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基于隧道磁阻效应的IGCT变流器器件电流高一致性检测方法
High Consistency Detection Method for the Device Current of IGCT Converter Based on Tunneling Magnetoresistance Effect
Pengbo Zhao · Zhanqing Yu · Xiaoguang Wei · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
由全控型集成门极换流晶闸管（IGCT）构成的换流器具备主动关断能力，可解决换流失败问题。然而，IGCT关断能力有限，超过最大关断电流可能导致器件损坏，因此在线检测IGCT电流至关重要。本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）效应的电流检测方法，旨在实现高一致性的在线电流监测。
解读: 该研究关注大功率电力电子器件（IGCT）的电流检测与保护，虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）主要采用IGBT或SiC模块，但随着大功率中压变流技术的发展，IGCT在超大功率风电变流器或电网侧高压储能应用中具有潜在参考价值。TMR传感器的高精度和高一致性特性，可...
一种用于VSC-HVDC应用的单器件模块串联多电平直流链路变换器
A Multilevel-DC-Link Converter With Single-Device Modules in Series for VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电等领域，模块化多电平变换器（MMC）是其常用拓扑。然而，MMC中庞大的电容和大量器件限制了其经济性。相比之下，本文提出的单器件模块串联多电平直流链路变换器（MDC）通过优化拓扑结构，旨在提升高压直流输电系统的技术经济性。
解读: 该研究提出的MDC拓扑旨在解决传统MMC在高压直流输电中电容体积大、器件数量多的痛点。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但随着公司在大型风电变流器及电网侧储能（如PowerTitan系列）领域的持续深耕，高压大功率变换技术是未来的重要技术储备。该拓扑若能进一步优化成本与控...
基于时分复用的电动汽车无线充电系统平面双绕组异物检测
Planar Double-Winding Foreign Object Detection for the EV Wireless Charging System Based on Time-Division Multiplexing
Chenyang Xia · Chenhao Lu · Shuze Zhao · Ziyue Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
金属异物检测（MOD）与活体检测（LOD）是保障电动汽车无线充电系统安全运行的关键。针对现有MOD与LOD共享系统在信号采集难度大、小尺寸物体检测精度低等问题，本文提出一种基于时分复用的平面双绕组检测方案，旨在提升无线充电系统的安全防护能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术在乘用车及商用车领域的潜在应用，异物检测（FOD）是实现商业化落地的核心安全门槛。该方案提出的时分复用双绕组检测技术，有助于提升阳光电源充电桩产品在复杂环境下的安全可靠性，降低误报率，并为未来集成化充电解决方案提供技术储备。建议研...
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。...
一种用于大功率高效率隔离式DC-DC应用中的120kW对称多绕组分体式平面变压器
A 120 kW Symmetrical Multi-Winding Split Planar Transformer for High-Power High-Efficiency Isolated DC-DC Applications
Sizhao Lu · Shuang Xu · Jian Deng · Tong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于铁氧体磁芯的120kW对称多绕组分体式平面变压器（SMWSPT），适用于大功率高效率隔离式DC-DC变换器。通过采用基于阿基米德螺旋线的新型多绕组结构，实现了对称性布局，不仅提升了分体式变压器的功率密度，还优化了电磁性能。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在大功率DC-DC变换环节（如储能PCS的隔离级），平面变压器能显著提升功率密度并优化散热性能。建议研发团队关注其阿基米德螺旋绕组设计在降低高频趋肤效应和邻近效应方面的表现，这有助于进一步缩小PCS体积，提升...
一种用于移动接收器的大面积自由定位单电容耦合无线电能传输系统
A Large-Area Free-Positioning SCC-WPT System for Movable Receivers
Zhe Liu · Chao Zuo · Siqi Li · Sizhao Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型大面积自由定位单电容耦合无线电能传输（WPT）系统，适用于移动接收设备。该系统利用大地作为传输路径的一部分，使耦合结构仅需一块发射极板，且接收端极板可由移动设备的金属外壳替代，有效简化了系统架构并提升了灵活性。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，目前阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要聚焦于有线快充技术。该研究提出的单电容耦合方案虽然在简化结构和移动设备应用上具有创新性，但受限于传输效率、功率密度及电磁兼容性（EMC）挑战，短期内难以应用于大功率充电桩产品。建议研发团队关注其在低功率移动设备或特定工业自动...
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
超轻载条件下LLC谐振离子泵电源的PFM-PWM双模控制策略
PFM-PWM Dual-Mode Control Strategy for LLC Resonant Ion Pump Power Supplies Under Ultralight Load Conditions
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Haixin Lu · Pingqing Zhou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对离子泵在超高真空维持阶段的极轻载工况，传统谐振变换器面临频率失控和增益非线性问题。本文提出一种PFM-PWM混合控制策略，有效解决了轻载下的高压输出稳定性和鲁棒性调节难题。
解读: 该研究提出的PFM-PWM双模控制策略对于提升阳光电源在极宽负载范围下的DC-DC变换效率具有参考价值。在阳光电源的户用光伏储能系统（如PowerStack）及组串式逆变器中，DC-DC变换级在待机或极轻载工况下常面临效率低下或控制不稳的问题。该文献的控制思路可优化变换器在轻载下的动态响应与稳压精度...
