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一种用于CRM Boost PFC变换器变导通时间控制的电路参数在线监测方法
An Online Monitoring Method of Circuit Parameters for Variable On-Time Control in CRM Boost PFC Converters
Xiaoyong Ren · Yu Wu · Zhehui Guo · Zhiliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种改进的临界导通模式（CRM）零电流检测方法，旨在补偿由信号传输延迟和负谐振电流引起的输入电流畸变。同时，提出了一种统一的变导通时间计算方法，实现了零电压开关（ZVS）和谷底开关条件下的公式统一，有效提升了PFC变换器的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业储能系统中的PFC级设计具有重要参考价值。CRM模式常用于中小功率变换器以实现高效率和高功率密度，通过优化零电流检测和变导通时间控制，可显著改善输入电流总谐波畸变率（THD），提升电能质量。建议研发团队将其应用于新一代高效率户用逆变器及充电桩的前级PFC电...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
用于水下传感器的长距离海水单线电容式电能传输系统建模与实现
Modeling and Implementation of a Long-Distance Seawater Single-Wire CPT System for Underwater Sensor
Chenghao Li · Xiuyun Ren · Xichen Liu · Shuai Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种用于水下传感器的长距离、强抗偏移能力的海水单线电容式电能传输（CPT）系统。该系统利用两个绝缘电场耦合器，相比传统结构具有低成本、轻量化和耐磨损的优势。文中建立了海水耦合器的准双电层理论模型，并验证了其在复杂水下环境下的传输性能。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩的电力电子变换，但其提出的单线电容耦合技术在特殊环境（如水下、高腐蚀环境）下的电力传输具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来探索“水面漂浮式光伏”或“水下储能系统”中辅助电源供电或传感器数据传输的储备技术。建议...
一种基于IGCT的新型混合电网换相换流器以缓解高压直流输电中的换相失败
A Novel Hybrid Line Commutated Converter Based on IGCT to Mitigate Commutation Failure for High-Power HVdc Application
Chaoqun Xu · Zhanqing Yu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
为降低基于电网换相换流器（LCC）的高压直流输电系统换相失败概率，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的新型混合LCC拓扑。该方案通过部分替换传统晶闸管，利用反向阻断IGCT的双向耐压能力，有效提升了换流器在弱电网下的运行稳定性与抗干扰能力。
解读: 该研究针对高压直流输电（HVDC）领域的换相失败问题，通过引入IGCT优化拓扑，提升了系统在弱电网环境下的鲁棒性。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电领域，但该技术在提升大功率电力电子设备抗干扰能力...
360–800 Hz变导通时间控制CRM Boost PFC变换器中电容效应的分析与改进
Analysis and Improvement of Capacitance Effects in 360–800 Hz Variable On-Time Controlled CRM Boost PFC Converters
Xiaoyong Ren · Yuting Zhou · Zhehui Guo · Yu Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文研究了临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器中的输入滤波电容（IFC）及功率器件寄生电容对系统性能的影响。针对高频下电容效应导致的谐振与控制偏差问题，分析了其非线性电压依赖特性，并提出了改进的变导通时间控制策略，以优化功率因数校正效果并抑制开关噪声。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器中，PFC级是提升整机效率和功率密度的关键环节，尤其是在高频化趋势下，CRM模式下的寄生参数处理直接影响EMI性能和转换效率。通过对IFC及寄生电容效应的精确建模与控制优化，可进一步提升阳光电源产品的电能质量指标，降低EM...
高压集成门极换流晶闸管
IGCT）开通电压平台的机理解析
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高压集成门极换流晶闸管（IGCT）是混合线路换相变换器中防止换相失败的关键器件。本文针对其在kA/μs级高电流上升率（di/dt）下开通时出现的电压平台现象，深入分析了其微观物理机制及潜在的可靠性风险。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压直流输电或特大功率工业变流领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT或SiC功率模块，但该研究揭示的高di/dt下的动态电压特性与器件可靠性分析方法，对公司在研发更高功率密度、更高电压...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
基于IGCT物理紧凑模型的混合电网换相换流器换相特性综合分析与测试
Comprehensive Physical Commutation Characteristic Analysis and Test of Hybrid Line Commutated Converter Based on Physics Compact Model of IGCT
Zhanqing Yu · Zongze Wang · Chaoqun Xu · Xuan Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
为缓解高压直流输电系统中的换相失败问题，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）和晶闸管的混合电网换相换流器（H-LCC）。为验证该方案的有效性与正确性，建立了反向阻断IGCT（RB-IGCT）和晶闸管的物理紧凑模型，并进行了深入的换相特性分析与实验验证。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子变换器的换相稳定性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT/SiC技术，但随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，混合拓扑及新型功率器件（如IGCT）在超大规模电网接入中的应用潜力值得关注...
一种基于中性点的新型共模EMI有源滤波器
A Novel Neutral Point-Based Active EMI Filter for Common Mode Noise Attenuation
Yongxing Zhou · Wenjie Chen · Xu Yang · Zheyuan Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种基于中性点的共模（CM）有源电磁干扰（EMI）滤波器（NP-CM-AEF）。该方案通过将滤波系统的参考点设定为被测设备的中性点，从而实现对中性点与地之间共模噪声的检测，并通过运算放大器产生补偿信号进行抵消，有效抑制了电磁干扰。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统研发中的核心挑战。随着功率密度的提升和宽禁带半导体（SiC/GaN）的应用，高频EMI噪声抑制难度加大。该NP-CM-AEF拓扑通过中性点检测实现噪声抵消，相比传统无源滤波器，能显著减小滤波器体积与重量，有助于提升逆变器和P...
