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具有自电压平衡和升压能力的紧凑型开关电容多电平逆变器
Compact Switched Capacitor Multilevel Inverter (CSCMLI) With Self-Voltage Balancing and Boosting Ability
Jagabar Sathik Mohamed Ali · Vijayakumar Krishnasamy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种紧凑型开关电容多电平逆变器（CSCMLI）拓扑，该拓扑减少了开关器件数量，并具备自电压平衡和升压能力。文章详细讨论了其工作模式，并与近期文献中的开关电容多电平逆变器拓扑在开关数量和阻断电压方面进行了对比分析。
解读: 该拓扑通过开关电容技术实现升压和多电平输出，能够有效减少光伏逆变器中的功率器件数量并降低系统体积。对于阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）产品线，该技术有助于提升功率密度，降低高压侧器件的应力，从而在提升转换效率的同时降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业光伏逆变器...
关于利用最优电压平衡方法降低堆叠多单元变换器功率损耗的研究
On Reducing Power Losses in Stack Multicell Converters with Optimal Voltage Balancing Method
Amer M. Y. M. Ghias · Josep Pou · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于相移脉宽调制（PD-PWM）的堆叠多单元变换器（SMC）电压平衡方法。为减少功率器件的开关转换次数，该方法仅在相邻电压电平间执行最优转换，并通过代价函数评估选择最优转换序列，从而显著降低了开关损耗。
解读: 该研究提出的多电平拓扑控制技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过优化电压平衡与开关策略，可有效降低高压大功率变换器的开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注该代价函数优化算法，将其应用于多电平PCS的调制策略中，以提升产品在轻载及高...
基于状态反馈电路的有源电压均衡控制的高压IGBT串联技术
Series-Connected HV-IGBTs Using Active Voltage Balancing Control With Status Feedback Circuit
Shiqi Ji · Ting Lu · Zhengming Zhao · Hualong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
瞬态电压不平衡是限制高压大功率变换器中IGBT串联应用的主要问题。门极驱动延迟会导致IGBT开关不同步，进而引起严重的电压不平衡。本文提出了一种基于状态反馈电路的有源电压均衡控制技术，以解决门极异步驱动问题，实现高压IGBT的可靠串联。
解读: 该技术对于阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan大型储能PCS及风电变流器）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，IGBT串联技术能有效提升功率密度并降低成本。通过引入状态反馈的动态均衡控制，可显著提升大功率模块在瞬态过程中的可靠性，减少因电压应力不均...
一种基于耦合电感的SiC MOSFET串联主动均压方法
An Active Voltage Balancing Method for Series Connection of SiC MOSFETs With Coupling Inductor
Chengmin Li · Saizhen Chen · Wuhua Li · Huan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
SiC MOSFET串联是提升器件耐压等级的有效途径，但电压不平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种适用于两管串联的主动均压方法，通过应用低匝数的多绕组耦合电感，实现了电压偏差的有效抑制。
解读: 该技术对于阳光电源在高压大功率电力电子变换器（如大型集中式光伏逆变器、高压储能PCS及风电变流器）的研发具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过耦合电感实现主动均压，可有效解决串联器件的动态电压不平衡问题，提升系统可靠性并降低对器件筛选的依赖。建...
二极管钳位模块化多电平变换器的无传感器电压估计补偿状态空间模型
Compensated State-Space Model of Diode-Clamped MMCs for Sensorless Voltage Estimation
Nima Tashakor · Yi Zhang · Shady Banana · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）在能源领域应用广泛，但其稳定运行通常依赖大量传感器，导致通信负担和计算成本高昂。本文提出了一种针对二极管钳位MMC的无传感器电压平衡策略，旨在通过简化控制器设计，降低系统成本，提升其在成本敏感型应用中的竞争力。
解读: 该研究针对MMC拓扑的无传感器控制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过减少电压传感器数量，不仅能降低硬件成本和故障率，还能简化复杂的控制逻辑，提升系统可靠性。建议研发团队关注该状态空间模型在多电平储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在...
