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电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。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，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
电流纹波损耗优化的共模电压抑制PWM的快速处理实现
Fast-Processing Implementation of Current-Ripple-Losses-Optimized Common-Mode Voltage Reduction PWM
Xiang Wu · Guojun Tan · Xiao Zhang · Yu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了一种电流纹波损耗优化且能抑制共模电压的PWM（CRLO-CMVRPWM）快速实现方法。通过创新的扇区定义和简化非线性规划模型的求解，该方法显著降低了计算负担（在特定调制指数下分别降低了82.8%和50.5%），为高性能逆变器控制提供了高效的实时实现方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（特别是组串式和集中式）及储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。通过在降低共模电压的同时优化电流纹波损耗，该算法能有效提升逆变器效率并减少电磁干扰（EMI），有助于减小滤波器体积，从而降低系统成本。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台支撑...
利用双逆变器扩展电力弹簧的运行范围
Extending the Operation Range of Electric Spring With Dual Inverters
Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
作为一种新兴的需求侧管理技术，电力弹簧（ES）常用于改善高比例可再生能源电网的电能质量。传统ES通过与非关键负载串联形成智能负载，以平抑可再生能源波动。本文提出了一种基于双逆变器的ES拓扑，旨在解决传统ES运行范围受限的问题，提升其在复杂电网环境下的调节能力与稳定性。
解读: 该研究提出的双逆变器电力弹簧拓扑，核心在于提升需求侧的功率调节灵活性，这与阳光电源在微电网及工商业储能领域的应用场景具有技术关联。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack）侧重于大规模储能与电网支撑，但该技术对于提升iSolarCloud智能运维平台下的负荷侧精细化管...
基于广义梯形电流模式的多电平DC-DC变换器零电压开关技术
Generalized Trapezoidal Current Mode-Based Zero-Voltage Switching for Multilevel DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Yaohua Li · Ziheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于广义梯形电流模式（TZC）的创新方法，旨在解决多电平DC-DC变换器在实现零电压开关（ZVS）时的挑战。该方法克服了传统三角电流模式（TCM）在低电感电流纹波工况下失效及峰值电流过高的缺陷，为提升变换器效率提供了新的控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。多电平拓扑是提升高压光伏与储能系统效率的核心，通过引入广义梯形电流模式，可有效降低变换器在宽负载范围下的开关损耗，并缓解传统TCM带来的高电流应力问题。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流...
一种具有低阻抗瞬态电流增强缓冲器的高效快速瞬态响应LDO
A High-Efficiency Fast-Transient LDO With Low-Impedance Transient-Current Enhanced Buffer
Xiao Zhao · Qisheng Zhang · Yaping Xin · Shuoyang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型低阻抗瞬态电流增强（LTE）缓冲器，应用于大外置电容的低压差线性稳压器（LDO）。该缓冲器基于电流分流反馈技术和两个交流耦合网络，能够实现极低的输出阻抗，并在负载瞬态响应期间为功率晶体管栅极提供高充放电电流。
解读: 该技术主要涉及电源管理芯片（PMIC）内部的LDO设计，属于电力电子系统的底层控制电路范畴。对于阳光电源而言，该技术可提升光伏逆变器及储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）内部控制板卡的供电稳定性与瞬态响应速度。在高频开关环境下，更优的LDO性能有助于降低控制信号的抖动，提升系统抗干扰...
一种考虑谐波剩余容量与基波负载工况的分布式非线性谐波功率分配方案
A Decentralized Nonlinear Harmonic Power Sharing Scheme Considering Harmonic Residual Capacity and Working Conditions of Fundamental Load
Xiao Zhang · Hao Yi · Ya Wen · Zhenxiong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对孤岛微电网中的谐波功率分配问题，提出了一种分布式非线性控制方案。该方法在解决传统虚拟阻抗/导纳策略中谐波分配精度与电能质量之间权衡问题的同时，进一步优化了逆变器的容量利用率，提升了微电网在复杂负载工况下的运行可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器应用于弱电网或离网场景时，谐波治理是提升电能质量的关键。该分布式控制策略有助于优化多机并联运行时的谐波分配，避免单机过载，从而提升系统整体的可靠性与容量利用率。...
