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无需偏导数的谐振电流控制器无源性设计
Passivity-Based Design of Resonant Current Controllers Without Involving Partial Derivative
Chao Gao · Shan He · Pooya Davari · Ka Nang Leung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对数字控制延迟问题，本文提出了一种电流控制器耗散性设计方法，以增强跟网型变换器与电网间的交互稳定性。核心原理是在奈奎斯特频率以下使变换器输出导纳实部保持非负。除基波电流控制外，通过引入相位超前补偿，实现了系统的无源性设计，有效提升了弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。随着全球电网弱化，跟网型（GFL）变换器在弱电网下的谐振与失稳风险增加。本文提出的无源性设计方法，无需复杂的偏导数计算，易于在阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能变流器（如PowerTitan系列）的数字控制算法中工程...
一种新型共地多源逆变器
A Novel Common-Ground Multisource Inverter
Deepak Singh · N. Sandeep · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种新型开关电容（SC）多源升压多电平逆变器，适用于光伏主导的高频交流应用。该拓扑仅需8个开关管、2个二极管和2个开关电容即可实现九电平输出，并能兼容双光伏源输入，同时确保共地连接，有效降低漏电流。
解读: 该拓扑结构在光伏逆变器领域具有显著的应用潜力，特别是针对阳光电源的户用及组串式逆变器产品线。其共地特性能够有效解决光伏系统中的漏电流问题，提升系统安全性；九电平输出能力有助于减小输出滤波器体积，提升功率密度，符合当前逆变器小型化、高效率的发展趋势。建议研发团队评估该拓扑在分布式光伏场景下的成本效益，...
多电平变换器作为电网现代化赋能者的特刊社论
Guest Editorial Special Section on Multilevel Converters as an Enabler for Grid Modernization
Jingyang Fang · Sanjib Kumar Panda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文为IEEE TPEL关于多电平变换器赋能电网现代化的特刊社论，重点探讨了多电平变换器在现代电网中的研发趋势，涵盖了电网支撑服务及新型控制策略的实现，旨在提升电力电子设备在复杂电网环境下的适应性与性能。
解读: 多电平技术是阳光电源实现高压、大功率电力电子设备的核心基础。对于PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器，多电平拓扑能有效降低输出谐波，减小滤波体积，提升系统效率。随着电网对构网型（GFM）功能要求的提高，多电平变换器在弱电网下的稳定性控制至关重要。建议研发团队关注特刊中关于多电平变换器在...
局部阴影条件下增强光伏功率提取的优化阴影分散策略
Optimal Shade Dispersion Strategy for Enhanced PV Power Extraction Under PSCs
Ranjeet Singh · Vinod Kumar Yadav · Madhusudan Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种静态优化阴影分散（SD）策略，通过将阴影均匀分布在整个光伏阵列上来减轻失配损耗（ML）。所提出的广义模块重排方法（GMRA）适用于任何i×j阵列维度，有效提升了复杂遮挡环境下的光伏系统发电效率。
解读: 该研究直接针对光伏电站中常见的局部阴影（PSC）问题，通过阵列排布优化提升发电效率，与阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器业务高度契合。在大型地面电站和工商业项目中，结合iSolarCloud智能运维平台，可将此算法集成至阵列设计阶段或运维优化建议中，有效降低失配损耗。建议研发团队关注...
一种基于小交流信号注入的孤岛微电网并联逆变器分散式二次电压控制及精确无功功率分配方法
A Small-AC-Signal Injection Based Decentralized Secondary Voltage Control for Parallel Inverters With Accurate Reactive Power Sharing in Islanded Microgrids
Yidong Shi · Zeng Liu · Jiazhi Wang · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对孤岛微电网中无通信链路下的公共耦合点（PCC）电压偏差补偿问题，现有的PI型二次电压控制（PI-SVC）会导致无功功率分配性能下降。本文提出了一种基于小交流信号注入的分散式二次电压控制策略，在消除电压偏差的同时，有效解决了无功功率分配不均的问题，提升了微电网的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-Forming）储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在无通信或弱通信的孤岛应用场景下，该分散式控制策略能显著提升多机并联系统的电压支撑能力与无功分配精度，增强系统鲁棒性。建议研发团队关注该信号注入技术在提升构网...
