大容量电解电容进行缓冲，这不仅占用空间，还限制了产品寿命。通过采用统一纹波功率解耦拓扑，可以显著减小直流链路滤波电容的体积，从而实现更紧凑的机箱设计，提升产品功率密度。建议研发团队评估该拓扑在户...
三电平Buck四桥臂电流源逆变器的有源功率解耦控制
Active Power Decoupling Control for Three-Level Buck Four-Leg Current Source Inverter
Baoxuan Chen · Yao Sun · Shiming Xie · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对三相四线制逆变器在不平衡或非线性负载下直流侧存在显著脉动功率的问题，本文提出了一种用于三电平Buck四桥臂电流源逆变器的有源功率解耦控制方案。通过充分利用飞跨电容变换器，有效改善了直流侧电压的电能质量。
解读: 该研究探讨的电流源逆变器（CSI）拓扑及有源功率解耦技术，在提升逆变器直流侧电能质量方面具有学术价值。对于阳光电源而言，虽然目前主流产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源逆变器（VSI）架构，但该技术在应对复杂电网环境下的直流侧纹波抑制及多电平拓扑优化方面提供了理论参考。...
考虑数字控制与PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对传统平均建模法在数字控制变换器中因忽略宽带频率耦合效应而精度不足的问题，本文提出了一种考虑数字控制与PWM效应的三相并网电压源变换器s域多频小信号模型，提高了系统在宽频范围内的建模准确性。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，随着电网环境日益复杂（如弱电网），数字控制延迟和PWM调制带来的高频谐振问题已成为提升并网稳定性的关键瓶颈。该多频建模方法能有效指导控制算法优化，提升逆变器在宽...
一种降低分裂电容四线电流源逆变器漏电流的调制方案
A Modulation Scheme to Reduce Leakage Current of Split-Capacitor Four-Wire Current Source Inverter
Xin Li · Yao Sun · Li Jiang · Shiming Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
无变压器分裂电容四线电流源逆变器在抑制漏电流方面具有优势，但其效果受中性线阻抗及共模电压影响。针对实际应用中中性线阻抗非零导致漏电流无法完全消除的问题，本文提出了一种新型调制方案，旨在进一步抑制漏电流，提升系统电磁兼容性。
解读: 该研究针对无变压器拓扑中的漏电流抑制问题，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要的参考价值。随着光伏系统对安规要求（如漏电流限制）的日益严格，该调制方案可优化逆变器在复杂电网环境下的共模噪声表现，提升产品可靠性。建议研发团队评估该调制策略在三相四线制并网场景下的实现难度，并考虑将其集...
具有漏电流抑制能力的四线制分体电容电流源逆变器拓扑与控制
Topology and Control of a Split-Capacitor Four-Wire Current Source Inverter With Leakage Current Suppression Capability
Yao Sun · Yonglu Liu · Mei Su · Hua Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种四线制分体电容电流源逆变器，作为分体电容电压源逆变器的对偶电路。通过将直流链路中点与交流滤波电容中性点连接，显著降低了共模电压（CMV），从而有效解决了漏电流问题。该拓扑结构具有成本效益优势。
解读: 该研究提出的分体电容拓扑在抑制漏电流方面具有显著优势，对阳光电源的组串式光伏逆变器产品线具有参考价值。在户用及工商业光伏应用中，漏电流是影响系统安全与认证的关键指标，该拓扑通过电路结构优化而非复杂的软件补偿来降低共模电压，有助于提升逆变器在高湿度环境下的运行可靠性。建议研发团队评估该电流源逆变器拓扑...
基于耦合电感的双极性直流微电网自平衡Buck型变换器
Coupled-Inductor-Based Buck-Type Converter With Autonomous Voltage Balancing for Bipolar DC Microgrid
Guangfu Ning · Jiayu Chen · Yonglu Liu · Guo Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对双极性直流微电网在不平衡负载下的电压稳定性问题，本文提出了一种新型双极性输出Buck变换器。该拓扑在输入侧仅使用一个开关电路，输出侧采用两个二极管整流器和两个LC滤波器，并通过耦合电感替代独立电感，实现了双极性输出电压的自动平衡与稳定。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流配电或储能直流侧应用中，该拓扑通过耦合电感实现电压自平衡，能有效简化控制策略并降低硬件成本。建议研发团队关注其在直流微电网接口变换器中的应用潜力，特别是针对工商业储能系统中多端口...
宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器
Indirect Input-Series DC Transformer With Wide Input Voltage Range
Xijian Huang · Yao Sun · Guangfu Ning · Yonglu Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为规避高压侧集中式电容的故障风险，本文提出了一种具有宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器（I2S DCT）。该拓扑通过将相邻单元的输入滤波电容非直接串联，结合升压电感与N个全桥单元及变压器原边绕组，有效提升了高压输入侧的可靠性与电压适应能力。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压光伏逆变器具有重要参考价值。在大规模储能系统中，高压直流侧的电容可靠性是系统寿命的关键瓶颈，该拓扑通过间接串联结构规避了集中式电容故障风险，有助于提升系统在高压直流母线下的安全性。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能PCS中的应用，以实现更...
