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一种具有共地无变压器概念的新型双模开关电容五电平逆变器
A Novel Dual-Mode Switched-Capacitor Five-Level Inverter With Common-Ground Transformerless Concept
Reza Barzegarkhoo · Yam P. Siwakoti · Ricardo P. Aguilera · Md. Noman Habib Khan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型共地（CG）无变压器五电平逆变器，旨在解决光伏并网系统中的漏电流问题并提升转换效率。该拓扑通过开关电容技术实现了单级功率转换，有效应对了宽输入电压范围下的输出电压调节挑战，为提升光伏逆变器的功率密度和电能质量提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（SG系列）及户用光伏产品线具有重要参考价值。共地（CG）架构能从物理层面彻底消除漏电流，提升系统安全性，这与阳光电源在户用及工商业场景中追求高效率、高可靠性的设计理念高度契合。五电平拓扑的应用有助于进一步减小滤波电感体积，提升功率密度，从而降低整机成本。建议研发团队评...
故障后重构N电平中点钳位(NPC)逆变器的基于模型的电压质量分析与优化
Model-Based Voltage Quality Analysis and Optimization in Post-Fault Reconfigured N-Level NPC Inverter
Weiqiang Chen · Ali M. Bazzi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文针对故障后重构的N电平中点钳位(NPC)逆变器，提出了一种基于模型的电压质量分析与优化方法。研究发现，多电平逆变器在故障重构后电压质量显著下降，可能影响关键应用。本文旨在分析并解决这一电压质量问题。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，尤其是大功率多电平NPC拓扑产品具有重要参考价值。在大型地面电站及工商业应用中，逆变器在功率器件故障后的容错运行能力直接影响电站的可用率。通过该文提出的重构优化策略，可以提升阳光电源逆变器在故障状态下的输出波形质量，降低谐波畸变，从而增强系统在极端工况下的...
用于三相四线制分裂电容逆变器性能提升的变开关频率PWM技术
Variable Switching Frequency PWM for Three-Phase Four-Wire Split-Capacitor Inverter Performance Enhancement
Riccardo Mandrioli · Aleksandr Viatkin · Manel Hammami · Mattia Ricco 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文针对三相四线制分裂电容逆变器，提出了一种变开关频率PWM控制策略。该拓扑广泛应用于光伏发电、电动汽车充电及有源电力滤波器等领域。通过优化开关频率，该方法有效降低了交流输出电流纹波并减少了开关损耗，从而提升了逆变器的效率、功率密度，并降低了系统体积、重量与成本。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。三相四线制拓扑在工商业光伏及微电网应用中对于处理不平衡负载至关重要。变开关频率PWM技术可显著优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的输出电能质量，在保持高效率的同时减小磁性元件体积，助力产品进一步轻量化。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中引入该调制...
针对三电平HANPC变换器的改进型SVM容错控制技术
Multi Open-/Short-Circuit Fault-Tolerance Using Modified SVM Technique for Three-Level HANPC Converters
Laith M. Halabi · Ibrahim Mohd Alsofyani · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
开路和短路故障严重影响电力转换系统的稳定性和可靠性。针对传统空间矢量调制（SVM）在故障发生时控制失效的问题，本文提出了一种改进的SVM技术，能够有效实现三电平HANPC变换器的故障容错控制，提升系统运行的可靠性。
解读: 该研究针对三电平HANPC（混合有源中点钳位）拓扑的容错控制，与阳光电源的核心产品线高度相关。HANPC拓扑常用于高功率密度、高效率的光伏逆变器及储能变流器（PCS）中。通过改进SVM算法实现开/短路故障下的容错运行，能显著提升PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器在极端工况下的可靠性，减...
