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交错多相三电平DC-DC变换器中的耦合电感研究
Coupled Inductors in Interleaved Multiphase Three-Level DC–DC Converter for High-Power Applications
Sizhao Lu · Mingkai Mu · Yang Jiao · Fred C. Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究并评估了交错多相三电平DC-DC变换器中的耦合电感（CI）技术。分析指出，在多相三电平变换器中，若使用非耦合电感，交错运行会增加电感电流纹波。文章探讨了通过耦合电感技术优化电流纹波、输出电流纹波及共模电压的方案，旨在提升高功率变换器的性能。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及大型集中式光伏逆变器中，采用三电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。通过引入耦合电感技术，可以有效抑制多相交错并联带来的电流纹波问题，减小磁性元件体积，从而优化系统整体的功率密度与热管理...
一种用于混合模块化多电平变换器的改进移相载波调制方案
An Improved Phase-Shifted Carrier Modulation Scheme for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Sizhao Lu · Liqiang Yuan · Kai Li · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的混合模块化多电平变换器（MMC）的改进型移相载波脉宽调制（PSC-PWM）方案。研究指出，将传统的HBSM或FBSM调制方案直接应用于混合MMC时，会导致桥臂电压出现脉冲失配问题，该方案有效解决了这一技术难题。
解读: 该研究针对混合MMC拓扑的调制优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。混合MMC结合了半桥与全桥子模块的优势，能有效提升系统故障穿越能力及直流侧故障清除能力。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗及提升输出波形质量方面...
基于增强型SPS调制方法的双向双有源桥变换器无差拍电流控制器
Deadbeat Current Controller for Bidirectional Dual-Active-Bridge Converter Using an Enhanced SPS Modulation Method
Shusheng Wei · Zhengming Zhao · Kai Li · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于隔离型双向双有源桥（DAB）DC-DC变换器的无差拍电流控制器。该控制器通过引入脉冲宽度作为除移相角之外的额外控制变量，改进了传统的单移相（SPS）调制方法，实现了电流参考值在一个开关周期内的快速跟踪。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。该研究提出的无差拍控制结合增强型SPS调制，能显著提升变换器的动态响应速度和电流控制精度，有助于减小储能系统在充放电切换过程中的电流冲击。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器（...
一种用于快速开关功率半导体模块的紧凑型直流至200 MHz混合电流测量方法
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体开关速度的提升，现有电流探头带宽受限，难以实现有效测量。本文提出了一种紧凑型混合电流测量方法，旨在实现对功率半导体模块在实际功率转换器运行条件下的高精度、宽带宽电流表征，解决了高速开关过程中的测量难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，开关频率和dv/dt显著提升，传统的电流测量手段已成为研发瓶颈。该技术能够精确捕捉高速开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS功率模块的驱动电路设计、降低开关损耗以及提升电磁兼容性（EMC）设计水平具有重要价值...
基于状态反馈电路的有源电压均衡控制的高压IGBT串联技术
Series-Connected HV-IGBTs Using Active Voltage Balancing Control With Status Feedback Circuit
Shiqi Ji · Ting Lu · Zhengming Zhao · Hualong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
瞬态电压不平衡是限制高压大功率变换器中IGBT串联应用的主要问题。门极驱动延迟会导致IGBT开关不同步，进而引起严重的电压不平衡。本文提出了一种基于状态反馈电路的有源电压均衡控制技术，以解决门极异步驱动问题，实现高压IGBT的可靠串联。
解读: 该技术对于阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan大型储能PCS及风电变流器）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，IGBT串联技术能有效提升功率密度并降低成本。通过引入状态反馈的动态均衡控制，可显著提升大功率模块在瞬态过程中的可靠性，减少因电压应力不均...
利用不同谐振频率接收器实现多负载的选择性无线电能传输
Selective Wireless Power Transfer to Multiple Loads Using Receivers of Different Resonant Frequencies
Yiming Zhang · Ting Lu · Zhengming Zhao · Fanbo He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文针对多接收器无线电能传输系统，提出了一种控制功率分配的新方法。通过对发射和接收回路不同谐振频率的双线圈结构进行建模分析，证明了无论负载条件如何，系统效率均在接收回路谐振频率处达到峰值，实现了对多负载的选择性功率传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统核心业务关联度较低，但对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着电动汽车无线充电技术的发展，该研究中关于多负载选择性功率分配的控制策略，可为未来开发高集成度、多车位协同的无线充电系统提供理论支撑。建议研发...
利用负载线圈实现谐振式无线电能传输的多负载应用
Employing Load Coils for Multiple Loads of Resonant Wireless Power Transfer
Yiming Zhang · Ting Lu · Zhengming Zhao · Fanbo He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种利用负载线圈实现谐振式无线电能传输（WPT）的多负载方案。通过引入负载线圈，该三线圈结构在实现多负载功率传输时具有结构紧凑、功率流可控的优势。文中通过电路理论对单负载和多负载传输模型进行了建模与分析。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源的充电桩产品以有线快充为主，但无线充电是未来电动汽车及储能系统（如移动储能车）充电技术的重要演进方向。该三线圈结构在实现多负载功率分配方面的研究，可为公司未来布局无线充电技术、提升充电桩系统的灵活...
