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一种采用二极管钳位开关的单耦合注入式串联混合断路器
A Single-Coupling-Injection Series-Type Hybrid Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
串联混合断路器（S-HCB）是中低压直流配电网故障保护的有效方案，能在断路过程中抑制故障电流上升并保持低导通损耗。然而，现有的多电平注入电路拓扑复杂且控制难度大。本文提出了一种基于二极管钳位开关的单耦合注入式S-HCB，旨在简化拓扑结构并优化电流调制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过简化注入电路降低了复杂性，有助于提升PCS内部直流侧保护的可靠性与响应速度。建议研发团队关注其在直流母线保护中的应用，...
基于可重构压电能量采集阵列的能量采集接口
An Energy Harvesting Interface Based on Reconfigurable Piezoelectric Harvester Array
Zhiyuan Chen · Xianren Hao · Zhen Li · Yan Ma 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于多输入系统的可重构压电能量采集阵列（RPA），可根据环境振动强度动态调整结构。该架构通过单级功率变换实现最大功率点跟踪（MPPT）并省去了DC-DC变换器，从而提高了系统效率并拓宽了输入范围。
解读: 该技术主要针对微能量采集领域，与阳光电源目前的光伏、储能及风电等大功率电力电子业务存在技术跨度。然而，其“可重构阵列”与“单级功率变换实现MPPT”的思路，对于阳光电源在iSolarCloud智能运维平台下的传感器供电、分布式物联网节点能量自给，或未来在户用储能系统中探索微型能量回收技术具有一定的参...
一种用于高频交流电源的受控电流输出电压馈电高频谐振逆变器
A Voltage-Feed High-Frequency Resonant Inverter With Controlled Current Output as a High-Frequency AC Power Source
Jun Zeng · Junfeng Liu · Jinming Yang · Fei Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种用于高频交流配电系统（PDS）的电流型功率分配方案。与传统的电压型系统相比，电流型系统在门极驱动、非接触式电能传输等特定领域具有优势。文章提出了一种基于LCL-T谐振网络的改进型拓扑，实现了受控电流输出，并分析了其在高频交流应用中的性能表现。
解读: 该研究提出的LCL-T谐振拓扑及电流控制技术，在电力电子拓扑创新方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于下一代高频化储能变流器（PCS）或无线充电桩的功率变换环节，有助于提升功率密度并优化电磁兼容性。虽然目前阳光电源主流产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多基于电压源型架构，但...
大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，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）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
功率半导体器件开关应力波产生机理的理论研究
Theoretical Study on the Generation of Switching Stress Waves in Power Semiconductor Devices
Xuefeng Geng · Yunze He · Qiying Li · Longhai Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了功率半导体器件在开关过程中产生的应力波现象。传统的监测方法主要依赖电气、磁学及热学参数，而应力波检测提供了一种新型的器件状态监测手段。研究旨在通过理论分析揭示应力波的产生机理，为功率器件的实时健康状态评估与故障预警提供理论支撑。
解读: 该研究对应力波监测技术的探讨，对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。目前阳光电源在iSolarCloud平台已实现数字化运维，引入应力波检测技术可作为现有电气参数监测的有效补充，实现对IGBT/SiC模块更早期的亚健康状态识别。建议研发...
不同占空比矩形电压激励下叠片硅钢能量损耗解析模型
Analytical Energy Loss Model for Laminated Silicon Steels Under Rectangular Voltage Excitations With Different Duty Cycles
Ren Liu · Weining Xu · Yu Zeng · Anlong Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对中频范围内工作的薄叠片硅钢，提出了一种在电力电子矩形电压激励下预测能量损耗的解析模型。该模型解决了传统Steinmetz方程在处理非正弦激励时精度不足的问题，能够高效、准确地计算不同占空比下的磁芯损耗，为电力电子磁性元件的设计与优化提供了理论支持。
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。随着功率密度提升和开关频率增加，磁芯损耗成为影响整机效率和热设计的关键瓶颈。该解析模型能显著提升研发阶段磁性元件损耗评估的准确性，有助于优化PCS及逆变器在高频工况下...
一种采用单电压源且减少元件数量的九电平逆变器作为高频交流电源
A Novel Nine-Level Inverter Employing One Voltage Source and Reduced Components as High-Frequency AC Power Source
Junfeng Liu · Jialei Wu · Jun Zeng · Huafang Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
随着高频交流配电系统需求的增长，多电平逆变器作为高频电源级得到了广泛发展。针对现有拓扑结构复杂、元件数量多及需多个电压源的问题，本文提出了一种新型九电平逆变器，通过单电压源供电并显著减少了功率器件数量，有效提升了功率密度与系统效率。
解读: 该研究提出的高频多电平拓扑在提升功率密度方面具有潜力，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有参考价值。通过减少功率器件数量，有助于降低系统成本并提升转换效率。然而，该拓扑主要针对高频交流应用，与目前主流的工频并网逆变器存在差异。建议研发团队关注其在小型化、高频化功率模块设计中的应用，特别是针对...
