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基于简化离散时间模型的多并联分支光伏系统建模与非线性动力学分析
Modeling and Nonlinear Dynamic Analysis of a Photovoltaic System With Multiple Parallel Branches Based on Simplified Discrete Time Model
Xinyue Geng · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文针对由多个电力电子变换器并联构成的直流配电系统，探讨了变换器间的相互耦合导致的非线性行为。通过建立高阶复杂系统的简化离散时间数学模型，旨在更准确地识别系统的非线性动力学特性，为光伏并网系统的稳定性分析提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要意义。随着光伏电站单体容量增加，多机并联运行带来的谐振及非线性耦合问题日益突出。该离散时间建模方法可应用于阳光电源iSolarCloud平台的仿真模型优化，提升对复杂电网环境下逆变器并联稳定性的预测能力。建议研发团队将此非线性分析方法引入组...
一种具有动态优化和虚拟电压矢量的改进型滑模预测控制策略
A Novel Extended Sliding-Mode Predictive Control With Dynamic Optimization and Virtual Voltage Vectors
Youcheng Wang · Yong Yang · Yang Xiao · Mingdi Fan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文针对三相三电平电压源逆变器，提出了一种新型扩展滑模预测控制策略。该方法利用滑模理论建立控制域，动态缩小搜索空间，并结合两相静止坐标系下的并行优化策略，有效提升了系统的动态响应与控制性能。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流架构，该研究提出的滑模预测控制策略能显著优化逆变器的动态响应速度，并减少计算负担，有助于提升产品在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队关注该算法在降低开关损耗和提升谐波抑制能力方面的潜力，可将...
PT对称与PT破缺状态下无线电能传输系统的恒流、恒压及恒功率控制
Constant Current, Constant Voltage, and Constant Power Control for Wireless Power Transfer Systems in PT-Symmetric and PT-Broken State
Zhi-Juan Liao · Fan Yi · Bin Gao · Guanyu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
PT对称磁耦合无线电能传输（MC-WPT）系统因其位置鲁棒性和高传输效率备受关注。然而，该系统在负载扰动下难以实现恒定输出，且传输距离受临界耦合限制。本文提出了一种新型控制策略，旨在解决上述问题，实现恒流（CC）、恒压（CV）及恒功率（CP）输出。
解读: 该文献探讨的无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于电动汽车充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。该研究中关于PT对称状态下的恒流、恒压控制算法，可作为公司在充电桩技术储备中的前瞻性研究。建议研发团队关注其在提高传输效率和抗负载扰...
基于阻抗特性分析的直流微电网孤岛检测速度提升与系统稳定性增强研究
Detecting Speed Improvement and System Stability Enhancement for DC Microgrids Islanding Detection Based on Impedance Characteristic Analysis
Tianling Shi · Hongyi Chen · Boxin Liu · Shiyuan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
直流微电网的孤岛检测是保障系统安全的关键。正反馈孤岛检测技术因检测速度快、非检测区小而备受关注，但其反馈回路可能影响系统稳定性。本文通过阻抗特性分析，旨在提升直流微电网孤岛检测速度的同时，优化系统稳定性。
解读: 该研究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。在直流微电网应用中，孤岛检测的快速性与系统稳定性是核心技术难点。通过阻抗特性分析优化正反馈控制，可直接提升阳光电源PCS产品在离网切换过程中的响应速度与运行可靠性。建议研发团队将该分析方法集成...
一种用于超快速真空开关的新型高效小型化操作方法
A Novel High-Efficient and Miniaturized Operating Method for Ultra-Fast Vacuum Switch
Weijie Wen · Hezhi Jin · Jiawei He · Bin Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
超快速真空开关（VS）是机械式和混合式直流断路器（MCB/HCB）的核心组件，其动作时间决定了断路器的分断速度。针对汤姆逊线圈驱动器（TCA）电容储能需求高、效率低及体积大的限制，本文提出了一种新型高效小型化操作方法，旨在提升真空开关的响应速度并优化系统集成度。
解读: 该技术主要针对直流断路器领域，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有潜在价值。随着光伏与储能系统电压等级不断提升（如1500V甚至更高），直流侧故障电流的快速切断成为提升系统安全性的关键。该小型化驱动技术有助于优化直流断路器体积，提升阳光电...