电池均衡器建模与分析中的能量守恒与电荷守恒定律
Energy Conservation Versus Charge Conservation Law for Modeling and Analyzing Cell Equalizers
Nasim Hasanpour · S. Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着电动汽车和可再生能源的发展，电池均衡系统对提升串联电池组的寿命、可靠性及安全性至关重要。本文探讨了电池均衡器建模中能量守恒与电荷守恒定律的应用差异，旨在为评估均衡器性能提供更准确的理论框架，优化电池管理系统（BMS）的设计与控制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能业务的核心——电池管理系统（BMS）与均衡技术。对于PowerTitan和PowerStack等大型储能系统，电芯间的一致性直接影响系统可用容量与循环寿命。通过深入理解能量与电荷守恒在均衡建模中的差异，研发团队可优化均衡电路的拓扑选择与控制算法，提高均衡效率并降低损耗。建议...
一种基于开通漏源电流过冲的SiC MOSFET结温与封装老化解耦评估方法
A Junction Temperature and Package Aging Decoupling Evaluating Method for SiC MOSFETs Based on the Turn-on Drain-Source Current Overshoot
Qinghao Zhang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
结温与封装老化是影响SiC MOSFET可靠性的核心因素。现有评估方法常受两者耦合影响，难以实现精准区分。本文提出一种基于开通漏源电流过冲的评估方法，实现了结温与封装老化状态的有效解耦，为电力电子器件的健康管理提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为关键。该解耦评估方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS内部功率模块的实时健康状态监测与寿命预测...
一种基于瞬态建模的直流母线电容在线监测灰箱法
A Transient-Modeling-Based Grey-Box Method for Online Monitoring of DC-Link Capacitors
Zhaoyang Zhao · Haitao Hu · Zhengyou He · Weiguo Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于直流母线电容在线监测的灰箱法。研究发现，AC/DC和DC/DC变换器中直流母线电压的瞬态行为类似于并联RLC电路的零状态响应。此外，变换器大信号瞬态轨迹的阻尼因子α与电容值直接相关，通过该方法可实现电容老化状态的实时监测。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能PCS中极易老化的关键薄弱环节，直接影响整机寿命。该研究提出的灰箱监测法无需额外硬件，通过分析瞬态电压特征即可实现电容健康状态（SOH）评估，具有极高的工程应用价值。建议将其集成至iSolarCloud智能运维平台，应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/P...
逆变器接口可再生能源系统故障控制参数的多阶段辨识方法
Multistage Parameter Identification for Fault Control Parameters of the IIRES
Yang Zhang · Ke Jia · Xinying Jiang · Haoyuan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对逆变器接口可再生能源系统（IIRES）故障控制参数（FCPs）辨识困难的问题，本文深入分析了参数间的相关性（COP），提出了一种多阶段辨识方法。该方法能有效提升故障特性模拟的准确性，为电力系统故障分析及保护策略设计提供关键技术支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统的并网性能优化。在复杂电网故障下，精确的控制参数辨识是实现高性能低电压穿越（LVRT）和故障穿越控制的基础。通过该方法，阳光电源可进一步提升逆变器在弱电网环境下的故障响应精度，优化保护逻辑，从而增强产品在电网侧储能及大型地...
应用工况下硅基IGBT器件的高周疲劳测试
High Cycle Fatigue Testing of Silicon IGBT Devices Under Application-Close Conditions
Christian Schwabe · Nick Thönelt · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
为缩短功率循环测试时间，通常采用高温度波动来加速老化。本文探讨了在弹性与塑性变形过渡区进行测试的方法，并指出高周疲劳测试需要更先进的设备支持，旨在通过更接近实际应用工况的测试手段，准确评估功率器件的寿命模型。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的高周疲劳测试方法，能够更精准地模拟逆变器在实际电网波动及频繁启停工况下的器件寿命，有助于优化产品设计阶段的功率模块选型与热管理策略。建议研发团队将此测试方法引入iSolarCloud运维...
