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一种用于宽输入电压范围变换器设计的飞跨电容多电平输入级重构方法
A Method of Reconfiguring Flying Capacitor Multilevel Input Stage for Wide Input Voltage Range Converter Design
Peng Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对铁路、工业及航空航天等领域对宽输入/输出电压范围变换器的需求，本文提出了一种飞跨电容多电平输入级重构方法。该方法旨在解决宽电压范围内因工况变化和器件选型折中导致的效率下降问题，通过拓扑重构优化变换器在不同电压等级下的性能表现。
解读: 该研究提出的飞跨电容多电平拓扑重构技术，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏组件电压范围的不断扩大及储能电池电压等级的提升，该拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升全功率段的转换效率。建议研发团队关注该重构方法在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC环...
通过电压幅值调节和无功功率注入提升构网型变流器的暂态稳定性
Transient Stability Improvement of Grid-Forming Converters Through Voltage Amplitude Regulation and Reactive Power Injection
Wenjia Si · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文深入分析了构网型变流器在大型扰动下的暂态稳定性问题。针对构网型变流器在弱电网或故障期间易失稳的挑战，提出了一种通过电压幅值调节和无功功率注入的控制策略，旨在增强系统在电网扰动下的同步能力与运行稳定性。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及地面光伏电站中的核心竞争力。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术对于维持系统电压和频率稳定至关重要。本文提出的电压幅值调节与无功注入策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其在故障穿越期间的暂态稳定性...
基于学习的MMC神经动态面预测控制
Learning-Based Neural Dynamic Surface Predictive Control for MMC
Xing Liu · Lin Qiu · Jose Rodriguez · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于强化学习的神经动态面预测控制方法，用于解决模块化多电平变换器（MMC）的控制问题。该方法有效克服了传统动态规划算法中“维度灾难”及对精确系统模型依赖的局限性，通过引入预测器结构，提升了MMC系统的动态响应性能与控制鲁棒性。
解读: MMC技术在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的基于强化学习的预测控制算法，能够有效解决MMC复杂拓扑下的多目标优化控制难题，提升系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队关注该算法在提升逆变器动态响应速度及降低计算复杂度方面的表现，...
具有三有源开关对称半桥子模块及并联连接的模块化多电平变换器
Modular Multilevel Converters With Three-Active-Switch Symmetrical-Half-Bridge Submodules and Parallel Connectivity
Chenming Liu · Stefan M. Goetz · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化和可扩展性而备受关注，但其硬件和控制复杂度限制了应用。本文提出了一种采用对称半桥（SHB）子模块的MMC拓扑，通过最简结构实现双极性运行并降低成本，重点解决了子模块电容电压不平衡的挑战。
解读: 该拓扑通过简化子模块结构和优化电压平衡控制，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。在追求更高功率密度和更低系统成本的背景下，该方案有助于提升MMC在电网侧储能及高压直流输电场景下的竞争力。建议研发团队重点评估其在复杂工况下的动态响应能力及控...
具有固定开关频率和相位的交错变换器滞环电流控制器
Hysteresis Current Controller With Fixed Switching Frequency and Phase for Interleaved Converters
Deshuo Yu · Hao Yi · Fang Zhuo · Yuguo Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对滞环电流控制（HCC）变换器开关频率变化导致滤波器设计困难及电磁干扰（EMI）严重的问题，本文提出了一种双环控制策略。该方法实现了交错并联变换器的固定开关频率和相位控制，有效解决了随机电流纹波无法交错的问题，提升了高功率变换系统的EMI性能并降低了滤波难度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在PowerTitan等大功率储能变流器（PCS）及组串式光伏逆变器中，多模块并联是主流拓扑。传统的滞环控制虽响应快，但变频特性不利于滤波器优化。本文提出的固定频率交错控制技术，能显著降低输出电流纹波，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度并优化EMI...
构网型变流器的高精度惯量与阻尼估计方法及测试设备
High-Accuracy Inertia and Damping Estimation Method and Testing Equipment for Grid-Forming Converters
Yufan Wang · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着构网型变流器（GFMC）在现代电力系统中的广泛应用，其惯量和阻尼参数对频率调节及系统稳定性至关重要。本文提出了一种高精度的参数估计方法及配套测试设备，旨在提升GFMC在弱电网下的运行稳定性，为电力系统辅助服务提供技术支撑。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）的构网型控制技术需求。随着高比例新能源接入，电网强度降低，构网型技术已成为阳光电源储能产品的核心竞争力。该文提出的高精度惯量与阻尼估计方法，可有效提升阳光电源PCS在弱电网下的频率支撑能力，并为iSolarCloud平台提供更精...