一种用于改善变换器稳定性并保持快速动态性能的能量平衡自抗扰控制
An Energy Balance Active Disturbance Rejection Control for Improving Converter Stability While Maintaining Fast Dynamic Performance
Jintong Nie · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Renzhi Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种能量平衡自抗扰控制（EB-ADRC）方法，旨在提升级联恒功率负载变换器的稳定性并增强动态响应速度。通过采用统一的变换器能量控制策略，将变换器动态模型简化为一阶系统，从而降低了动态设计的复杂度。
解读: 该研究提出的EB-ADRC控制策略对于阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中，级联恒功率负载（如直流侧电池系统或后端负载）常导致系统在弱电网或复杂工况下出现振荡。通过将系统模型简化为一阶能量模型，该算法能显著提升系统在弱电网下的稳...
一种基于高频母线的四端口兆瓦级电力电子变压器分析与控制
Analysis and Control of a Four-Port Megawatt-Level High-Frequency-Bus-Based Power Electronic Transformer
Wusong Wen · Kai Li · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种基于模块化多有源桥（MMAB）的四端口高频母线电力电子变压器（HFB-PET）。该方案旨在实现端口间的电气隔离，具有模块化、可扩展性强及功率转换级数少等优点。文章详细介绍了PET的拓扑配置，并对其性能进行了对比分析与控制策略研究。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。多端口高频母线架构能够有效简化多源（如光伏、储能、电网）接入时的功率变换级数，提升系统整体效率与功率密度。其模块化设计理念与阳光电源PowerStack系列产品的设计思路高度契合。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统中...
高频母线电能路由器冗余模块的无缝接入控制策略
Seamless Entry Control Strategy for Redundant Modules of High-Frequency Bus Electric Energy Router
Liqiang Yuan · Yuxuan Dai · Di Mou · Minghao Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
随着可再生能源的发展，具备多端口的高频母线电能路由器备受关注。为提升系统可靠性，应用冗余模块至关重要。然而，高频母线结构的强耦合特性在冗余模块接入时易引发瞬态扰动。本文提出了一种无缝接入控制策略，旨在抑制接入过程中的冲击电流，确保系统运行的稳定性与可靠性。
解读: 该研究关注多端口能量路由器的冗余设计与无缝切换控制，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。在大型储能电站中，模块化设计是提升系统可用性的核心，该文提出的无缝接入策略可有效降低PCS模块并联运行时的瞬态冲击，提升系统在故障切换或扩容时的稳定性。建议研发团队将其...
基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制
Fault-Tolerant Control of MMC With Hot Reserved Submodules Based on Carrier Phase Shift Modulation
Kai Li · Liqiang Yuan · Zhengming Zhao · Sizhao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
模块化多电平变换器（MMC）由大量子模块组成，可靠性是其核心挑战。本文提出了一种基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制策略，通过利用预留的冗余子模块，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑方向。随着电站规模的扩大，系统可靠性成为客户关注的焦点。该文提出的热备用子模块容错策略，能够显著降低因单个器件故障导致整机停机的风险，提升系统的可用率（Availability）。建议研发团队评估该算法在...
非反相Buck-Boost变换器无扰模式切换的非线性控制方法
A Nonlinear Control Method for Bumpless Mode Transition in Noninverting Buck–Boost Converter
Xing Weng · Zhengming Zhao · Kainan Chen · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
非反相Buck-Boost（NIBB）变换器适用于输入电压波动范围大的场景。当输入电压接近输出电压时，电路面临模式切换问题。本文分析了NIBB变换器的工作原理，并提出了一种非线性控制方法，以实现模式切换时的平滑过渡，解决电压波动带来的控制挑战。
解读: 该研究针对NIBB变换器在宽输入电压范围下的模式切换平滑性问题，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在户用光储一体机中，电池电压与光伏电压范围变化大，Buck-Boost电路常用于DC-DC级。该文提出的非线性控制方法能有效提升系统在电压临界点切换时的稳定性，减少输出电压纹波...
一种无电路分割仿真失真的电力电子系统事件驱动并行加速实时仿真方法
An Event-Driven Parallel Acceleration Real-Time Simulation for Power Electronic Systems Without Simulation Distortion in Circuit Partitioning
Jialin Zheng · Zhengming Zhao · Yangbin Zeng · Shiqi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对电力电子系统高开关频率与大规模化带来的实时仿真挑战，本文提出了一种事件驱动硬件在环（ED-HIL）仿真框架。该框架摆脱了对固定小步长仿真周期的依赖，通过精准定位开关事件，有效提升了计算效率，并解决了传统电路分割方法中常见的仿真失真问题。
解读: 该技术对阳光电源的研发与测试体系具有重大价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，传统固定步长仿真在处理复杂拓扑时面临计算瓶颈。该事件驱动仿真框架能显著提升iSolarCloud智能运维平台的仿真精度，并加速新一代PCS及逆变器控制算法的验证周期。建议...