一种用于锂离子电池无偏荷电状态估计的集总扰动补偿方案
A Lumped Disturbance Compensation Scheme for Unbiased State-of-Charge Estimation of Lithium-ion Batteries
Haoda Xi · Xijian Lin · Shuo Zhang · Xi Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对锂离子电池等效电路模型不确定性及传感器噪声导致的SOC估计精度下降问题，本文提出了一种集总扰动补偿方案。该方法有效解决了时变扰动及初始SOC未知条件下的估计偏差，显著提升了电池管理系统在复杂工况下的SOC估计鲁棒性与准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务核心技术。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，高精度的SOC估计是实现电池簇均衡管理、延长系统寿命及保障安全运行的关键。该集总扰动补偿方案可集成至iSolarCloud智能运维平台及BMS算法库中，有效提升在复杂电网环境下的SOC估算精度，...
一种实现准恒压输出的全范围软开关E类逆变器
A Full-Range Soft-Switching Class-E Inverter Achieving Quasi-Constant Voltage Output
Chenwen Cheng · Yiyin Zhang · Xiao Zheng · Wei Hua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种新型参数设计方法，旨在实现具有准恒压（CV）输出的E类逆变器全范围软开关。通过建立更精确的数学模型，深入分析了MOSFET体二极管提前导通及开关关断期间并联电容的再充电现象，有效优化了逆变器在宽负载范围下的开关特性。
解读: E类逆变器作为一种高频谐振拓扑，在追求极高功率密度和小型化的场景中具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可关注于户用光伏逆变器或小型化充电模块的研发。通过实现全范围软开关，能显著降低高频开关损耗，提升系统效率。建议研发团队评估该拓扑在超高频化设计中的可行性，特别是结合GaN等宽禁带半导体器件，以进一步缩...
一种低频LC谐振逆变器架构及其在无刷直流电机驱动中的应用演示
A Low-Frequency LC-Resonant Inverter Architecture and its Demonstration in BLDC Drive Application
Junhong Li · Zhiqi Wang · Xiao Liu · Da Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于无刷直流（BLDC）电机驱动的低频LC谐振逆变器架构。该拓扑取消了传统的三相半桥结构，避免了高侧驱动的复杂性。通过仅使用低侧功率器件并利用LC谐振机制，该方案能直接从方波输入合成正弦绕组电流，简化了驱动电路设计并降低了系统成本。
解读: 该研究提出的低侧驱动拓扑在简化逆变器硬件设计、降低高侧驱动成本方面具有创新性。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏和储能逆变器，但该拓扑中关于“简化驱动电路”和“谐振合成电流”的思路，可为未来电动汽车充电桩（EV Charger）的功率模块设计提供参考，特别是在降低辅助电源复杂度与提升功率密...
基于SVPWM的并联电压源逆变器载波相位差引起的环流分析与抑制
Analysis and Suppression of Circulating Current Caused by Carrier Phase Difference in Parallel Voltage Source Inverters With SVPWM
Zhang Xueguang · Weiwei Li · Yi Xiao · Gaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文针对并联运行逆变器中的高频环流问题进行了深入研究。通过建立数学模型，揭示了由SVPWM载波相位差引起的环流频谱成分及其变化趋势，并提出了相应的抑制策略，填补了该领域对高频环流分析的空白。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在大型地面电站及工商业项目中，多机并联运行是提升功率密度的关键技术，而载波相位差引起的环流会增加开关损耗、降低系统效率并可能引发过流保护。该论文提出的环流抑制策略可直接应用于阳光电源的逆变器控制算法优化，提升多机并联系统的稳定性与电能质...