基于IGCT的具有快速换相特性的混合电网换相换流器及其在高压直流输电中的应用：拓扑、设计方法与实验
Hybrid Line Commutated Converter With Fast Commutation Characteristic Based on IGCT for HVDC Application: Topology, Design Methodology, and Experiments
Chaoqun Xu · Zhanqing Yu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
为有效缓解电网换相换流器（LCC）的换相失败问题，本文提出了一种混合换流器概念。该拓扑利用集成门极换流晶闸管（IGCT）替代部分晶闸管，并应用反向阻断型IGCT（RB-IGCT）实现快速换相，显著提升了换流器在弱电网下的运行稳定性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列），但该拓扑中关于IGCT的应用及弱电网下的换相控制策略，对公司未来探索大功率柔性直流输电、构网型（GFM）储能变流器在极弱电网下的稳定性提升具有参考价值。建议研发团队关注RB...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
360–800 Hz CRM Boost PFC变换器中基于LUT的可变导通时间控制的动态交流线路频率响应方法
Dynamic AC Line Frequency Response Method for LUT-Based Variable On-Time Control in 360–800 Hz CRM Boost PFC Converter
Yu Wu · Xiaoyong Ren · Yuting Zhou · Qianhong Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
为改善360-800Hz临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器的输入电流总谐波失真（THD），本文采用了查找表（LUT）控制方法。针对交流线路频率突变时，传统过零检测方法响应滞后导致LUT匹配失效的问题，提出了一种动态频率响应方法，有效提升了高频工况下的电流波形质量与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对高频（360-800Hz）应用场景下的PFC整流控制，虽然阳光电源主流光伏逆变器多运行于50/60Hz工频，但该研究对于提升航空电源、高频特种电源或未来高频化电力电子设备的输入电流质量具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该算法逻辑可优化充电桩模块（OBC）或高频DC-DC变换器的控制策...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
解析高压集成门极换流晶闸管的开启电压平台
Decipher Turn-On Voltage Plateau of High-Voltage Integrated Gate Commutated Thyristors
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
高压集成门极换向晶闸管（IGCT，反向阻断型）是混合式电网换相换流器抵御换相失败的合适器件。在导通过程中，当电流上升率 $di/dt$ 高达千安每微秒时，会出现电压平台现象。为了解析这一现象的机理和潜在风险，本文聚焦于电压平台的微观过程及影响因素，发现注入空穴不足抑制了空间电荷区的放电过程，从而导致该现象的出现。此外，本文还阐明了其热稳定性和长期可靠性。本文在科学和技术层面均有助于高压 IGCT 器件的研发。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高压集成门极换流晶闸管（IGCT）开通电压平台现象的研究具有重要的技术参考价值。IGCT作为一种高压大功率半导体器件，在我们的大功率光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电系统中具有潜在应用前景。 该研究揭示了IGCT在高di/dt（kA/μs级）开通过程中出现电压...
考虑热网储热能力的城市综合能源系统站网协同优化规划
Station-Network Cooperative Optimization Planning of Urban Integrated Energy System Considering Heat Storage Capacity of Heat Network
Shunjiang Yu · Changming Chen · Yunchu Wang · Hongfei Yu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
城市综合能源系统的热网具有潜在的储热能力，可显著提升系统运行灵活性。为此，提出一种考虑热网储热能力的站网协同优化规划方法。首先建立恒流量变温度下计及流向描述的热网运行模型，解决管道流向不确定导致现有模型难以直接应用的问题；进而构建面向辐射型结构的供能网络拓扑模型，兼顾网络辐射性与规划经济性；在此基础上，结合信息间隙决策理论与随机优化，构建站网协同优化模型，实现能源站选址定容与电、热网拓扑的联合优化；最后提出基于松弛-收缩耦合McCormick包络的求解方法，提升求解精度。在55节点城市拓扑上的算...
解读: 该热网储热协同优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和综合能源解决方案具有重要应用价值。研究提出的站网协同规划方法可应用于ST系列储能变流器在园区/城市综合能源项目中的容量配置优化，通过挖掘热网储热潜力，降低电储能配置需求15-20%。恒流量变温度运行模型与信息间隙决策理论可集成至iSo...
环保型气体绝缘变压器中使用C4F7N/氦气混合气体的可行性研究：介电强度与散热性能
Feasibility Study of Using C4F7N/Helium in Eco-Friendly Gas-Insulated Transformer: Dielectric Strength and Heat Dissipation Performance
Han Yang · Han Li · Chengwu Jin · Shizhuo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
本文提出一种具有良好传热性能的环保型气体绝缘混合物——七氟异丁腈（C4F7N）/氦气，用于气体绝缘变压器（GITs）。通过交流击穿和耐压试验评估其介电强度，通过短路温升试验评价其散热性能。结果表明，C4F7N/氦气在不同比例下具有协同增强的介电性能，其中40% C4F7N/60%氦气的介电强度超过现有GIT中使用的SF6。该混合气体在环保型GIT中运行稳定，绕组平均温升降低20%以上。基于对流散热模型修正的温升计算方法误差控制在±3°C内。研究表明，该混合气体可直接替代SF6，无需调整电压等级或...
解读: 该C4F7N/氦气混合气体绝缘技术对阳光电源大型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan等MW级储能系统中，隔离变压器是关键部件，该混合气体可替代SF6实现环保升级，同时绕组温升降低20%以上，显著提升功率密度和可靠性。对于ST系列储能变流器的输入/输出变压器，该技术可在不改变电压等级和绝缘...
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