基于电感电流解耦的多电平DC-DC变换器电压平衡方法
Inductor Current Decoupling-Based Voltage Balancing Method for Multilevel DC–DC Converters Using a Single Current Sensor Measurement
Muyang Liu · Zhigang Yao · Kangjia Zhang · Fei Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对多电平DC-DC变换器中电容电压不平衡问题，传统方法依赖多个电压传感器，增加了系统成本与复杂度。本文提出一种基于单电流传感器测量的电感电流解耦电压平衡新方法，在降低硬件成本的同时，有效提升了变换器运行的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换环节具有重要参考价值。在多电平储能变流器（PCS）设计中，电容电压平衡是保证系统高效率与长寿命的关键。通过采用单电流传感器解耦控制，不仅能显著降低传感器成本、简化硬件电路布局，还能提升系统在复杂工况下的鲁...
用于直流-交流中压功率变换应用的串联SiC MOSFET混合电压平衡方法
Hybrid Voltage Balancing Approach for Series-Connected SiC MOSFETs for DC–AC Medium-Voltage Power Conversion Applications
Xiang Lin · Lakshmi Ravi · Rolando Burgos · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对中压高密度功率变换需求，本文研究了串联SiC MOSFET的电压平衡问题。由于SiC器件开关速度极快，电压均衡对寄生参数和门极驱动失配高度敏感。文章提出了一种混合电压平衡方案，以解决高频开关下的电压不均挑战，提升中压功率变换器的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的中压组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V甚至更高）演进，串联SiC技术是提升功率密度和效率的关键路径。该研究提出的电压平衡策略可有效降低高压下器件击穿风险，提升系统可靠性。建议研发团队关注该方案在多电平...
T型三电平LLC谐振变换器在交替模式下的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
T 型三电平 LLC 变换器将两电平拓扑的低传导损耗优势与三电平拓扑的低开关电压应力特点相结合。然而，由于在以往研究中，该变换器的电压增益不如全桥和堆叠半桥 LLC 变换器宽，因此它并未得到应有的关注。本文提出了一种适用于 T 型 LLC 变换器的上下半桥交替（AUL - HB）模式，以实现 0.25 的增益。AUL - HB 模式在模式切换和电容电压平衡方面存在挑战。为解决这些问题，本文开发了一种无需额外传感器的简单轨迹控制方法，以消除模式切换期间的浪涌电流和电压尖峰，确保平稳快速的过渡。此外...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的T型三电平LLC谐振变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过交替上下半桥（AUL-HB）模式实现了0.25的电压增益，有效拓展了传统增益范围，这对我们在光伏逆变器和储能系统中面临的宽范围电压变换需求具有重要意义。 在光伏发电场景中，组串电压随光照条件和温度变化...
一种用于电池单体电压均衡的模块化桥式控制与分析
Control and Analysis of a Modular Bridge for Battery Cell Voltage Balancing
Atrin Tavakoli · S. Ali Khajehoddin · John Salmon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种用于串联电池组电压均衡的分布式控制方案及电荷流分析方法。该方案采用非耗散型模块化电力电子电路，通过高频变压器和非对称半桥将每个模块跨接在两个电池单体上，实现了每个单体仅需一个开关管和一个二极管的拓扑结构，有效提升了电池组的均衡效率与系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。目前储能系统面临电池单体一致性挑战，该模块化均衡拓扑通过简化电路结构（单体仅需一管一二极管），有助于降低BMS硬件成本并提升均衡效率。建议研发团队评估该非对称半桥拓扑在液冷储能系统中的热管理表现，并探索其在提...
一种用于三电平逆变器中点电压平衡的谐振开关电容变换器
A Resonant Switched-Capacitor Converter for Neutral-Point Voltage Balancing of Three-Level Inverters
Wenhu Guo · Jiatao Yang · Rui Li · Mingyi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
三电平逆变器中点电压不平衡是常见问题。传统Buck-Boost平衡电路因电感存在低频分量，限制了功率密度且难以实现软开关，导致效率较低。本文提出一种基于谐振开关电容的平衡电路，旨在提升三电平逆变器的功率密度与转换效率。
解读: 中点电压平衡是三电平拓扑（如NPC/ANPC）的核心技术难点，直接影响阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的输出电能质量与器件寿命。该谐振开关电容方案通过优化软开关特性，有望提升逆变器在高功率密度设计下的效率，特别适用于阳光电源大功率组串式逆变器（如SG320HX等）及大型集中式逆变器。建议研发团队评估...