高温应用下SiC MOSFET反向恢复现象的研究
Investigation of Reverse Recovery Phenomenon for SiC MOSFETs in High-Temperature Applications
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Da Zhou · Yuxin Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了SiC器件在25°C至250°C高温环境下的反向恢复现象。文章分析了反向恢复机制及其影响因素，提出了分段等效电路模型，并探讨了两种可能加剧反向恢复的不匹配工况，为高温功率电子系统的设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，器件在高温下的热应力与开关特性至关重要。本文提出的高温反向恢复模型及不匹配工况分析，可直接指导阳光电源研发团队在高温高频工况下的驱动电路优化与功率模块热设计，有效降...
为何选择MagNet：量化功率磁性材料特性建模的复杂性
Why MagNet: Quantifying the Complexity of Modeling Power Magnetic Material Characteristics
Diego Serrano · Haoran Li · Shukai Wang · Thomas Guillod 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文探讨了开发先进数据驱动模型以描述功率磁性材料特性的必要性。磁芯损耗和磁滞回线是磁性元件设计的关键，但其物理机制复杂且难以直接应用。由于损耗和磁滞回线受材料特性及电气运行条件影响显著，本文旨在通过量化建模复杂性，推动数据驱动方法在磁性元件设计中的应用。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器及储能PCS的核心组件，直接决定了产品的功率密度、效率及热性能。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，传统经验公式已难以满足高频化设计需求。本文提出的数据驱动建模方法，有助于研发团队在iSolarCloud运维数据支撑下...
考虑电热相互作用的电力电子应用高频变压器多物理场数字模型
Multiphysics Digital Model of the High Frequency Transformer for Power Electronics Application Considering Electro-Thermal Interactions
Zhaoxin Wang · Claus Leth Bak · Huai Wang · Henrik Sørensen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
电力电子中的高频变压器（HFT）常处于高频PWM电压与高温的双重应力下。电热耦合效应会加速绝缘老化甚至导致失效。本文提出了一种精确的多物理场建模与仿真方法，对于分析HFT在复杂工况下的性能演变及可靠性评估具有重要意义。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式逆变器及储能变流器（如ST系列、PowerTitan）中DC-DC变换环节的核心磁性元件。随着功率密度的提升，磁芯损耗与绕组发热的耦合效应成为制约系统可靠性的瓶颈。该研究提出的多物理场耦合建模方法，可直接应用于阳光电源研发流程中，优化高频变压器的散热设计与绝缘选型，有效降低...
用于30kW LLC谐振变换器的并联绕组集成变压器设计
Design of an Integrated Transformer With Parallel Windings for a 30-kW LLC Resonant Converter
Tianlong Yuan · Feng Jin · Zheqing Li · Chunyang Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对高功率高频DC/DC谐振变换器，变压器设计至关重要。本文针对大电流并联绕组变压器，建立了利兹线绕组间电流分布的综合分析模型，解决了电流均衡、谐振电感集成及性能优化等关键技术难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是高功率密度组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在30kW及以上功率等级的LLC变换器中，变压器集成化与电流均衡是提升系统效率和功率密度的关键。该模型可指导PowerTitan等储能系统中的DC/DC模块设计，通过优化利兹线绕组布局，有效降低高频损耗并提...
一种基于T型DAB的高效率隔离式直流-直流-交流三端口变换器
A T-Type DAB-Based Isolated DC-DC-AC Three-Port Converter With High Power Efficiency
Cong Li · Jinjun Liu · Sixing Du · Hengkai Dang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于户用光储系统的高效率隔离式直流-直流-交流三端口变换器（TPC）。该拓扑源自双有源桥（DAB）直流-交流变换器，直流侧通过共享全桥结构提供两个双向直流端口，交流侧通过独特的T型半桥结构实现交流负载的直接连接，显著提升了系统集成度和转换效率。
解读: 该技术高度契合阳光电源户用光储一体化产品线（如Residential PV Inverter & Battery System）。T型三端口变换器通过拓扑复用减少了功率器件数量，有助于进一步优化户用储能逆变器的体积、成本及转换效率。建议研发团队关注该拓扑在提升系统功率密度方面的潜力，特别是针对户用场...