一种具有高电压增益和全范围ZVS的新型交错式非隔离双向DC-DC变换器
A Novel Interleaved Nonisolated Bidirectional DC–DC Converter With High Voltage-Gain and Full-Range ZVS
Zhixing Yan · Jun Zeng · Weijie Lin · Junfeng Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种用于储能系统与直流微电网接口的非隔离软开关双向DC-DC变换器。该拓扑结合了交错技术与内置变压器，通过集成T型中点钳位电路，实现了高电压增益比，并有效降低了功率器件的电压应力。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。高电压增益和全范围ZVS特性能够显著提升PCS的转换效率，并降低功率器件的电压应力，从而提升系统功率密度和可靠性。在直流微电网及高压储能应用场景中，该拓扑有助于优化DC-DC变换级的体积与散热设计。建议研...
高功率MRI梯度功率放大器的高精度控制方法
High-Precision Control Method for High-Power MRI Gradient Power Amplifiers
Keqiu Zeng · Saijun Mao · Gert Rietveld · Jelena Popovic 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
磁共振成像（MRI）要求梯度功率放大器（GPA）驱动梯度线圈产生高保真磁场，高精度控制对成像质量至关重要。本文针对高功率GPA的高精度控制难题展开研究，旨在优化电流响应速度与纹波抑制，提升系统整体控制性能。
解读: 虽然MRI梯度功率放大器属于医疗电子领域，但其核心技术——高功率密度变换、高带宽电流控制及高精度波形跟踪，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）技术同源。该研究中涉及的先进PWM调制策略及模型预测控制（MPC）算法，可优化阳光电源PowerTitan系列储能系统在电网调频时的动态响应速度。此...
用于高效率和抗偏移无线电能传输系统的无源阵列线圈优化设计
Optimized Design of Passive Array Coils for High-Efficiency and Anti-Misalignment WPT System
Cancan Rong · Mengmeng Chen · Xiaoyu Duan · Yunhai Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对消费电子领域中距离无线电能传输（WPT）系统效率低及抗偏移能力差的问题，本文提出了一种基于优化的无源阵列线圈（PACs）设计方法。通过抑制发射与接收线圈间的漏磁通，有效提升了系统在传输距离增加时的性能表现。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在有线光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电领域的潜在演进方向。该研究提出的无源阵列线圈优化方法，对于解决充电桩在实际应用中因停车位置不准导致的传输效率下降问题具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来大...
一种用于异步并联半桥电路的无缝热平衡控制策略
A Seamless Thermal Balance Control Strategy for Asynchronous Parallel Half-Bridge Circuit
Jinghao Zheng · Junfeng Liu · Renjun Hu · Ningrui Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
异步并联半桥电路在实现大容量变换器方面具有潜力，特别是在应用宽禁带器件时。然而，该拓扑存在热集中问题，导致严重的温度不平衡和高热应力，给热设计带来挑战。本文提出了一种无缝热平衡控制策略，旨在解决上述热应力问题，提升变换器的可靠性。
解读: 该研究针对大功率变换器中的热平衡问题，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高功率密度和宽禁带半导体（SiC）方向演进，多模块并联带来的热分布不均是制约系统寿命的关键瓶颈。该控制策略可优化并联模块间的损耗分配，降低...
一种基于三绕组变压器的变换器环流抑制结构
A Circulating Power Suppression Structure for Three-Winding-Transformer-Based Converter
Zhixing Yan · Ting Tang · Zehui Yu · Run Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于三绕组变压器变换器的环流抑制结构。通过推导双变压器与三绕组变压器变换器的等效电路模型，分析了各自的优缺点。该结构有效克服了现有变压器拓扑的缺陷，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该研究直接针对多端口功率变换中的环流问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在多绕组或多变压器并联的PCS拓扑中，环流抑制是提升系统效率、降低损耗及优化热设计的关键。建议研发团队评估该抑制结构在双向DC-DC变换模块中的应用潜力...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
准两电平串联SiC MOSFET的浪涌电流分析与抑制方法
Analysis and Mitigation Method of Inrush Current for Quasi-Two-Level Series-Connected SiC mosfets
Yangjian Li · Jun Zeng · Yue Li · Jinghao Zheng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
串联SiC MOSFET是中压直流应用中平衡成本与性能的有效方案。本文针对准两电平（Q2L）调制策略下的混合钳位结构，分析了其在间接串联连接时的浪涌电流问题，并提出了相应的抑制方法，利用其固有的电压自平衡能力，无需额外复杂电路即可实现可靠运行。
解读: 该研究对于阳光电源在中压光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）的功率模块设计具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，SiC器件的串联应用是提升效率和功率密度的关键路径。该文提出的Q2L调制及浪涌抑制方法，能够有效解决多管串联带来的电压应力与可靠性挑战，有助于优化公司...