具有增强EMI屏蔽功能的1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT三电平混合T型NPC功率模块
1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT 3L Hybrid T-Type NPC Power Module With Enhanced EMI Shielding
Asif Imran Emon · Zhao Yuan · Abdul Basit Mirza · Amol Deshpande 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
三电平逆变器因电流换流回路（CCL）中串联开关数量增加，导致寄生电感增大，开关瞬态电压应力和振荡严重。本文提出一种混合T型NPC功率模块，结合SiC与Si IGBT优势，并通过增强EMI屏蔽设计，有效改善了高频开关下的电磁干扰与电压应力问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，T型三电平拓扑在降低损耗方面优势明显。SiC与Si的混合封装方案能在保证成本竞争力的同时，利用SiC提升效率，利用Si IGBT降低成本。...
一种用于三相逆变器IGBT开路故障诊断的可迁移数据驱动方法
A Transferrable Data-Driven Method for IGBT Open-Circuit Fault Diagnosis in Three-Phase Inverters
Yang Xia · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型可迁移数据驱动故障诊断方法，旨在解决机器学习模型在不同参数逆变器系统间泛化能力差的问题。该方法通过迁移学习技术，使在单一故障数据库上训练的模型能够准确应用于拓扑相同但参数不同的电力电子转换器系统，提升了故障诊断的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。目前逆变器在不同功率等级和应用场景下参数差异大，传统故障诊断模型需针对每种机型重新训练，成本高昂。该可迁移诊断方法能显著降低研发与运维成本，提升iSolarCloud智能运维平台在处理复杂工况下的故障定位精...
一种基于电流路径跟踪的T型逆变器开路故障诊断电压矢量残差估计方法
A Voltage Vector Residual Estimation Method Based on Current Path Tracking for T-Type Inverter Open-Circuit Fault Diagnosis
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出一种基于电流路径跟踪的故障诊断方法，通过电流路径状态关联逆变器在正常与异常工况下的设备状态及运行模式。基于图论构建节点路径模型，并应用于T型逆变器拓扑。该模型能有效反映健康及故障状态下的系统转换，为电力电子变换器的可靠性监测提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。T型逆变器拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及部分储能变流器（PCS）中。通过引入基于图论的电流路径跟踪诊断方法，可显著提升逆变器在复杂工况下的开路故障检测精度，减少误报，从而提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能力。建议研发团队将此算法集成...
共源极电感引起的有源双向器件电压过冲与振荡
Common-Source Inductance Induced Voltage Overshoot and Oscillation in Active Bidirectional Devices
Boran Fan · Victoria Baker · Rolando Burgos · Mahmoud El Chamie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文研究了共源极电感（CSI）对高速开关器件的影响。CSI不仅会降低开关速度并增加损耗，还可能在关断过程中引发自导通现象。文章重点探讨了CSI在双向功率变换电路中的影响，为提升高频电力电子变换器的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高开关频率演进，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，共源极电感（CSI）导致的电压过冲和振荡是制约系统效率与可靠性的关键瓶颈。建议研发团队在功率模块封装设计及PCB布局中，重点优化源极回路寄生电感...
一种串并联锂离子电池组的容错SoC估计方法
A Fault-Tolerant SoC Estimation Method for Series–Parallel Connected Li-Ion Battery Pack
Shiyao Zhou · Ziqiang Chen · Deyang Huang · Tiantian Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
准确的荷电状态（SoC）估计对锂电池系统的安全可靠运行至关重要。然而，由于电池开路（COC）故障导致的不一致性，串并联电池组的SoC估计仍面临挑战。本文提出了一种新型容错多模块SoC估计方法，旨在解决复杂连接结构下的状态监测难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统。随着储能规模化应用，电池组串并联结构复杂，单体故障导致的不一致性是影响系统寿命和安全的核心痛点。该容错算法可集成至阳光电源的BMS（电池管理系统）中，显著提升系统在极端工况下的SoC估算精度，降低因单体故障导致的误报警...
基于马尔可夫模型的中点钳位拓扑快速可靠性评估
Fast Reliability Assessment of Neutral-Point-Clamped Topologies Through Markov Models
Sergio Busquets-Monge · Roya Rafiezadeh · Salvador Alepuz · Alber Filba-Martinez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了用于多电平中点钳位（NPC）变换器桥臂拓扑可靠性评估的详细马尔可夫模型，并纳入了其在开路故障下的固有容错能力。文中详细讨论了三电平及四电平有源NPC（ANPC）的马尔可夫模型，该方法可推广应用于其他拓扑的可靠性分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面光伏电站使用的集中式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着多电平拓扑在高性能光伏和储能系统中的广泛应用，该可靠性评估方法能有效指导研发阶段的拓扑选型与容错设计。通过马尔可夫模型量化开路故障下的系统鲁棒性，有助于提升阳光电源产品的...