基于冗余电平调制的单端五电平NPC变换器快速电容电压平衡算法
Fast-Processing Capacitor Voltage Balancing Algorithm for Single-End Five-Level NPC Converters Based on Redundant Level Modulation
Jun Wang · Wenzhi Zhou · Wei Xu · Xibo Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
五电平中点钳位（5L-NPC）拓扑在电力电子领域应用广泛，但单端配置下的电容电压漂移问题限制了其工程应用。本文提出了一种基于载波的快速电容电压平衡算法，通过利用冗余电平调制，有效解决了电压平衡难题，提升了变换器的运行稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的中压大功率光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，多电平拓扑是提升效率与功率密度的关键。该算法通过冗余电平调制实现快速电压平衡，有助于降低对电容容量的依赖，从而减小系统体积并提升可靠性...
一种用于模块化磁耦合变换器
MMCC）的低成本直流母线预充电及电压平衡方法
Qunsheng Song · Sixing Du · Jinjun Liu · Zhan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
模块化磁耦合变换器（MMCC）在提升中压电机驱动功率密度方面具有优势，但其包含大量功率模块，导致直流母线预充电和电压平衡控制复杂。现有方案依赖大量传感器，增加了成本。本文提出了一种低成本的预充电及电压平衡控制策略，旨在减少传感器数量并优化系统成本。
解读: 该技术主要针对多电平模块化拓扑的控制优化，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS多采用组串式或集中式架构，但随着中高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来大功率电机驱动领域的技术演进，模块化多电平技术（MMC/MMCC）的重要性日益凸显。该研究提出的低传感器成本方案，有助于降低大...
一种用于五电平嵌套中点钳位变换器的优化电容电压平衡控制
An Optimized Capacitor Voltage Balancing Control for a Five-Level Nested Neutral Point Clamped Converter
Javad Ebrahimi · Hamidreza Karshenas · Suzan Eren · Alireza Bakhshai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种针对五电平嵌套中点钳位（NNPC）变换器的简单有效的电容电压平衡方法。NNPC作为一种新型混合拓扑，在每相桥臂中包含三个飞跨电容，适用于中压大功率应用。该研究旨在解决飞跨电容电压调节与平衡的难题，提升变换器的运行稳定性。
解读: NNPC拓扑凭借其高功率密度和优异的输出波形质量，在中压大功率光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）领域具有潜在应用价值。阳光电源在大型地面电站和储能项目中对高效率、高可靠性变换器需求迫切。该文献提出的电容电压平衡控制策略，有助于降低多电平变换器的控制复杂度，提升系统在复杂工况下的...
Γ型五电平电流源逆变器
Γ-Type Five-Level Current Source Inverter
Zijian Wang · Qiang Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
传统五电平电流源逆变器（CSI）存在电流不平衡问题，控制复杂。X型五电平CSI虽能实现固有电流平衡，但存在直流电感体积大及高调制指数下电压增益降低的缺陷。本文提出一种新型Γ型五电平CSI，旨在优化电路性能并提升系统效率。
解读: 该拓扑研究属于电力电子基础电路架构创新。对于阳光电源而言，目前主流光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）多采用电压源逆变器（VSI）拓扑。电流源逆变器（CSI）在特定高压直流输入或对电流波形质量有极高要求的工业应用中具有潜力。虽然该技术目前尚未直接应用于PowerTitan等储能系统或主流光伏产品，但...
用于高压直流输电应用中串联IGBT自供电高压开关的平衡算法
Balancing Algorithm for a Self-Powered High-Voltage Switch Using Series-Connected IGBTs for HVDC Applications
Javier Chivite-Zabalza · David R. Trainer · Jonathan C. Nicholls · Colin C. Davidson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种用于“定向开关”的平衡算法，该开关由串联IGBT组成，具有受控、反向导通及自供电特性。作为新型高压直流（HVDC）变换器拓扑的核心组件，该技术有望显著提升系统效率、降低成本并减小体积。
解读: 该研究涉及的高压直流（HVDC）变换器拓扑及串联IGBT平衡技术，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。虽然目前阳光电源产品多基于成熟的组串式或集中式拓扑，但随着电网对更高电压等级和更高功率密度要求的提升，该自供电开关技术在未来大功率电力电子变换器及构网型...