通过辅助可变电感扩展串联-串联无线电能传输系统的ZVS区域以提高效率
Extension of ZVS Region of Series–Series WPT Systems by an Auxiliary Variable Inductor for Improving Efficiency
Yong Li · Shunpan Liu · Xiao Zhu · Jiefeng Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
为在无线电能传输（WPT）系统中维持稳定输出电压，通常采用移相（PS）控制。然而，该方法在轻载条件下难以保证零电压开关（ZVS）运行。本文提出一种辅助可变电感方案，旨在扩展ZVS工作区域，从而提高系统效率并降低电磁干扰。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在技术关联。虽然目前主流充电桩以有线为主，但随着大功率无线充电技术的发展，该研究中提出的通过辅助电感优化ZVS区域的方法，可提升充电模块在宽负载范围下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在未来高效率、高功率密度车载充电系统中...
一种基于低温电力电子技术的超低损耗限流型Z源低压直流断路器
An Ultralow-Loss Fault-Current-Limiting Z-Source LVDC Circuit Breaker Using Cryogenic Power Electronics
Zixuan Zheng · Xiaoyuan Chen · Xianyong Xiao · Huayu Gou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对常温电力电子直流断路器存在的导通损耗高及响应延迟问题，本文首次提出将低温电力电子技术（CPE）与超导Z源直流断路器技术相结合，设计并实现了一种新型电路，旨在提升直流系统的故障限流能力与效率。
解读: 该技术通过低温电子学降低损耗，对阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流微网解决方案具有前瞻性参考价值。虽然目前低温技术在商业化光伏和储能产品中应用尚早，但其在超高功率密度直流断路器和故障保护方面的思路，可为未来下一代高压直流（HVDC）储能系统及大型数据中心供电系统的保护设计提供技术储备...
基于阻抗的三相有源电压调节器嵌入式系统稳定性分析与现场评估
Impedance-Based Stability Analysis and On-Site Stability Evaluation of Three-Phase Active Voltage Conditioner Embedded System
Houkai Zhang · Guochun Xiao · Zhiren Liu · Yuhang Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文探讨了有源电压调节器（AVC）作为串联电压补偿器在复杂应用中的稳定性问题。针对电网、AVC及负载构成的互联系统，文章提出了基于阻抗的稳定性分析方法，并研究了现场稳定性评估技术，旨在解决复杂电力电子系统并网运行中的振荡与失稳风险。
解读: 该研究关注电力电子装置在复杂电网环境下的交互稳定性，对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器与电网阻抗匹配导致的谐振问题成为行业痛点。本文提出的阻抗建模与现场评估方法，可指导阳光电源优化并网控制算法（如GFL/...
面向三相四电平逆变器的直流侧电容电压平衡不连续脉宽调制技术
Discontinuous Pulse-Width Modulation With Balanced DC-Link Capacitor Voltages for Three-Phase Four-Level Inverters
Li Zhang · Yuhang Zou · Yiding Wu · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对四电平逆变器在直流侧电容电压平衡控制中开关频率高、效率受限的问题，本文提出了一种四电平不连续脉宽调制（4L-DPWM）策略。该方法通过钳位单相开关状态，在实现电容电压平衡的同时，有效降低了逆变器的开关损耗，提升了系统整体效率。
解读: 该研究针对多电平逆变器拓扑的优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑的应用日益广泛。该DPWM技术通过降低开关损耗，可直接提升大功率逆变器的转换效率，并降低散热设计难度。...
一种用于永磁同步电机无位置传感器控制的高频脉振电压注入解调新方法
A Novel Demodulation for HF Pulsating Carrier Voltage Injection Method for PMSM Position Sensorless Control
Guanda Xu · Fei Xiao · Chuanqiang Lian · Jilong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
高频脉振电压注入法广泛应用于低速区永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制。传统方法通过带通和低通滤波器提取q轴电流中的位置误差，但存在动态响应与滤波延迟的矛盾。本文提出一种新型解调方法，旨在优化位置估计环路的性能，提高低速运行下的转子位置观测精度与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，属于电机驱动底层算法范畴。阳光电源的业务核心在于光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器，虽不直接涉及PMSM驱动，但其核心控制逻辑（如高频注入、信号解调、观测器设计）与风电变流器中的发电机侧控制、储能PCS中的电机模拟或特定工业驱动应用具有...