一种应用于储能系统的模型预测控制双向四象限飞跨电容DC/DC变换器
A Model Predictive Controlled Bidirectional Four Quadrant Flying Capacitor DC/DC Converter Applied in Energy Storage System
Kaitao Bi · Huayang Lv · Liang Chen · Jianfei Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
储能系统在光伏发电中对确保功率稳定至关重要。本文提出了一种飞跨电容双向Buck-Boost变换器（FCBBC），旨在使储能系统在宽直流母线电压波动条件下实现四象限运行。通过对称调制策略，该变换器可实现平滑切换。
解读: 该研究提出的FCBBC拓扑及模型预测控制策略，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的技术演进高度契合。随着储能系统对高功率密度和宽电压范围适应性的要求提升，飞跨电容技术能有效降低开关应力并减小滤波电感体积，有助于进一步优化PowerTitan系列产品的成本与效...
考虑PWM延迟的模拟与数字PWM DC-DC变换器统一频域模型
A Unified Frequency-Domain Model of Analog and Digital PWM DC–DC Converter Considering PWM Delay
Yuan Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Fan Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文分析了PWM延迟对PWM DC-DC变换器稳定性的影响，提出了一个考虑PWM延迟的统一频域模型。研究指出，PWM延迟的物理机制本质上是调制过程中的采样特性，而非数字控制器本身。该模型统一了模拟PWM（APWM）与数字PWM的分析框架。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，DC-DC环节广泛存在。随着控制数字化程度的提升，PWM延迟带来的采样效应直接影响系统的闭环带宽与稳定性。通过该统一频域模型，研发团队可更精准地优化数字控制器的环路补偿...
用于高压功率模块在高速dv/dt方波电压下抑制局部放电的自适应场强涂层
Self-Adaptive Field-Grading Coating for Partial Discharge Mitigation of High Voltage Power Module Under High dv/dt Square Wave Voltage
Meng Chen · Yalin Wang · Yi Ding · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
高压功率模块封装绝缘中的局部放电（PD）严重威胁其可靠性。电场集中是导致PD的主要原因。本文提出了一种自适应场强涂层技术，旨在缓解高dv/dt方波电压下的电场集中问题，并解决了以往研究中制造工艺复杂及缺乏实验验证的难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压功率模块设计具有极高价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及高压组串式逆变器向更高电压等级和更快的开关频率（SiC器件应用）演进，封装绝缘的局部放电问题日益突出。该自适应涂层技术能有效优化模块内部电场分布，提升高压功率器件的长期运行可靠性。建议研发团队关注该材料的工艺...
基于复系数滤波器与全阶电容电流观测器的三相并网逆变器电网阻抗检测方法
Grid Impedance Detection Based On Complex Coefficient Filter and Full-order Capacitor Current Observer for Three-phase Grid-connected Inverters
Kaixin Wang · Yong Yang · Mingdi Fan · Yuhang Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种针对T型三电平并网逆变器的新型电网阻抗检测方法。该方法结合了复系数滤波器（CCF）与全阶电容电流观测器，在采用逆变器输出电流反馈控制的架构下，减少了电流传感器数量，并实现了对电网阻抗的精确检测，有效提升了弱电网环境下的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。随着光伏电站接入弱电网场景增多，电网阻抗波动易导致并网系统谐振。本文提出的无传感器或少传感器阻抗检测方案，不仅能降低硬件成本，还能通过实时感知电网强度，优化逆变器控制参数（如自适应带宽调节），从而提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性，本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性，为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中，不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险，有助于优化PCS控制策略，提升系统在复杂电网环境...