带闭环电压反馈的峰值电流控制Buck变换器的次谐波不稳定性极限
Subharmonic Instability Limits for the Peak-Current-Controlled Buck Converter With Closed Voltage Feedback Loop
Chung-Chieh Fang · Richard Redl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文推导并实验验证了带闭环电压反馈的恒频峰值电流控制Buck变换器的次谐波不稳定性闭式条件。研究表明，传统的开环电压不稳定性条件仅为其特例。通过该结果，可直接获取变换器参数空间中的不稳定性边界。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器（DC-DC升压级）以及储能变流器（PCS）中的双向DC-DC变换器设计具有重要指导意义。在高性能功率变换中，峰值电流控制模式被广泛应用，但其在特定占空比下的次谐波振荡问题是影响系统稳定性的关键。本文提供的闭式不稳定性边界推导，有助于研发团队在设计阶段更精确地优化...
CCM模式下I²控制Buck变换器的次谐波振荡预测
Prediction of Subharmonic Oscillation in I² Controlled Buck Converters in CCM
Chung-Chieh Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文针对采用恒定开关周期（CSP）或恒定导通时间（COT）控制的I²平均电流控制Buck变换器，推导了其在连续导通模式（CCM）下的统一次谐波振荡条件。弥补了现有文献仅针对COT控制分析且未给出失稳条件的不足，为变换器的稳定性设计提供了理论依据。
解读: I²控制技术因其优异的动态响应和抗扰能力，在阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的DC-DC级电路中具有潜在应用价值。本文提出的次谐波振荡预测方法，对于提升公司产品在宽电压输入范围下的稳定性设计至关重要。建议研发团队在开发高功率密度变换器时，利用该理论优化控制环路参数，特别是在采用COT...
开关电容变换器基本极限理论的推广
Generalization of the Fundamental Limit Theory in a Switched-Capacitor Converter
Yaqub Mahnashi · Fang Z. Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文推广了开关电容（SC）变换器的基本极限理论。1995年提出的理论设定了特定数量电容下的电压增益比（VCR）边界，但仅适用于正向VCR，且未涵盖负向VCR的必要条件。本文对该理论进行了修正与扩展，完善了SC变换器的性能边界分析。
解读: 开关电容（SC）变换器在提升功率密度和实现高效率转换方面具有潜力，特别是在阳光电源的户用光伏逆变器辅助电源、充电桩内部DC-DC模块或iSolarCloud智能运维平台的传感器供电电路中。该理论的推广有助于研发团队在设计高功率密度变换器时，更准确地评估拓扑的理论极限，从而优化电路参数选择，减少损耗，...
逆变器接口可再生能源发电机对方向继电器的影响及改进方案
Influence of Inverter-Interfaced Renewable Energy Generators on Directional Relay and an Improved Scheme
Ke Jia · Zhe Yang · Yu Fang · Tianshu Bi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
电力电子接口的可再生能源发电系统在故障时表现出显著的低频谐波和不平衡序阻抗特性，导致基于故障分量的方向继电器误动作。本文分析了其影响机理，并提出了一种改进的继电保护方案，以提升电网故障下的保护可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在电网故障下的保护策略。随着高比例电力电子设备接入，逆变器输出的非工频特性对电网继电保护的影响日益显著。阳光电源应在逆变器控制算法中集成更优的故障电流支撑策略，以兼容现有的电网保护逻辑，避免误跳闸。此外，该研究对iSolarCloud智能运维平台在故障...
基于对称半桥子模块与无传感器电压平衡的多电平变换器
Multilevel Converters With Symmetrical Half-Bridge Submodules and Sensorless Voltage Balance
Jingyang Fang · Zhongxi Li · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文探讨了基于半桥子模块的多电平变换器。相比传统的级联H桥变换器，该拓扑通过减少开关器件数量，降低了系统复杂性、成本及导通损耗。文章重点研究了在无需电压传感器的情况下实现子模块电容电压平衡的控制策略，提升了系统的可靠性与经济性。
解读: 该研究提出的无传感器电压平衡多电平拓扑，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）具有重要参考价值。通过减少开关器件数量和传感器依赖，可显著降低大功率变换器的硬件成本并提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级PCS中的应用潜力，利用无传感器控制技术简化控制电路，进一...
电压调节模块中电容器在连续负载瞬变下的可靠性分析
Reliability Analysis of Capacitors in Voltage Regulator Modules With Consecutive Load Transients
Zhaoyang Zhao · Dao Zhou · Pooya Davari · Junlong Fang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
电容器是电压调节模块（VRM）的关键储能与稳压元件。本文研究了连续负载瞬变工况对电容器带来的电热应力，指出相比稳态运行，连续瞬变会显著影响电容器的可靠性。文章旨在量化此类应力并评估其对器件寿命的影响。
解读: 电容器作为光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能变流器（PCS）中直流母线的核心储能元件，其可靠性直接决定了整机的寿命。阳光电源的产品在电网侧及用户侧应用中，常面临频繁的功率波动和负载瞬变。本文提出的连续负载瞬变下的电热应力分析方法，可优化逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的母...
