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一种采用MHz级无线电能传输技术的创新型高压电源：实现高效率、高隔离与高功率密度
A Novel High-Voltage Power Supply With MHz WPT Techniques: Achieving High-Efficiency, High-Isolation, and High-Power-Density
Siqi Li · Xingpeng Yu · Yaju Yuan · Sizhao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种利用MHz级无线电能传输（WPT）技术和双侧LCC补偿拓扑的无线高压电源（WHPS）。该设计通过磁谐振WPT实现原副边电气隔离，在实现高压输出的同时，兼顾了高效率与高功率密度，为高压隔离应用提供了新的技术路径。
解读: 该技术在高压隔离和高功率密度方面的突破，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及组串式逆变器中的辅助电源设计具有参考价值。在储能PCS中，高压隔离是保障电池系统安全的关键，而MHz级WPT技术有望减小辅助电源体积，提升系统集成度。建议研发团队关注该技术在特定高压隔离场景下的电磁兼容性（E...
大规模储能系统的无线充电：一种用于高效率的混合自组织方法
Wireless Charging of Large-Scale Energy Storage Systems: A Hybridized Ad-hoc Approach for High Efficiency
Pengcheng Zhang · Xinjie Yu · Xian Zhang · Qingxin Yang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于无线电能传输（WPT）的均衡器解决方案，旨在解决高压大规模储能系统在提升效率时面临的挑战。该方案采用高效的混合自组织无线充电器，在不对各电池单元施加高电流应力的前提下，实现级联储能模块的均衡。与多线圈方案不同，该方法通过优化架构提升了系统整体性能。
解读: 该技术探讨了无线电能传输在储能均衡中的应用，虽然目前阳光电源的PowerTitan和PowerStack等主流储能产品主要采用有线连接以保证高功率密度和可靠性，但该研究提出的“混合自组织均衡”思路对未来储能系统的模块化维护和安全性提升具有前瞻性参考价值。建议研发团队关注其在减少物理连接点、降低维护复...
大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
高压高集成度开关电容功率变换器设计方法及48V-12V、23W/cm³、93.5%峰值效率实现
A Design Methodology for High-Voltage, Highly-Integrated Switched-Capacitor Power Converters, and Implementation At 48 V-12 V, 23 W/cm³ and 93.5% Peak Efficiency
Markus Mogensen Henriksen · Dennis Øland Larsen · Pere Llimós Muntal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种高压、高集成度开关电容功率变换器的设计方法。针对高压应用场景，分析了开关损耗和栅极驱动损耗在总损耗中的主导地位，并探讨了与低压集成电路设计的差异，为实现高功率密度和高效率的变换器提供了理论指导与实验验证。
解读: 该研究关注高功率密度开关电容变换器，对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有参考价值。在户用光伏逆变器或小型储能PCS（如PowerStack）的辅助电源设计中，高集成度DC-DC技术有助于进一步缩小PCB尺寸，提升整机功率密度。此外，随着储能系统向高压化发展，该文提出的高压开关损耗优化方法可为BMS内...
中压直流系统自供电级联谐振开关电容电源的分析与建模
Analysis and Modeling of Self-Powered Cascaded Resonant Switched Capacitor Power Supply for Medium-Voltage DC Systems
Shengdao Ren · Chushan Li · Lin Zhu · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
直流电网是配电网的未来趋势，但中压直流（MVdc）系统在实现高压输入、小功率输出的辅助电源设计时面临巨大挑战。本文提出了一种自供电级联谐振开关电容电源，旨在简化电路结构并优化控制算法，以满足MVdc母线对持续辅助供电的需求。
解读: 该技术主要针对中压直流（MVdc）配电网中的辅助电源设计，属于电力电子变换拓扑的前沿研究。对于阳光电源而言，该技术在当前主流的组串式/集中式光伏逆变器或PowerTitan储能系统中，主要应用于内部高压直流母线到低压控制电源的转换。其级联谐振开关电容拓扑有助于提升辅助电源的功率密度和效率，减少对传统...
一种基于级联多电平逆变器的新型多端口嵌入式直流潮流控制器
A Novel Multiport Embedded DC Current Flow Controller Based on a Cascaded Multilevel Inverter
Yuwen Liu · Jianwen Zhang · Jiajie Zang · Jianqiao Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
网状高压直流网络是实现大规模新能源消纳和长距离输电的有效方案。然而，当线路数量超过可控节点数时，变换器无法完全控制所有线路电流。本文提出了一种级联多电平嵌入式直流潮流控制器（DCCFC），旨在增强直流潮流的控制能力。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）及网状直流电网的潮流控制，与阳光电源目前的组串式/集中式逆变器及储能PCS产品线存在一定差异，但其核心的级联多电平拓扑与高压大功率变换技术与阳光电源在大型地面电站及未来直流微网解决方案中的技术储备高度相关。建议研发团队关注该拓扑在提升直流侧电能质量及多端口功率灵...
