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一种17.5 kA关断电流的6英寸集成门极换流晶闸管
A 6-in Integrated Emitter Turn-OFF Thyristor With 17.5 kA Turn-OFF Current
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Jiapeng Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出并开发了一种先进的6英寸4.5 kV集成门极换流晶闸管（IETO），通过优化封装设计和驱动单元，实现了17.5 kA的超大关断电流。研究重点在于低厚度封装及紧凑型碟形弹簧组件的应用，显著提升了器件的通态压降与关断能力，满足了高容量电力电子设备的需求。
解读: 该技术属于超大功率半导体器件范畴，主要应用于特高压直流输电或极高功率等级的工业应用。对于阳光电源而言，目前的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统主要采用IGBT或SiC模块，IETO器件的功率密度和应用场景与现有产品线存在差异。但其在超大电流关断方面的研究成果，可为公司未来探索更高...
电动力推进系统中高压电源磁集成变压器的轻量化设计
Lightweight Design of Magnetic Integrated Transformer for High Voltage Power Supply in Electro-Aerodynamic Propulsion System
Zhenxing Zhao · Jijia Zhu · Yu-Xing Dai · Jun Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
电动力推进无人机（EAD-UAV）对重量要求极高。由于磁性元件和绝缘材料过重，LCC高压电源的比功率难以满足需求。本文旨在通过优化磁芯和绝缘材料，提升LCC高压电源的比功率。
解读: 该研究聚焦于高功率密度与轻量化设计，对阳光电源的核心业务（如组串式逆变器、储能PCS）具有参考价值。虽然EAD-UAV属于航空领域，但其磁集成技术和高压绝缘优化方法可迁移至阳光电源的下一代高功率密度光伏逆变器及储能变流器设计中。建议研发团队关注文中关于磁芯损耗优化与绝缘材料轻量化的具体方案，以进一步...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法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）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
一种带双二极管谐波抑制电路的串联24脉波AC-DC变换器
A Series-Connected 24-Pulse AC–DC Converter With Double-Diode Harmonic Suppression Circuit
Jingfang Wang · Chen Zhao · Jingnan Zhang · Xuliang Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种带有双二极管谐波抑制电路（DDHSC）的串联24脉波AC-DC变换器。DDHSC安装在变换器的直流侧，由若干无源器件组成。通过在直流链路产生特定电流，该电路能够调节并增加变换器的工作模式，从而有效抑制谐波，提升电能质量。
解读: 该技术主要针对大功率整流环节的谐波治理，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用高频PWM整流技术，但该拓扑在超大功率工业电源或特定电网侧变流设备中具有参考价值。其通过无源器件实现谐波抑制的思路，有助于优化系统电磁兼容性（EMC）设计，降低对复杂有源滤波器的依...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通压降和高浪涌电流能力著称，但其关断电流能力限制了应用。本文研究了超低电压条件下IGCT的一种异常大电流关断模式。通过理论分析与仿真，揭示了其物理机制，并提出了扩展安全工作区（SOA）的有效方法。
解读: IGCT作为高压大功率器件，在阳光电源的兆瓦级集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。虽然目前主流采用IGBT/SiC模块，但随着大功率电力电子设备对更高效率和电流密度的追求，研究IGCT在极端工况下的关断特性有助于优化高压变流器的设计。建议研发团队关注该器件...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
连接中压与低压直流电网的模块化多电平DC-DC变换器三端口双向运行方案
Three-Port Bidirectional Operation Scheme of Modular-Multilevel DC–DC Converters Interconnecting MVDC and LVDC Grids
Shanshan Zhao · Yu Chen · Shenghui Cui · Benedict Justin Mortimer 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于模块化多电平（MMC）的隔离型DC-DC变换器（MMDC），用于中压与低压直流电网的互联。该方案通过在MV侧采用MMC结构，在LV侧采用全桥结构，实现了功率等级与电压等级的灵活扩展，并突破了传统MMDC仅限于两端口运行的局限，实现了三端口双向功率流控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及未来直流微网业务具有重要参考价值。随着光储直流耦合技术的演进，中压直流接入需求日益增长，该多端口MMC拓扑能够有效简化系统架构，提升变换效率与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站直流汇集系统中的应用潜力，特别是其在...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
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...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第二部分：集成IGBT的混合开关与实验验证
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part Ⅱ: Hybrid Switch With IGBT Integration and Experimental Validation
Lvyang Chen · Jiabin Wang · Xiangyu Zhang · Lin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
集成门极换流晶闸管（IGCT）凭借低通态电压和高浪涌能力在高功率应用中极具潜力，但其电流控制特性限制了关断能力及故障电流处理能力。本文提出了一种集成IGBT的混合开关方案，通过实验验证了该方案在提升IGCT关断性能及系统故障处理能力方面的有效性。
解读: 该研究探讨了IGCT与IGBT混合开关技术，旨在解决高压大功率场景下的关断瓶颈。对于阳光电源而言，目前核心产品（如PowerTitan系列储能PCS及集中式光伏逆变器）主要基于IGBT或SiC模块。虽然IGCT目前在光储领域应用较少，但该混合开关技术为未来超大功率、高压直流（HVDC）及电网侧储能系...