一种直流母线电压波动下铁路牵引驱动转矩与电流脉动抑制改进方法
An Improved Torque and Current Pulsation Suppression Method for Railway Traction Drives Under Fluctuating DC-Link Voltage
Yanxiao Lei · Ke Wang · Lu Zhao · Qiongxuan Ge 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对铁路牵引驱动中单相整流器直流母线电压存在的二倍频波动问题，该文提出了一种改进的控制方法。该波动会导致牵引电机产生严重的转矩和电流脉动。文章旨在通过优化控制策略，有效抑制上述脉动，提升系统运行性能。
解读: 该文献探讨的单相整流器直流母线二倍频波动抑制技术，在阳光电源的户用光伏逆变器及部分单相储能变流器（PCS）产品中具有参考价值。单相系统固有的功率波动是影响输出电流谐波和电网适应性的关键因素。通过引入该文提出的脉动抑制算法，可以进一步优化阳光电源户用逆变器的电能质量，降低输出电流总谐波畸变率（THD）...
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...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器（SSCB）中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统（WEPUS）。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输（IPT）技术，为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源，有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题，提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器（PCS）设计中，高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计，减少物理布线，提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...
基于串联IGCT的双有源桥直流变压器三臂零电压开关梯形调制策略
Trapezoidal Modulation for Three-Arm ZVS in Dual Active Bridge DC Transformer With Series-Connected IGCTs
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种改进的梯形调制（ITM）策略，旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关（ZVS）。通过引入辅助移相角，解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题，并优化了电流应力。
解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景，对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗，提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...
一种基于IGCT串联的直流变压器及其最小回流功率注入准零开关损耗调制技术
An IGCT-Series-Based DC Transformer With Quasi-Zero Switching Loss Modulation by Minimum Backflow Power Injection
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于IGCT串联的直流变压器（IGCT-series-DCT）及准零开关损耗调制技术，旨在实现单模块DCT直接接入中压直流配电网。通过IGCT直接串联，DCT具备了中压端口，并有效抑制了缓冲电容的浪涌电流，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中压直流接入及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着直流电网和光储直柔技术的发展，中压直流变换器是实现高压直流汇集的核心。IGCT串联技术相比传统的IGBT多电平方案，在更高电压等级下具有更低的导通损耗和更强的通流能力，有助于提升大型储能PCS的功率密度...
具有高过载能力的模块化换流器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块（SDM）和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力，使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机，实验结果验证了该方案的可行性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM的组合设计，巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，实现了短时高过载能力，这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...
一种基于IGCT和中频隔离的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器及其在光伏直流汇集中的应用
A 1.5 kV/30 kV/10 MW Series Resonant DC Transformer Based on IGCT and Medium Frequency Isolation for Solar-PV DC Collection Application
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Jialiang Hu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出并实现了一种用于光伏直流汇集系统的1.5 kV/30 kV/10 MW串联谐振直流变压器（IGCT-SRDCT）。该方案利用集成门极换流晶闸管（IGCT）提升输入电流能力，并通过二极管串联缓冲电容及级联结构，将输出电压提升至30 kV，实现了高效的中频隔离与直流电压变换。
解读: 该技术对于阳光电源的大型地面光伏电站及直流汇集方案具有重要参考价值。随着光伏电站向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流汇集技术能显著降低线损并提升系统效率。IGCT作为高压大功率器件，在MW级直流变压器中的应用，可为阳光电源的集中式逆变器及未来直流输电架构提供技术储备。建议研发团队关注其在高...
一种由压电换能器辅助实现10mV冷启动且峰值效率达82.7%的热电能量采集系统
A Thermoelectric Energy Harvesting System Assisted by a Piezoelectric Transducer Achieving 10-mV Cold-Startup and 82.7% Peak Efficiency
Tianqi Lu · Ruizhi Wang · Zhong Tang · Yiwei Zou 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种10mV启动电压的热电能量采集系统，利用压电发电机（PEG）作为冷启动辅助。该方案针对同时存在热能与动能的环境，通过PEG提供时钟信号实现系统启动。得益于PEG的高输出阻抗特性，该系统在极低电压下展现了优异的启动性能与转换效率。
解读: 该技术主要涉及微功率能量采集与超低电压启动电路，与阳光电源现有的兆瓦级光伏逆变器及大容量储能系统（如PowerTitan）在功率等级上差异巨大。然而，其“冷启动”与“低电压启动”的设计理念对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的无线传感器节点、分布式监测终端或储能系统的BMS辅助电源设计具...