基于非触发电流下栅极电压的高压晶闸管在线结温提取
Online Junction Temperature Extraction With Gate Voltage Under Nontrigger Current for High-Voltage Thyristor
Hui Meng · Ankang Zhu · Luwei Zuo · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对具有阴极短路结构的高压晶闸管的结温（Tj）提取方法。研究表明，非触发电流下的栅极电压（Vgk）是一种实用的温度敏感电参数（TSEP）。通过校准Vgk与结温之间的线性关系，可实现高压晶闸管的在线结温监测。
解读: 该研究关注高压功率器件的在线结温监测，虽然阳光电源目前的主力产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT或SiC MOSFET，但在大型集中式光伏逆变器或高压直流输电相关应用中，晶闸管类器件仍有应用场景。该技术提供的TSEP（温度敏感电参数）在线监测思路，对于提升阳光电源大型电...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
基于子模块开关状态的MMC电磁干扰建模及混合模式电磁干扰现象研究
Submodule Switching-State Based EMI Modeling and Mixed-Mode EMI Phenomenon in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Yue Shan · Jian'guo Pei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异的电能质量和灵活控制，广泛应用于高压场合。然而，大量半导体开关的使用导致了复杂的电磁环境。本文通过考虑不同子模块开关状态，建立了MMC的传导电磁干扰（EMI）模型，并深入分析了其混合模式EMI产生机制。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于两电平或三电平拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在大型储能电站及高压直流输电领域的应用潜力日益凸显。该研究提出的EMI建模方法对于优化高压功率模块的电磁兼容性设计、降低系统...
用于高压直流断路器验证的可重构大电流高压测试平台
Reconfigurable Large-Current and High-Voltage Test Bench for HVDC Circuit Breaker Verification
Nikola Krneta · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于改进型H桥模块化多电平级联变换器（MMCC）的高压直流断路器（HVdcCB）测试平台。该配置通过较少的H桥单元，可在运行中实现重构，从而输出大电流或高电压，以满足直流断路器的分断测试需求。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域的断路器测试，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心的模块化多电平级联（MMCC）技术与公司大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构具有底层技术同源性。该测试平台的可重构特性为公司研发高压大功率电力电子设备的...
基于并联混合变换器的静止同步补偿器：工作原理及利用基频零序电压的电容电压控制
Parallel-Hybrid Converter Based STATCOM: Operating Principles and Capacitor Voltage Control Using Fundamental Frequency Zero-Sequence Voltage
Ibhan Chand Rath · Siba Kumar Patro · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了基于并联混合变换器（PHC）的STATCOM系统。PHC通过在链节中注入谐波电压分量来调节输出电压和调制指数，但这些谐波电压的幅值和过零点受到严格限制。文章提出了一种利用基频零序电压进行电容电压平衡控制的新方法，有效解决了PHC在STATCOM应用中的电压调节与平衡难题。
解读: 该技术主要涉及多电平变换器拓扑及复杂的零序电压控制策略，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构有一定技术共性。虽然PHC目前多用于高压直流输电（HVdc）领域，但其电容电压平衡控制策略对提升大功率变流器的电能质量及系统可靠性具有参考价值。建议研发团队关...
基于双回路的高压直流断路器验证测试台设计
Dual-Circuit-Based Test Bench Design for HVDC Circuit Breaker Verification
Nikola Krneta · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
高压直流（HVDC）断路器的研发与部署高度依赖于测试流程，以确保其满足设计要求。本文提出了一种HVDC断路器测试台电路配置，能够提供可控的大输出电流，以模拟不同故障条件下的电流开断测试。
解读: 该研究关注高压直流断路器的测试验证，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及风电变流器，但随着电网侧储能及直流输电技术的演进，高压直流保护技术对于大型储能电站的直流侧安全至关重要。该测试台设计思路可借鉴于阳光电源内部对大功率储能变流器（PCS）及直流侧保护装置...
一种具有直流故障阻断能力的工频换相高压VSC嵌入式模块化多电平变换器
A Line-Frequency Commutated HV VSC Embedded Modular Multilevel Converter With DC Fault Blocking Capability
Jian Liu · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域，但存在电容体积大、导通损耗高及缺乏直流故障穿越能力等问题。本文提出了一种混合桥臂MMC（HL-MMC），通过拓扑改进有效解决了上述挑战，并具备直流故障阻断能力。
解读: 该研究提出的HL-MMC拓扑在直流故障阻断和损耗优化方面具有显著优势，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack系列储能变流器及大型集中式光伏逆变器）多采用成熟的NPC或传统MMC拓扑，但随着未来高压直流输电及大型储能电站对系统...