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...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
用于高压直流输电的基于IGCT和高浪涌电流能力快恢复二极管的MMC电流振荡现象研究
Current Oscillation Phenomenon of MMC Based on IGCT and Fast Recovery Diode With High Surge Current Capability for HVDC Application
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Yantao Lou · Xiaoping Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在模块化多电平变换器（MMC）中具有低损耗、低成本和高可靠性优势。然而，由于IGCT特殊的关断过程，其换流瞬态与传统器件不同。本文揭示了基于IGCT和快恢复二极管（FRD）的MMC中存在的电流振荡现象，并分析了该现象对系统运行的影响。
解读: 阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）中主要采用IGBT/SiC技术，但随着高压大功率应用场景的拓展，IGCT作为一种高压大功率器件，其在超高压直流输电或大型构网型储能系统中的应用潜力值得关注。该研究揭示的电流振荡现象对高压功率模块的驱动设计和保护策略具有重要的参考价值。...
MMC-HVdc系统中IGCT极端失效的系统性分析与表征——第二部分：失效机理与短路特性
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part II: Failure Mechanism and Short Circuit Characteristics
Wenpeng Zhou · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Fanglin Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统中集成门极换流晶闸管（IGCT）的短路失效模式（SCFM）进行了研究。由于IGCT封装结构的限制，其短路失效机理难以直接观测。本文通过多物理场分析，揭示了IGCT在极端失效条件下的电流密度变化及短路特性，为高压电力电子器件的可靠性评估提供了理论依据。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要采用IGBT或SiC功率器件，而非IGCT，但该文献研究的极端工况下功率器件失效机理、多物理场耦合仿真方法以及短路特性分析，对于提升阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan）和集中式逆变器中功率模块的可靠性设计具有重要的参考价值...
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...
基于升维映射线性化的有源配电网SOP局部电压自优化控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
分布式电源的高渗透率加剧了有源配电网的电压越限问题。软开点（SOP）凭借灵活调节能力，可通过本地功率调控有效抑制电压越限。本文提出一种数据驱动的SOP局部电压自优化控制方法，适用于标签数据稀缺场景。首先，基于升维映射线性化（LDML）构建SOP局部控制模型，刻画配网状态与控制策略间的非线性关系；进而建立自优化引导机制，生成大量带标签的训练样本。在含四端SOP的实际配电网中验证了方法的有效性，结果表明该方法仅依赖本地量测即可实现快速响应与强适应性。
解读: 该SOP局部电压自优化控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。升维映射线性化方法可直接应用于储能PCS的本地电压控制策略，通过数据驱动实现快速响应，无需依赖集中式通信，提升系统可靠性。该自优化机制可集成至iSolarCloud平台的边缘控制层，结合阳光电源...
中点连接n×3相SPMSM双相开路故障的被动容错方案
Passive Fault-Tolerant Scheme for Double-Phase Open-Circuit Fault in n×3-Phase SPMSM
Meiling Zhao · Kailiang Yu · Feng Yu · Xuhui Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对传统容错控制和故障检测系统缺陷,提出中点连接n×3相表贴式永磁同步电机(SPMSM)的免诊断被动容错控制(PFTC)方案。为降低驱动器成本、体积和复杂度,采用单逆变器并联驱动n×3相电机,这是实现被动容错的前提。结合传统三相PMSM的id=0控制策略和磁场定向控制技术,n×3相SPMSM经历双相开路故障后可实现自愈能力。因PFTC方案无需故障诊断过程,可从根本上避免误诊和诊断延迟影响。此外无需优化故障前后调制策略、电机模型或参考电流,实现不同运行状态间平滑切换。PFTC方案不仅可在多种运行工...
解读: 该被动容错n×3相电机驱动技术对阳光电源高可靠性电机驱动系统有重要应用价值。免诊断PFTC方案可应用于新能源汽车和工业驱动系统,提高系统容错能力并降低成本。单逆变器并联驱动架构对阳光电源多相电机控制器设计有借鉴意义。该技术对ST储能系统的飞轮储能和关键电机驱动应用有可靠性提升潜力,可减少传感器和诊断...
基于升维映射线性化的软开关点自优化本地电压控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
针对主动配电网中分布式电源高渗透引发的电压越限问题，本文提出一种面向软开关点（SOP）的自优化本地电压控制方法。通过升维映射线性化构建数据驱动控制模型，并设计自优化引导机制生成标签数据，实现在标注数据稀缺下的高效、自适应电压调控。
解读: 该研究提出的SOP本地电压控制算法可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在微电网/台区级柔性互联场景中的动态电压支撑能力。尤其适用于含高比例户用光伏的配网末端，增强组串式逆变器群与PCS协同调压的实时性与鲁棒性。建议将LDML+自优化机制嵌入iSolarCloud智...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
解析高压集成门极换流晶闸管的开启电压平台
Decipher Turn-On Voltage Plateau of High-Voltage Integrated Gate Commutated Thyristors
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
高压集成门极换向晶闸管（IGCT，反向阻断型）是混合式电网换相换流器抵御换相失败的合适器件。在导通过程中，当电流上升率 $di/dt$ 高达千安每微秒时，会出现电压平台现象。为了解析这一现象的机理和潜在风险，本文聚焦于电压平台的微观过程及影响因素，发现注入空穴不足抑制了空间电荷区的放电过程，从而导致该现象的出现。此外，本文还阐明了其热稳定性和长期可靠性。本文在科学和技术层面均有助于高压 IGCT 器件的研发。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高压集成门极换流晶闸管（IGCT）开通电压平台现象的研究具有重要的技术参考价值。IGCT作为一种高压大功率半导体器件，在我们的大功率光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电系统中具有潜在应用前景。 该研究揭示了IGCT在高di/dt（kA/μs级）开通过程中出现电压...
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