在并联功率FET桥臂中实现谐振换相极
Enabling Resonant Commutated Pole in Parallel Power FET Bridge Legs
Yanfeng Shen · Yunlei Jiang · Hui Zhao · Teng Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
为满足更高电流等级和更低热阻需求，并联功率FET成为一种经济且必要的方案。然而，并联会增加硬开关应用中的开关损耗。本文提出了一种通用的软开关调制策略，旨在解决并联FET桥臂中的开关损耗问题，提升功率变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，为了实现高功率密度，并联功率器件（如SiC MOSFET）是主流方案，但往往伴随着开关损耗和EMI挑战。本文提出的谐振换相极技术可有效降低并联器件的开关损耗，提升系统整体效率。建议研...
一种基于数字信号处理的SiC MOSFET短路保护检测电路
A Digital Signal Processing Based Detection Circuit for Short-Circuit Protection of SiC MOSFET
Seungjik Lee · Kihyun Kim · Minseob Shim · Ilku Nam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对SiC MOSFET的短路检测（SCD）电路。该电路通过数字信号处理技术，利用SiC MOSFET源极寄生电感产生的感应电压进行检测，从而在短路故障下实现更稳定、可靠的关断操作，提高了功率电子系统的安全性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，短路保护的可靠性至关重要。SiC器件的高开关速度使得传统模拟检测电路易受噪声干扰，该研究提出的数字信号处理方案能有效提升故障识别的抗干扰能力。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器...
基于非频率相关传输延迟锁相环的再审视：频率偏差下的性能提升
A Second Look on Nonfrequency-Dependent Transport Delay-Based PLL: Performance Enhancement Under Frequency Deviations
Mohd. Afroz Akhtar · Suman Saha · Ramandip Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文探讨了单相传输延迟锁相环（TD-PLL）在频率偏差下的性能表现。针对现有的非频率相关TD-PLL（NTD-PLL）在处理相位偏移和二倍频振荡误差时的局限性进行了深入分析，旨在优化其在电网频率波动环境下的同步精度与稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是单相户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）。在弱电网或频率波动较大的应用场景下，锁相环（PLL）的同步精度直接影响并网电流质量与系统稳定性。本文提出的改进型TD-PLL算法能有效抑制频率偏差引起的二倍频波动，提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队...
一种检测IGBT模块湿度驱动退化的概念
A Concept for Detection of Humidity-Driven Degradation of IGBT Modules
Benedikt Kostka · Daniel Herwig · Michael Hanf · Christian Zorn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
湿度会导致IGBT模块发生退化，表现为漏电流增大或电压阻断能力下降。本文提出了一种原位检测系统，能够实时监测击穿电压的降低和漏电流的增加，从而评估功率模块的退化程度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。在户外严苛环境下，湿度引起的功率模块退化是导致设备早期失效的关键因素。本文提出的原位检测技术，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器和PCS内部功率模块健...
降低共模电压与环流的双并联三电平逆变器集成调制策略
Integrated Modulation of Dual-Parallel Three-Level Inverters With Reduced Common Mode Voltage and Circulating Current
Weiwei Li · Xueguang Zhang · Feiyu Zhang · Siyuan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
针对三电平逆变器，现有降低共模电压（CMV）的方法常因基向量利用率低导致电流畸变。本文提出一种双并联三电平逆变器集成调制策略，在有效抑制CMV和零序环流（ZSCC）的同时，改善了输出电流质量，解决了并联系统中的环流与共模电压平衡难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器技术。随着单机功率等级提升，多机并联成为主流趋势，该调制策略能有效解决并联系统中的环流损耗与电磁干扰（EMI）问题，降低对共模滤波器的体积要求，从而提升整机功率密度。建议研发团队将其应用于大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并联控制算法中，...