用于高压直流输电的非单位功率因数下混合模块化多电平整流器分析
Analysis of Hybrid Modular Multilevel Rectifier Operated at Nonunity Power Factor for HVDC Applications
Jian Liu · Di Zhang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了用于高压直流（HVDC）输电的混合模块化多电平整流器（HMMR）。该拓扑通过引入工频二极管堆栈替代部分子模块和电容，在单位功率因数下可显著降低成本。文章进一步分析了其在非单位功率因数运行下的性能表现，为高压大功率变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVDC）拓扑与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向相关。HMMR通过二极管堆栈替代部分有源子模块的思路，对降低高压大功率变换器的成本和复杂度具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以中低压侧为主，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（...
一种在直流断路器应用中使用超高驱动电压的IGBT电流提升方法
An IGBT Current Boosting Method by Using Ultrahigh Driving-Voltage in HVdc Circuit Breaker Applications
Jingfei Wang · Guishu Liang · Xiangyu Zhang · Lei Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
基于电力电子技术的直流断路器通常需要大量IGBT以实现大容量分断，电流容量不足是导致成本过高的主要原因。本文提出了一种利用超高驱动电压提升IGBT电流容量的方法，旨在优化直流断路器应用中的功率器件性能。
解读: 该技术通过优化驱动电压提升IGBT电流处理能力，对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS），但在高压直流输电（HVDC）配套设备及大功率储能系统的直流侧保护方案中，该方法可有效降低器件冗余，提升功率密度并降低成本...
基于自适应最优共模电压注入的模块化多电平矩阵变换器子模块容错控制
Submodule Fault-Tolerant Control of Modular Multilevel Matrix Converters With Adaptive Optimum Common-Mode Voltage Injection
Chao Wang · Zedong Zheng · Kui Wang · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在高性能高压交流-交流变换中极具潜力。针对M3C子模块（SM）故障，本文提出了一种最优共模电压（CMV）注入方法，旨在非冗余子模块失效后，最大限度地提升M3C的输入和输出电压范围，增强系统的可靠性与运行能力。
解读: M3C拓扑主要应用于高压大功率交流-交流变换场景，如海上风电并网或大型工业电机驱动。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）多基于传统多电平或两电平拓扑，但该研究提出的‘共模电压注入’与‘子模块容错控制’技术，对于提升公司未来高压大功率变流器（如风电变流器或...
用于VSC-HVDC输电系统的基于单向电流H桥子模块的能量分流变换器拓扑
Energy Diverting Converter Topology Using Unidirectional Current H-Bridge Submodules for VSC-HVDC Transmission System
Zhengxuan Li · Yuebin Zhou · Nan Zhang · Qiang Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对海上风电场接入VSC-HVDC系统时的故障穿越挑战，提出了一种新型模块化多电平能量分流变换器拓扑。该方案通过动态制动电阻（DBR）电路有效处理过剩能量，提升了系统在交流侧故障期间的稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）中的能量分流与故障穿越技术，与阳光电源的风电变流器及大型集中式光伏/储能并网业务存在技术关联。在海上风电及大型光伏电站并网场景下，电网故障时的过电压抑制与能量平衡至关重要。虽然阳光电源目前产品线侧重于中低压侧的组串式/集中式逆变器及储能PCS，但该拓扑中关于模块化...
一种用于高压直流输电系统的新型快速储能故障限流器拓扑
A Novel Fast Energy Storage Fault Current Limiter Topology for High-Voltage Direct Current Transmission System
Hechong Chen · Jiaxin Yuan · Hang Zhou · Shunkai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
传统饱和铁芯型故障限流器（TFCL）在直流断路器中会导致巨大的能量吸收和过电压，而能量吸收型限流器（AFCL）存在故障电流承受时间长、能量吸收缓慢的问题。本文提出了一种新型快速储能直流故障限流器（EFCL）拓扑，旨在解决上述技术瓶颈，提升直流系统的故障响应速度与安全性。
解读: 该研究针对高压直流（HVDC）输电系统的故障限流技术，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能规模的扩大及直流微电网应用的增加，直流侧故障保护技术的重要性日益凸显。该拓扑中涉及的快速能量吸收与限流策略，可为阳光电源未来...
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...
超高压4H-SiC门极可关断晶闸管与绝缘栅双极型晶体管在高功率应用中的评估
Evaluation of Ultrahigh-Voltage 4H-SiC Gate Turn-OFF Thyristors and Insulated-Gate Bipolar Transistors for High-Power Applications
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · Staffan Norrga · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文利用计算机辅助设计模型，评估了20-50 kV超高压4H-SiC P-i-N二极管、IGBT及GTO晶闸管的静态与动态性能。研究重点分析了在超高压应用场景下，这些宽禁带半导体器件的导通压降及开关特性，为高功率电力电子系统的设计提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的20-50kV超高压SiC器件目前主要应用于超高压直流输电或特种工业电源领域，超出了阳光电源现有光伏逆变器（最高1500V）及储能系统（PowerTitan系列等）的电压等级需求。然而，随着宽禁带半导体技术的演进，SiC在高压领域的性能优势显著。建议研发团队持续关注超高压SiC器件的损耗...
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