基于混合换流的Si/SiC混合三电平ANPC逆变器主动损耗平衡控制方案
Hybrid Commutation-Based Active Loss-Balancing Control Scheme for Si/SiC Hybrid Three-Level ANPC Inverters
Huizi Zhuge · Yuhang Zou · Li Zhang · Xiao Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
Si与SiC混合使用是提升三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变器效率与功率密度的有效手段，但SiC器件间的损耗不平衡会缩短逆变器寿命并增加散热设计难度。本文提出了一种基于混合换流的主动损耗平衡控制方案，旨在解决上述不平衡问题，优化系统可靠性与热管理。
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极高的参考价值。随着光伏逆变器向高功率密度和高效率演进，Si/SiC混合拓扑已成为平衡成本与性能的关键路径。该研究提出的主动损耗平衡控制方案，能够有效解决混合功率模块在长期运行中的热应力不均问题，直接提升逆变器在极端工况下的可靠性。建议研发团队在下...
LLC谐振变换器轻载电压调节的能量反馈控制
Energy Feedback Control of Light-Load Voltage Regulation for LLC Resonant Converter
Zhijian Fang · Junhua Wang · Rong Liu · Liangle Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
在高频范围内，寄生电容会导致LLC谐振变换器面临轻载电压调节困难的问题。本文提出了一种能量反馈控制方法，通过同步整流器（SR）将能量从负载侧反馈回源侧，从而有效提升了变换器在轻载条件下的电压调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在户用场景中，逆变器常处于轻载或待机状态，LLC拓扑的轻载稳压能力直接影响系统效率和动态响应。通过引入能量反馈控制，可优化同步整流策略，提升产品在宽负载范围下的转换效率，并减少对辅助电路的依赖，有助于进一步提升iSolarCloud...
基于高变比MMC的直流变压器中低调制比引起的频率降低效应机制与抑制
Mechanism and Suppression of Frequency-Decrease Effect Related to the Low Modulation Frequency Ratio in a High-Ratio MMC-Based DC Transformer
Chuyang Wang · Li Zhang · Bo Wang · Lan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
高变比MMC直流变压器是直流配电网互联的关键设备。由于其调制频率比（FR）极低，存在严重的频率降低效应及性能劣化问题。本文分析了该效应的产生机制，并提出了相应的抑制策略，以提升直流变压器在低FR工况下的运行稳定性与效率。
解读: 该研究针对MMC拓扑在低调制比下的运行特性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流输电/直流配电业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC技术在直流侧的应用日益广泛。该机制分析有助于优化阳光电源大功率PCS的控制算法，提升系统在极端工况下的稳定性，减少...
基于广义分布函数与Preisach模型的磁性元件磁滞建模及高效参数辨识
Hysteresis Modeling of Magnetic Components With Generalized Distribution Function and Efficient Parameter Identification Based on Preisach Model
Zhan Shen · Lexing Zhang · Shunshun Ma · Kaiyuan Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
软磁材料广泛应用于电力电子变换器的磁性元件中。其磁滞效应导致磁芯呈现非线性阻抗特性，进而引发损耗增加、波形畸变及电磁干扰问题。本文针对磁性材料的非线性行为，提出了一种基于广义分布函数的Preisach磁滞建模方法，并实现了高效的参数辨识，为优化变换器磁性元件设计提供了理论支持。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心部件。该研究提出的高精度磁滞建模与参数辨识方法，能有效提升磁性元件在复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化磁芯设计，从而提升逆变器与PCS的整机效率。此外，该方法在减少电磁干...
利用热网络固有频率监测强制风冷系统健康状态
Condition Monitoring the Health Status of Forced Air Cooling System Using the Natural Frequency of Thermal Network
Jun Zhang · Xiong Du · Wenshan Xiao · Shuai Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
强制风冷系统对电力电子变换器的安全运行至关重要。本文提出利用热网络的固有频率作为指标，监测冷却系统的老化过程。该方法能够有效评估冷却性能衰减，从而提高变换器的可靠性，并降低因过热导致的非计划维护成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。阳光电源的产品广泛采用强制风冷散热，该研究提出的基于热网络固有频率的监测方法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对风扇及散热通道老化状态的实时预警。这不仅能...
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