全运行范围内模块化多有源桥变换器的无功功率最小化
Reactive Power Minimization for Modular Multi-Active-Bridge Converter With Whole Operating Range
Di Mou · Yuxuan Dai · Liqiang Yuan · Quanming Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
多端口电力电子变压器（PET）在现代电力系统中广泛应用。针对“源-荷-储”宽范围运行工况下，PET中隔离型DC-DC变换器效率优化困难的问题，本文提出了一种针对模块化多有源桥（MAB）变换器的无功功率最小化控制策略，旨在提升全工况下的运行效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）。多有源桥（MAB）拓扑是实现多端口能量变换的关键，通过优化无功功率控制，可显著提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率，降低损耗。建议研发团队参考该无功优化策略，将其集成至iSolarCloud智能运维...
恒压源与恒压负载无线电能传输系统的闭式建模与分析
Closed-Form Oriented Modeling and Analysis of Wireless Power Transfer System With Constant-Voltage Source and Load
Yiming Zhang · Kainan Chen · Fanbo He · Zhengming Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
在无线电能传输（WPT）的实际应用中，电池常被建模为恒压源，通过逆变器进行无线充电。本文针对此类恒压源与恒压负载的WPT系统，提出了闭式建模与分析方法，旨在优化系统设计与控制策略，提升传输效率与稳定性。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的建模分析，虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要基于有线连接，但无线充电技术是未来电动汽车充电桩及微型储能设备潜在的技术储备。该闭式建模方法可为公司研发部门在处理高频功率变换及电池充放电动态特性时提供理论参考，特别是在提升充电桩功率密度和优...
面向设计的CLLC型隔离双向DC-DC变换器各种运行模式的综合时域模型
Design-Oriented Comprehensive Time-Domain Model for CLLC Class Isolated Bidirectional DC-DC Converter for Various Operation Modes
Jianning Sun · Liqiang Yuan · Qing Gu · Renzhi Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种CLLC型隔离双向DC-DC变换器（IBDC）的综合时域模型。基于电路分析和状态方程求解，给出了状态变量的解析表达式。该模型为分段时域解析模型，能够精确描述各种运行模式下的变压器电流和电容电压。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流快充桩中的核心功率变换单元。该文提出的高精度时域解析模型，能够有效提升变换器在宽电压范围下的设计效率和动态响应分析能力。通过该模型，研发团队可更精准地优化软开关控制策略，降低开关损耗，提升系统功率密度与转换效率。...
基于高频母线的兆瓦级四端口电力电子变压器设计与实现
Design and Implementation of Four-Port Megawatt-Level High-Frequency-Bus Based Power Electronic Transformer
Kai Li · Wusong Wen · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对现代电力系统中分布式能源与直流负载的集成需求，本文提出了一种基于高频母线的兆瓦级四端口电力电子变压器（PET）拓扑。该方案旨在实现交流/直流混合分布式电网的高效互联，通过多端口架构提升功率变换的灵活性与系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型光储融合项目具有重要参考价值。兆瓦级多端口PET拓扑能够有效简化光伏、储能与直流负载间的功率变换链路，减少转换级数，从而提升系统整体效率。建议研发团队关注该高频母线架构在大型工商业及电网侧储能系统中的应用，特别是针对光储充一体化场景，通过多端口...
功率模块杂散电感提取方法：全面综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
换流电路的杂散电感对功率半导体器件的开关过程有显著影响。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取进行了全面研究。在回顾了包括电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法后，我们提出了一个新的视角，即根据二极管和有源开关的不同位置确定了六条不同的换流路径。我们的研究结果表明，这些路径的杂散电感存在 9% - 17% 的差异，这凸显了针对特定路径进行分析以实现精确提取的重要性。我们进一步对基于矢量网络分析仪的测量方法补充了直接阻抗测量方法，并分析了夹具补偿的局限性。这些观点为电力电子应用中的高精度杂散电感表...
解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项关于功率模块杂散电感精确提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器中，IGBT/SiC功率模块的开关特性直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性。该论文揭示的换流路径差异导致9%-17%的杂散电感偏差，这一发现对我们优化高功率密度逆变器设计至关重要。 ...
一种紧凑型DC–200 MHz混合式电流测量方法用于快速开关功率半导体模块
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
精确的电流测量对于功率半导体特性表征至关重要。近年来，考虑到功率半导体的开关速度变得更快，由于现有电流探头带宽有限，很难用它们有效地测量电流。此外，在很多情况下，有必要在长期运行的实际功率变换器中直接对功率半导体进行特性表征，这就要求电流探头具备其他一些关键特性，包括直流精度、电气隔离、易于安装等。本文提出了一种新颖的混合式电流测量方法，包括基于隧道磁阻的低频测量部分、基于罗氏线圈的高频测量部分，以及用于实现无缝频率组合的信号调理电路。据此，开发了一种基于该方法的电流探头，实现了高带宽、电气隔离...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项直流至200MHz混合电流测量技术对我司在高性能功率半导体器件应用方面具有重要价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器大规模采用SiC和GaN等第三代宽禁带半导体器件，开关频率显著提升至数百kHz甚至MHz级别，传统电流探头的带宽限制已成为精确测量和器件特性分析的瓶颈。 ...
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