一种用于模块化多电平变换器且具有过压旁路功能的新型穿通型IGCT
A Novel Controlled Punch-Through IGCT for Modular Multilevel Converter With Overvoltage Bypass Function
Jiapeng Liu · Biao Zhao · Yongmin Chen · Wenpeng Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
传统功率器件在过压击穿及随后的高浪涌能量冲击下，难以保证封装完整性和短路特性。目前，模块化多电平变换器（MMC）的子模块通常需要额外的旁路晶闸管来实现稳定的过压旁路保护。本文提出了一种新型受控穿通型IGCT（CP-IGCT），旨在提升器件在极端工况下的可靠性与保护能力。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率电力电子变换设备具有重要参考价值。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率集中式光伏逆变器中，MMC拓扑的应用日益广泛。CP-IGCT通过集成过压旁路功能，有望简化子模块电路设计，减少外部旁路晶闸管的使用，从而提升系统功率密度并降低故障率。建议研发团队关注该...
一种用于VSC应用的集成门极换流晶闸管
IGCT）超快关断故障检测新方法
Ruihang Bai · Biao Zhao · Chen Yang · Zhengyu Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在电压源变换器（VSC）中具有应用前景。由于IGCT在导通状态下缺乏类似IGBT的去饱和特性，因此在死区时间内进行快速关断故障检测至关重要。本文提出了一种IGCT超快关断故障检测方法，以提高变换器运行的可靠性。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，主要应用于高压大容量变流领域。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）多采用IGBT或SiC模块，但在超大功率集中式逆变器或未来更高电压等级的电网侧储能应用中，IGCT具备高压大电流优势。该研究提出的超快故障检测技术可提升大功率变流器...
基于耦合电感的Si/WBG混合半桥变换器用于电能质量提升与控制简化
Si/WBG Hybrid Half-Bridge Converter Using Coupled Inductors for Power Quality Improvement and Control Simplification
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对Si/WBG混合半桥变换器在混合频率交错运行（HFIO）中存在的电能质量波动及控制复杂问题，本文提出了一种Si/宽禁带（WBG）耦合半桥（CHB）拓扑。该方案通过协调混合频率交错控制，有效改善了功率质量并简化了控制设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过引入Si/WBG混合拓扑与耦合电感技术，可以在保持成本竞争力的同时，进一步提升功率密度和转换效率，特别适用于PowerTitan等储能系统及新一代组串式光伏逆变器。建议研发团队关注该拓扑在降低开关损耗及优化电磁兼容性（EMC）...
基于图腾柱飞跨电容的串联混合式直流断路器及其双向切断与能量回馈能力
A Totem-Pole Flying Capacitor Based Series Hybrid DCCB With Bi-Directional Interruption and Energy Recovery Ability
Wei Xiong · Chao Zhang · Fangyong Luo · Xufeng Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于图腾柱飞跨电容多电平注入的串联混合式直流断路器（TPFCM-SHCB）。该拓扑利用图腾柱结构的换流能力，以更少的组件实现了双向故障电流切断功能，并能自动实现残余能量的回收。
解读: 该技术主要针对直流侧故障保护，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有参考价值。直流断路器是高压储能系统安全防护的关键，该拓扑通过减少组件数量降低了成本，并具备能量回馈能力，有助于提升储能PCS在直流侧故障下的可靠性与效率。建议研发团队关注该拓扑在...
基于IGCT的MMC直通故障综合分析、设计与实验
Comprehensive Analysis, Design, and Experiment of Shoot-Through Faults in MMC Based on IGCT for VSC-HVDC
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的模块化多电平换流器（MMC），对其直通故障进行了全面分析、设计与实验验证。IGCT因其高可靠性、低成本及低电压降特性，成为高压直流输电（VSC-HVDC）的理想选择。研究重点探讨了子模块的故障机理及保护策略。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子领域，虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC器件，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域业务的拓展，对IGCT等高压功率器件的应用研究具有前瞻性参考价值。文章中关于MMC直通故障的分析方法和保护设计逻辑，...
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