高dV/dt方波电压和高温下功率模块封装绝缘的老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体应用对功率模块在高温及高dV/dt方波电压下的封装可靠性提出了挑战。封装材料中的局部放电（PD）是导致绝缘老化与失效的主要原因。本文研究了温度及方波参数对局部放电及绝缘寿命的影响，为高功率密度电力电子设备的可靠性设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心竞争力。随着SiC等宽禁带半导体在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中的广泛应用，高dV/dt带来的绝缘失效风险显著增加。本文揭示的局部放电机制对优化封装设计、提升产品在极端工况下的长寿命运行至关重要。建议研发团队将此研究成果应用于模块选型及封装可靠性评估标准中，...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...
一种基于单片GaN集成电路的电源电压不敏感双晶体管PTAT/CTAT温度传感器
A Supply Voltage Insensitive Two-Transistor Temperature Sensor With PTAT/CTAT Outputs Based on Monolithic GaN Integrated Circuits
Ang Li · Fan Li · Kaiwen Chen · Yuhao Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种基于氮化镓（GaN）MIS-HEMT的单片集成双晶体管（2T）温度传感器。通过调节耗尽型（D-mode）和增强型（E-mode）器件的栅极尺寸比，实现了传感器输出在PTAT（与绝对温度成正比）和CTAT（与绝对温度成反比）模式间的转换，且具备良好的电源电压不敏感特性。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体技术的应用前景广阔。该研究提出的单片集成温度传感器方案，有助于实现GaN功率模块内部的高精度实时热监测。对于阳光电源而言，该技术可集成至下一代高频、高功率密度逆变器或充电桩的驱动电路...
一种具有输出电压纹波抑制和右半平面零点消除功能的对称五开关混合升压变换器
A Symmetrical Five-Switch Hybrid Boost Converter With Output Voltage Ripple Reduction and Right-Half-Plane Zero Elimination
Zhitong Chen · Zibin Guo · Ke Zhang · Fang An 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种对称五开关混合（SFSH）升压变换器。该拓扑具有与传统升压变换器相同的电压转换比，并成功消除了右半平面零点。通过确保输出电流路径始终包含电感电流和电容电流路径，增强了输出电流的连续性，有效降低了输出电压纹波，提升了变换器的动态响应性能。
解读: 该拓扑通过消除右半平面零点，显著提升了变换器的控制带宽和动态响应能力，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用储能PCS的DC-DC升压级具有重要参考价值。消除右半平面零点意味着在光伏MPPT追踪或储能充放电控制中，系统可以实现更快的调节速度，从而提升光伏系统的发电效率和储能系统的响应速度。此...
基于拓扑分类的复杂多环系统拆分-组合分析方法及其在LDO中的应用
Topological Classification-Based Splitting–Combining Methodology for Analysis of Complex Multi-Loop Systems and Its Application in LDOs
Zhuoqi Guo · Haiqi Li · Dan Li · Shiquan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
针对复杂多环系统分析与实现难度大的问题，本文提出了一种新的分析方法。该框架将多环系统视为由级联、并联等子模块构建而成，通过拓扑分类实现系统的拆分与组合，从而简化了复杂系统的建模与分析过程，提升了设计效率。
解读: 该研究提出的多环系统分析方法对于阳光电源的电力电子研发具有参考价值。在组串式逆变器及储能变流器（PCS）的控制系统中，随着控制环路（如电流环、电压环、电网同步环等）复杂度的提升，系统稳定性分析难度加大。该方法有助于研发团队更高效地对多环反馈控制系统进行解耦与建模，特别是在优化PowerTitan等储...
用于具有任意气隙的PCB和铜箔磁性元件的二维解析铜损模型
2-D Analytical Copper Loss Model for PCB and Copper Foil Magnetics With Arbitrary Air Gaps
Zheyuan Yu · Xu Yang · Yuhang Xu · Qingyuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
铜损建模与优化是磁性元件设计的基础。本文通过求解二维扩散方程和拉普拉斯方程，提出了一种适用于具有任意气隙的PCB电感和变压器的二维解析铜损模型。该模型将铜损电阻解耦为趋肤效应电阻、邻近效应电阻和边缘效应电阻，有效解决了气隙磁场不均匀导致的损耗计算难题。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品设计具有重要价值。在组串式逆变器和PowerStack储能变流器中，磁性元件（电感/变压器）的体积和效率是核心竞争力。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段快速评估PCB绕组及气隙边缘效应带来的损耗，从而优化磁芯结构与绕组布局，提升整机效率并降低温升。这对于实现高频化...