一种具有共享软开关辅助电路的高效交错式双向DC-DC变换器
An Efficient Interleaved Bidirectional DC–DC Converter With Shared Soft-Switching Auxiliary Circuit
Jianghu Wan · Fang Liu · Yong Li · Kang-Zhi Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种结合传统拓扑与新型辅助电路的软开关交错式双向DC-DC变换器。该辅助支路由电容、电感及两个串联开关组成，通过共享方式连接至两相开关节点。由于电压连续性，该辅助电路实现了开关管的软开关特性，有效降低了开关损耗，提升了变换效率。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及充电桩业务具有极高参考价值。储能PCS的核心在于双向DC-DC变换效率与功率密度，该共享辅助电路方案能有效降低开关损耗，有助于在不显著增加成本的前提下提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，特...
一种基于谐振网络的高增益宽范围软开关双向DC-DC变换器
A High Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC-DC Converter With Wide Range Using Resonant Network
Fan Yuan · Ruixiang Hao · Xiaojie You · Pengfei Xiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于高电压增益和宽范围应用场景的双向DC-DC变换器（BDC）。通过在交错式Buck/Boost BDC中集成由耦合电感和谐振电容组成的谐振网络，实现了高电压增益。该谐振网络能有效控制漏感能量并抑制谐振电流变化，从而实现软开关特性。
解读: 该技术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意义。储能PCS和充电桩在面对高压电池组与直流母线电压匹配时，对变换器的效率和功率密度要求极高。该拓扑通过谐振网络实现软开关，能显著降低开关损耗，提升系统整体转换效率，并有效应对宽电压范围下的调节需...
一种具有损耗平衡与降低功能的多电平T型逆变器增强调制方案
An Enhanced Modulation Scheme for Multi-Level T-Type Inverter With Loss Balance and Reduction
Xingchen Zhao · Che-Wei Chang · Ripun Phukan · Rolando Burgos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
多电平T型逆变器存在开关管间功率损耗分布不均的问题，受调制指数和功率因数影响显著，导致功率器件与散热系统过度设计。本文提出一种增强型调制方案，旨在平衡损耗分布并降低总损耗，从而优化系统成本与可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器中广泛使用的T型三电平拓扑。通过优化调制策略实现损耗平衡，能够有效解决不同开关管热应力不均的问题，从而降低散热器设计冗余，提升功率密度。在阳光电源的高效组串式逆变器产品线中，应用该技术可显著提升整机效率，延长功率器件寿命，并降低系统整体BOM成本。建议研...
基于高功率AC-DC双有源桥变换器的多变量直流偏置控制
Multivariable DC Bias Control of a High-Power AC–DC Dual-Active-Bridge-Based Converter
José W. M. de Araújo · Dalton de A. Honório · Demercil de S. Oliveira · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对高功率单级双有源桥（DAB）变换器中的直流磁化问题，提出了一种多变量控制策略。该方法通过同时调节励磁电流和二次侧电流直流偏置，有效抑制了直流偏置电流，提升了高功率变换器的运行稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接针对DAB拓扑中的直流偏置问题，这对阳光电源的储能变流器（PCS）产品线至关重要。目前PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统广泛采用DAB或其变体拓扑，直流偏置会导致变压器饱和及损耗增加，影响系统效率与寿命。该多变量控制策略可优化PCS的动态响应和磁性元件设计，建议研发...
周期性变开关频率调制对双有源桥变换器功率传输的影响及改进方案
The Impact of Periodic Variable Switching Frequency Modulation on Power Transmission in Dual-Active-Bridge Converter and an Improved Scheme
Xuan Zhao · Dong Jiang · Jianan Chen · Zhenyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
变开关频率调制（VSFM）是抑制电磁干扰（EMI）的有效手段，通过将窄带谐波能量分散至更宽频谱来降低EMI峰值。然而，在双有源桥（DAB）变换器中应用VSFM存在兼容性问题，频率变化可能导致额外的功率传输波动。本文分析了该影响并提出了一种改进的调制方案。
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拓扑。VSFM技术在抑制EMI方面具有重要工程价值，但其带来的功率波动问题直接影响储能PCS的电能质量与控制稳定性。建议研发团队评估该改进方案在PCS高频化设计中的应用，通过优化调制策略，在满...
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