基于载波重叠PWM的五电平中点钳位逆变器中点电压平衡方法
Neutral-Point Voltage Balancing Method for Five-Level NPC Inverters Based on Carrier-Overlapped PWM
Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对五电平中点钳位（NPC）逆变器中点电压不平衡这一制约工业应用的核心难题，本文提出了一种基于载波重叠脉宽调制（COPWM）的闭环中点电压平衡控制策略。该方法通过三个步骤实现四个直流侧电容电压的平衡，有效提升了多电平逆变器的输出性能与系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，五电平及以上的多电平拓扑能有效降低开关应力并提升电能质量。该研究提出的COPWM平衡策略可优化阳光电源现有大功率变流器的控制算法，降低对电容容量的冗余设计要求，...
一种通过单单元注入法实现MMC电压平衡的解决方案
A Solution for Voltage Balancing in MMCs Through a Single-Cell Injection Method
Davide D'Amato · Vito Giuseppe Monopoli · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，但其子模块（SM）电容电压平衡及环流抑制是控制系统的技术难点。本文提出了一种单单元注入法，旨在解决由有功功率流动引起的子模块电容电压不平衡问题，优化MMC的运行控制性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压并网及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的单单元注入法能有效解决子模块电压不平衡问题，有助于提升大功率储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低系统损耗、简化环流抑制算法方面...
考虑电网电压跌落的混合多电平变换器电容电压平衡方法
Capacitor Voltage Balancing Method for the Hybrid Multilevel Converter Considering Grid Voltage Sags
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
相比传统模块化多电平变换器（MMC）和替代臂变换器（AAC），混合多电平变换器（HMC）在成本和体积上更具优势。传统利用方向开关（DS）脉宽调节电容电压平衡的方法存在调制指标受限等问题。本文提出一种改进的平衡策略，旨在解决电网电压跌落工况下的电容电压波动与控制稳定性问题。
解读: 混合多电平变换器（HMC）的高功率密度和低成本特性，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）具有重要的技术参考价值。在电网电压跌落（LVRT）工况下，维持电容电压平衡是保证系统稳定运行的关键。该研究提出的改进平衡方法，有助于提升阳光电源大功率变换器在复杂电网环境下的...
串联SiC MOSFET的主动电压平衡技术以实现中压SRDAB在各种关断条件下的安全运行
Active Voltage Balancing of Series-Connected SiC MOSFETs Enabling Safe Operation Under Various Turn-Off of MV SRDAB Conditions
Przemysław Trochimiuk · Rafał Miśkiewicz · Shirin Askari · Dimosthenis Peftitsis 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对用于电池储能系统（BES）的中压双向串联谐振双主动桥（SRDAB）变换器，提出了一种串联SiC MOSFET的主动电压平衡方案。仿真研究表明，在BES充放电过程中，电池电压的变化会导致不同的关断条件，该技术能有效保障串联器件在动态工况下的电压均衡与安全运行。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan及ST系列大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向更高直流侧电压等级发展，采用SiC MOSFET串联技术可有效提升功率密度并降低损耗。该主动电压平衡方案能解决高压环境下器件动态均压难题，提升系统在宽电压范围（如电池SOC变化）下的可靠性。建议研...
一种用于直流配电系统的模块化多电平直流变压器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method for a Modular Multilevel DC Transformer for DC Distribution System
Shuai Shao · Mingming Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种模块化多电平直流（MMDC）变换器的电容电压平衡方法。MMDC结合了模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）的优势，具备高电压耐受能力、容错性、全功率器件零电压开关（ZVS）及宽运行范围，是直流配电系统中直流变压器的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着光储直流耦合及直流微电网的发展，高压大功率DC-DC变换器的效率与可靠性至关重要。本文提出的电容电压平衡策略可优化MMDC拓扑的控制逻辑，提升系统在宽电压范围下的运行稳定性。建议研发团...
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