基于离散空间矢量调制
DSVM）的T型三相三电平变换器低复杂度有限控制集模型预测控制
Yong Yang · Huiqing Wen · Mingdi Fan · Xinan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对T型三相三电平变换器的低复杂度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法基于离散空间矢量调制（DSVM），通过构建48个虚拟电压矢量，显著提升了T型变换器的控制性能，同时降低了计算复杂度，为高性能电力电子变换器的控制提供了新思路。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过引入基于DSVM的低复杂度FCS-MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升逆变器的动态响应速度和输出电能质量，并降低开关损耗。建议研发团队评估该算法在Pow...
面向输入饱和的非周期采样数据系统的数据驱动稳定化
Data-Driven Stabilization of Aperiodic Sampled-Data Systems Subject to Input Saturation
Yu-Long Fan · Chuan-Ke Zhang · Xing-Chen Shangguan · Li Jin 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种无需显式系统模型的数据驱动控制方法，针对受输入饱和约束的非周期采样未知系统，结合测量数据、环路泛函法、广义扇区条件与S-过程，构建LMI形式的局部稳定性设计条件，并优化吸引域估计与最大允许采样间隔。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网/通信延迟场景下的鲁棒闭环控制具有重要参考价值。其数据驱动LMI设计框架可适配iSolarCloud平台实时量测数据，提升构网型储能系统在采样抖动、通信丢包下的暂态稳定裕度；建议在PowerStack多机协同控制中引入...
真空断路器重燃过电压对海上风电场并联电抗器绝缘累积效应的研究
Cumulative Effect of Reignition Overvoltage Caused by Vacuum Circuit Breaker on Shunt Reactor Insulation in Offshore Wind Farm
Zhi Zheng · Yunzheng Chen · Xiao Zhong · Qingchuan Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
在海上风电场中，真空断路器频繁开断并联电抗器时会产生显著的重燃过电压累积效应。基于电磁暂态程序建立了包含分布参数电抗器模型和考虑电弧重燃的断路器模型，结合波导理论分析了绕组上的电压分布，并探讨了重燃次数对电压振荡的影响。基于绝缘击穿U-N曲线提出了过电压累积效应强度的评估方法，结果表明绝缘薄弱点通常位于绕组中部。对比了三种过电压抑制措施对累积效应的削弱效果，并提出了设备选型建议以防范过电压及其累积危害。
解读: 该研究对阳光电源海上风电储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。在海上风电场储能配置中，真空断路器频繁开断并联电抗器产生的重燃过电压累积效应会威胁设备绝缘安全。研究提出的基于U-N曲线的累积效应评估方法和过电压抑制措施，可直接应用于ST系列储能变流器的电网接口设计，优化断路器选型...
基于三端口高频隔离变换器及其控制策略的混合式先进牵引供电装置
A Hybrid Advanced Traction Power Supply Equipment Based on Triple-Port High-Frequency Isolated Converter With Its Control Strategy
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Fan Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
基于电力电子技术的先进牵引供电设备（ATPSE）为同时解决负序电能质量和电分相问题提供了契机。然而，现有的工频/高频隔离方案仍面临功率密度低和投资成本高等挑战。为解决这些问题，本文提出了一种基于三端口高频隔离直流变换器和现有牵引变压器的高频隔离型先进牵引供电设备（HI - ATPSE）。与现有的高频隔离方案相比，所提出的HI - ATPSE通过共享输出端口，有效减小了设备体积并降低了初始成本。此外，针对所提出的HI - ATPSE内部的电能质量问题，提出了一种控制策略，该策略可在降低直流侧电容值...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三端口高频隔离变换器的混合牵引供电技术具有重要的战略参考价值。该技术通过高频隔离方案解决负序功率和中性段问题，其核心理念与阳光电源在光储变换器领域积累的多端口拓扑、高频隔离及功率变换技术高度契合。 从技术协同角度分析，论文提出的三端口高频隔离DC变换器架构与阳光电...
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