改进的同步SVPWM策略用于大功率三电平有源中点钳位牵引逆变器
Improved Synchronized SVPWM Strategy for High-Power Three-Level Active Neutral Point Clamped Traction Inverter
Mutian Zhao · Qiongxuan Ge · Jinquan Zhu · Ke Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
大功率三电平有源中点钳位（3L - ANPC）牵引逆变器被应用于磁悬浮列车中。在高速运行时，载波比（$C_r$）相对较低。为优化输出电压的谐波性能，本文提出一种适用于多采样率控制系统的改进型同步空间矢量脉宽调制（ISSVM）方法，该方法可在载波比为 3 的整数倍时实现任意相电压半周期脉冲数。通过所提出的基于 3L - ISSVM 的频谱分析方法，从根本上分析了相电压的谐波特性。介绍了一种通过相位补偿并在特定角度区间进行切换的宽带多模式 ISSVM 平滑切换策略。实验结果表明，与现有的同步脉宽调制...
解读: 本文针对三电平有源中点钳位（3L-ANPC）牵引逆变器提出的改进型同步空间矢量调制（ISSVM）策略，对阳光电源在高功率逆变器领域的技术升级具有重要参考价值。该技术虽源于磁悬浮列车牵引系统，但其核心解决的低载波比工况下谐波优化问题，与我司大功率光伏逆变器和储能变流器在高功率密度、宽频率范围运行时面临...
一种采用分数频率半周期调制策略的新型五电平混合NPC-ANPC H桥单相逆变器
A Novel Five-Level Hybrid NPC-ANPC H-Bridge Single-Phase Inverter With Fractional Frequency Half-Cycle Modulation Strategy
Xinyuan Zhang · Zhijian Feng · Shuzhe Zhao · Zixiang Sun 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型五电平混合中点钳位（NPC）-有源NPC（ANPC）H桥单相逆变器，通过结合使用硅（Si）器件的NPC臂与碳化硅（SiC）器件的ANPC臂，有效控制SiC器件成本。提出分数频率半周期（FFHC）空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，使NPC臂开关器件工作于基频，ANPC臂器件仅在半个周期内高频开关，从而提升效率、功率密度与热稳定性。详细阐述了逆变器的工作原理，并建立损耗与热模型以分析器件损耗分布、温度分布及最大结温。实验样机验证了该拓扑在效率、功率密度和热性能方面的优势。
解读: 该混合NPC-ANPC五电平拓扑及FFHC调制策略对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机领域，通过Si/SiC混合方案可有效控制成本，同时ANPC臂半周期高频开关策略显著降低开关损耗，提升功率密度，契合车载轻量化需求。在ST储能变流器单相模块设计中，该拓扑的基频开关特性可降低NPC...
通过结合微射流冷却与优化衬底的氮化镓肖特基势垒二极管热管理提升限幅器性能
Limiter Performance Improvement Through Thermal Management of GaN SBD Combined Microjet Cooling With Optimized Substrate
Rikang Zhao · Dichen Lu · Xuanwu Kang · Weike Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
在本文中，我们报道了通过改善氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）的热管理来提升射频（RF）性能，并通过限幅器的应用进行了验证。得益于微射流冷却的快速散热，我们分析了热积累对GaN SBD性能的影响，证实了GaN横向异质结器件对高导热性衬底的依赖性。我们开发了一种使用高导热性碳化硅（SiC）衬底的GaN - SBD，其导通电阻降低了8%，饱和电流提高了12%。通过将微射流冷却与优化的衬底相结合，GaN SBD的热管理能力得到了显著增强。利用无源限幅器单片微波集成电路（MMIC）对RF性能进行...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN肖特基二极管热管理优化的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过微射流冷却与高导热SiC衬底的协同优化，显著提升了GaN器件的射频性能，这与我们在大功率逆变器和储能变流器领域面临的热管理挑战高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS产品中，GaN功率器件正逐步替代传...
集成热管屏蔽的隔离型DC-DC变换器高频变压器设计：电磁-热协同优化
Heat-Pipe-Integrated Shielding for High-Frequency Transformers in Isolated DC-DC Converters: An Electromagnetic-Thermal Holistic Design
Gaojia Zhu · Hongxue Lu · Tao Liu · Baoshan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
高频变压器（HFT）是隔离式直流 - 直流转换器中的关键组件。在高频变压器的构建过程中，最小化漏磁通以减轻电磁干扰（EMI）至关重要。然而，为此目的常用的外部磁屏蔽可能会阻碍冷却气流。因此，找到具有最佳热性能的有效屏蔽解决方案至关重要。本研究提出了一种屏蔽设置：采用热管作为电磁屏蔽条的笼式结构，其外表面涂覆硅钢片，利用磁电感效应提高屏蔽效能。在运行过程中，外部气流可以自由穿过热管之间的空间。此外，热管卓越的传热能力确保了热量从蒸发器高效传递到冷凝器。安装在冷凝器上的散热片有助于有效散热。为了平衡...
解读: 该热管集成屏蔽技术对阳光电源的高频隔离型DC-DC产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级、SG系列组串逆变器的高频变压器模块以及车载OBC充电机等产品线。通过热管与屏蔽的一体化设计，既解决了高频变压器的EMI问题，又提升了散热性能，有助于提高产品功率密度。这种电磁-热协同...
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