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...
窄开关频率范围内具有宽电压增益的双模LLC变换器
Dual-Mode LLC Converter With Wide Voltage Gain in Narrow Switching Frequency Range
Guangfu Ning · Litao Du · Guo Xu · Yao Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种双模LLC变换器，在保持与传统LLC相同功率器件数量的前提下，通过采用输入输出分压电容及中心抽头变压器结构，实现了在窄开关频率范围内获得宽电压增益的目标，有效优化了变换器的效率与功率密度。
解读: 该拓扑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。储能系统和充电桩在电池电压宽范围波动时，传统LLC往往面临频率调节范围过宽导致的效率下降问题。该双模LLC技术通过优化谐振网络，能在窄频率范围内实现宽增益，有助于提升阳光电源PCS产品的全...
具有宽电压增益范围的集成准两级Buck-LC变换器
Integrated Quasi-Two-Stage Buck-LC Converter With Wide Voltage Gain Range
Zhengmei Lu · Mei Su · Guo Xu · Liting Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种基于准两级结构的集成Buck-LC变换器（IQBLC），旨在实现宽电压增益范围。该拓扑使LC谐振级工作在直流变压器（DCX）模式，Buck级负责电压调节。通过将Buck级集成至DCX级中，有效减少了开关器件数量，提升了功率密度。
解读: 该拓扑通过集成化设计减少开关器件，符合阳光电源在光伏逆变器和储能变流器（PCS）中追求高功率密度和高效率的发展趋势。其宽电压增益特性对于光伏组串式逆变器（适应宽MPPT电压范围）以及PowerTitan、PowerStack等储能系统中的DC-DC变换环节具有重要应用价值。建议研发团队评估该拓扑在降...
用于分布式光伏中压直流
MVDC）汇集系统的具有自动均压功能的单级IIOS变换器
Guangfu Ning · Litao Du · Liang Yuan · Yao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种用于分布式光伏中压直流（MVDC）汇集系统的单级输入独立输出串联（IIOS）变换器。该拓扑由三端口变换器（TPC）子模块组成，集成了交错并联Boost单元和全桥LC串联谐振单元，无需额外辅助电路即可实现自动均压，有效提升了中压直流汇集系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，直流侧的均压控制是提升系统安全性的关键。该拓扑提出的自动均压技术可减少辅助电路成本，提高变换效率。建议研发团队关注该三端口变换器在组串式光伏接入MVDC汇集系统中的应用潜...
用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥（DAB）特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器（DCT）。该结构在中压直流（MVDC）侧采用分支共享模块化多电平变换器，作为DAB的原边；低压直流侧则采用交错结构，实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术，在低压侧集成交错Buck，非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力，可将其作为下一代高压储...
新型单级集成升压逆变器
A New Single-Stage Integrated Boost Inverter
Yonglu Liu · Chaoyang Zhang · Weiquan Feng · Jianheng Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
提出集成逆变器实现电压升压和漏电流抑制。该逆变器仅通过在现有双模逆变器上添加两个二极管获得。有源开关复用通过调节占空比调节电网电流并通过改变开关频率实现电压升压。首先介绍逆变器拓扑演化过程。然后分析逆变器不连续导通模式(DCM)工作原理。为每个模式分别设计控制器,每个控制器包含电流环和电压环。此外推导电压增益等稳态特性。构建300W样机进行实验验证。
解读: 该单级集成升压逆变器技术对阳光电源光伏和储能逆变器拓扑优化有参考价值。双二极管集成升压方案可应用于户用光伏系统,简化拓扑并降低成本。开关复用和DCM运行技术对阳光电源单级逆变器产品的功率密度提升有借鉴意义。漏电流抑制特性对户用储能系统的安全性和EMC性能有优化潜力,可满足更严格的电网接入标准。...
考虑数字控制和PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
由于忽略了数字控制和脉宽调制（PWM）效应引入的宽带频率耦合效应，传统应用于数字控制功率变换器的平均建模方法在s域的精度不足。本文建立了数字控制三相并网电压源变换器的s域多频小信号模型，该模型全面考虑了数字控制和PWM的影响。因此，数字控制框架中的关键系统动态特性能够有效融入系统模型，确保了模型在奈奎斯特频率以上的准确性。基于所建立的模型，可以准确预测高频稳定性，而传统平均模型和其他改进模型存在局限性。此外，本文揭示了不同离散化方法（双线性变换、后向欧拉法）导致的模型和稳定性差异。仿真和实验结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多频小信号建模技术对我们的三相并网逆变器产品具有重要的工程价值。传统的平均建模方法在数字控制系统中存在明显的精度缺陷，特别是在奈奎斯特频率以上无法准确预测系统动态特性，这直接影响到我们光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的稳定性评估。 该技术的核心价值在于全面考虑了...
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