通过对称半桥子模块并联降低MMC电容
Reduction of MMC Capacitances Through Parallelization of Symmetrical Half-Bridge Submodules
Jingyang Fang · Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Nima Tashakor 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
模块化多电平变换器（MMC）具有模块化和可扩展性优势。对称半桥子模块MMC虽结构简单且损耗低，但子模块中庞大的直流电容限制了系统尺寸、重量及成本的优化。本文提出通过子模块并联技术，有效降低MMC所需的电容容量，从而提升系统功率密度与成本竞争力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中电容体积大的痛点，通过子模块并联优化，直接契合阳光电源在大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中的技术演进需求。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑优化方案有助于减小集中式逆变器及大型储能PCS的物理尺寸，降低BOM成本。建议研...
客座社论：多电平变换器作为电网现代化赋能技术的专题
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10月
本文为IEEE TPEL关于多电平变换器赋能电网现代化的专题社论。文章重点探讨了多电平变换器在现代电网中的研发进展，特别是其在提供电网支撑服务及实现新型控制策略方面的应用，旨在推动电力电子技术在复杂电网环境下的高效集成与稳定运行。
解读: 多电平变换器技术是阳光电源实现高压、大功率电力转换的核心。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，提升效率并减小滤波器体积。随着电网对构网型（GFM）功能需求的提升，多电平技术结合虚拟同步机（VSG）控制策略，是阳光电源提升产品在弱电网下稳定运行能力的关...
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11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。文章重点探讨了多电平变换器在现代电力系统中的研发进展，特别是其在提供电网支撑服务及实现新型控制策略方面的应用，旨在推动电力电子技术在复杂电网环境下的高效集成与稳定运行。
解读: 多电平拓扑是阳光电源实现高功率密度、高效率逆变的关键技术。对于PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，多电平技术能有效降低输出谐波，减少滤波器体积。随着电网对构网型（GFM）技术要求的提升，多电平变换器在提供虚拟惯量、黑启动及弱电网支撑方面具有天然优势。建议研发团队关注多电平拓扑在弱电...
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...
基于无功功率优化的高性能同步整流CLLC谐振变换器分析
Analysis of High Performance Synchronous Rectified CLLC Resonant Converter With Reactive Power Optimization
Yichen Wang · Feng Wang · Fang Zhuo · Kefan Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对CLLC谐振变换器中同步整流与无功功率优化难以同时实现的问题，本文提出了一种综合频率调制与移相优化（CFMPSO）方案。该方案通过协同控制有效降低了变换器的整体损耗，提升了能量转换效率，为高功率密度电力电子变换器的设计提供了理论支撑。
解读: CLLC拓扑是阳光电源储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩中实现高效双向DC-DC变换的核心技术。该文章提出的CFMPSO优化方案，能够显著提升变换器在宽电压范围下的效率，直接助力阳光电源提升储能系统及充电桩产品的能效指标。建议研发团队关注该控制策略在数字信...
基于比例校准法的IGBT在线变流器级温度估计
Online Converter-Level Temperature Estimation for IGBTs Using Proportional Calibration Method
Xinbin Fang · Pengju Sun · Chun He · Bo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于母排寄生电感电压过冲的IGBT在线结温（Tj）评估方法。该方法利用具有较高灵敏度的电压过冲作为温度敏感电参数，有效解决了变流器级结温监测的难题，为功率器件的实时健康状态监控提供了新思路。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。IGBT是上述产品的核心功率器件，其结温直接决定了系统的寿命与可靠性。通过利用母排寄生电感实现无传感器在线测温，无需额外硬件成本，即可实现对功率模块的实时热管理与寿命...
针对转子动态偏心故障的8极表贴式永磁同步电机不平衡磁拉力
UMP）抑制策略
Pengye Wang · Zicheng Liu · Haiyang Fang · Dong Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文研究了转子偏心故障引起的电机不平衡磁拉力（UMP）。通过分析8极表贴式永磁同步电机（SPMSM）的电枢反应磁动势（MMF），探讨了利用p±1阶磁动势合成来抑制UMP的控制策略，旨在减少电机机械损伤，提升运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于电机本体的故障诊断与控制，与阳光电源的核心业务（逆变器、储能PCS）虽非直接产品关联，但对风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有参考价值。在风电变流器领域，理解电机偏心故障引起的电磁振动与不平衡磁拉力，有助于优化变流器的控制算法，通过注入补偿电流抑制振动，从而提升风力发电机组的运行寿命...
谐振双有源桥
DAB）逆变器的动态相量建模
Yanxiang Yin · Jingyang Fang · Hongchang Li · Steven Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
谐振双有源桥（DAB）逆变器因高效率和高功率密度在微型逆变器中备受关注。然而，现有的基波近似（FHA）模型存在非线性、缺乏稳态工作点且精度较低的问题。本文提出了一种动态相量建模方法，旨在提升谐振DAB逆变器的建模精度与动态分析能力。
解读: 该研究针对谐振DAB拓扑的动态建模优化，对阳光电源的户用光伏微型逆变器及储能系统中的双向DC-DC变换模块具有重要参考价值。DAB拓扑是实现光储一体化及高效能量转换的核心，通过引入动态相量模型，可以更精确地预测系统在瞬态过程中的表现，从而优化控制策略，提升变换器的功率密度与动态响应速度。建议研发团队...
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