用于无电网电压传感器LCL滤波逆变器的谐振扩展状态观测器优化自抗扰控制
Optimized Active Disturbance Rejection Control With Resonant Extended State Observer for Grid Voltage Sensorless LCL-Filtered Inverter
Thuy Vi Tran · Kyeong-Hwa Kim · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对LCL滤波并网逆变器，提出了一种基于谐振扩展状态观测器的优化自抗扰控制（ADRC）策略。该方法在无电网电压传感器条件下，有效应对了模型不确定性、LCL谐振及非理想电网环境带来的干扰，显著提升了电流跟踪性能与系统鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。在当前电网环境日益复杂、弱电网接入比例提升的背景下，无传感器控制方案不仅能降低系统硬件成本、提高可靠性，还能通过ADRC算法增强逆变器在复杂电网下的抗干扰能力。建议研发团队将其应用于新一代组串式逆变器中，特别是针对弱电网场景...
比例谐振电流控制方案中交叉耦合项的实现以改善电流跟踪性能
Implementation of Cross-Coupling Terms in Proportional-Resonant Current Control Schemes for Improving Current Tracking Performance
Sizhan Zhou · Yan Zhang · Zeng Liu · Jinjun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了三相电压源变换器中dq坐标系下的PI控制器与αβ坐标系下的PR控制器。针对αβ坐标系下被控对象模型通常被认为是解耦的这一普遍认知，文章指出引入交叉耦合项可以显著提升电流跟踪性能，并详细分析了其实现方案。
解读: 该研究直接优化了并网逆变器的核心控制算法，对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan等储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网环境下，通过引入交叉耦合项优化PR控制，可显著提升电流跟踪精度和系统稳定性，有效降低谐波含量。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台的数据支撑...
构网型电压源变换器的同宿分岔
Homoclinic Bifurcation of a Grid-Forming Voltage Source Converter
Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · Xikun Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文研究了构网型电压源变换器（GFM）在暂态扰动下的失步现象。研究发现，系统在失去同步后会产生功率、电流和相位角的持续低频振荡，其物理本质是系统发生了同宿分岔。文章分析了稳定平衡点在分岔发生前的演变规律，为提升GFM并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站中构网型（GFM）技术的广泛应用，系统在弱电网或极端扰动下的稳定性成为核心竞争力。本文揭示的同宿分岔机制，直接解释了GFM在特定工况下失步振荡的深层原因。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中引入该稳定性判据，并在PowerT...
临界导通模式高频单相无变压器光伏逆变器的分析与控制
Analysis and Control of Critical Conduction Mode High-Frequency Single-Phase Transformerless PV Inverter
Gibong Son · Zhengrong Huang · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种用于户用光伏系统的临界导通模式（CRM）单相无变压器全桥逆变器。该拓扑在双极性模式下实现了全周期零电压开关（ZVS），支持数百kHz的高开关频率，从而在保持高效率的同时显著提升了功率密度。
解读: 该技术对阳光电源户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过采用CRM模式和ZVS技术，可以进一步减小户用逆变器的磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品向轻量化、小型化发展的趋势。建议研发团队评估该拓扑在宽禁带半导体（如GaN/SiC）应用下的损耗表现，探索其在下一代高频户用机型中的应用潜力...
通过改进调制策略降低双向双有源桥
DAB）DC-DC变换器的瞬态直流偏置电流
Caiwei Yang · Jian Wang · Chenchen Wang · Xiaojie You 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器在功率突变时会产生瞬态直流偏置电流，导致变压器磁芯饱和。传统方法通过增加额外的过渡周期来维持伏秒平衡。本文提出一种改进的调制策略，通过优化调制过程而非增加额外计算，有效抑制了瞬态直流偏置电流，提升了变换器的动态性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心电路，在电网侧调峰调频或微网应用中，功率频繁波动是常态。该研究提出的改进调制策略能有效解决变压器偏磁饱和问题，提升PCS在动态响应过程中的稳定性和可靠性，减少对硬件...
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