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用于中压直流系统的高降压比低功率模块化变换器
Buck-Boost Type High Step-Down Low Power Modular Converter for Medium Voltage DC Systems
Lin Zhu · Chushan Li · Huan Yang · Shengdao Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
中压直流(MVDC)系统备受关注,但如何从MVDC直接为低功率电路供电仍是关键难点,直接影响系统可靠性。现有高降压比电路多针对高功率应用,本文提出一种适用于低功率场景的Buck-Boost型模块化变换器,旨在提升MVDC系统的整体可靠性与供电灵活性。
解读: 该技术主要解决MVDC系统中的辅助电源供电问题。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统或集中式光伏逆变器,内部辅助电源系统(Auxiliary Power Supply)的可靠性至关重要。该拓扑的高降压比特性可简化辅助电源设计,减少器件应力,提升系统在宽电压输入范围下的稳定性。建议研发团队...
一种在大频率跌落及宽SCR和X/R范围下并网逆变器的紧凑型构网控制框架
A Tight Grid-Forming Control Framework for Grid-Connected Inverters Under Large Grid Frequency Drops With Wide Range of SCR and X/R
Xitong Niu · Yue Qu · Pengfeng Lin · Chenggang Cui 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
随着可再生能源渗透率提升,电网在频率大幅波动及弱电网条件下稳定性面临挑战。本文提出一种新型构网型(GFM)控制框架,旨在解决大频率跌落及宽短路比(SCR)和X/R比条件下的并网逆变器稳定性问题,确保公用事业级电站的电力供应可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在大型地面电站及储能领域的战略需求。随着全球电网弱网化趋势加剧,该构网型(GFM)控制框架对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)在极端电网工况下的支撑能力至关重要。建议研发团队将此紧凑型控制算法集成至iSolarCloud平台,通过优化控制策...
用于LCL型并网逆变器的电容电压全反馈方案以抑制电网电压谐波引起的电流畸变
Capacitor Voltage Full Feedback Scheme for LCL-Type Grid-Connected Inverter to Suppress Current Distortion Due to Grid Voltage Harmonics
Hao Zhang · Xinbo Ruan · Zhiheng Lin · Liguo Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对LCL型并网逆变器,电网电压全前馈是改善并网电流质量的有效方法。但在采用升压变压器且其漏感作为网侧电感的应用场景中,直接测量电网电压存在困难。本文提出了一种电容电压全反馈方案,在无需直接测量电网电压的情况下,有效抑制电网电压谐波对并网电流的影响。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能优化。在大型地面电站中,逆变器常通过升压变压器接入电网,变压器漏感作为LCL滤波器的网侧电感,导致电网电压难以直接采样。该电容电压全反馈方案能够有效提升逆变器在弱电网或谐波干扰环境下的电流质量,增强系统稳定性。建议研发团队在下一...
基于简化状态轨迹和两点求解法的LCC谐振变换器快速精确控制策略
Fast and Accurate Control Strategy for LCC Resonant Converters Based on Simplified State Trajectory and Two-Point Solution Method
Jun Zhao · Yuao Zhang · Hongyi Lin · Zhenyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对LCC谐振变换器动态响应优化问题,本文提出了一种基于简化状态轨迹和两点求解法的快速控制策略。该方法解决了传统控制器难以在线实时获取目标稳态工作频率和轨迹的难题,实现了对LCC变换器动态过程的快速、精确控制。
解读: LCC谐振变换器技术在阳光电源的高效光伏逆变器及储能变流器(PCS)中具有重要应用价值,特别是在提升DC-DC级转换效率和功率密度方面。该文提出的简化状态轨迹控制策略,能够有效缩短系统在负载突变或电网波动下的动态响应时间,提升PowerTitan等储能系统的瞬态响应性能。建议研发团队关注该算法的工程...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析,研究了压接式IGBT(PP-IGBT)模块在功率循环过程中,接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT(PP-IGBT)是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器(如PowerTitan系列)的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性,是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响,为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料(T...
用于五电平嵌套中点钳位逆变器全频运行的简化有限集模型预测控制
Simplified Finite-Set Model Predictive Control for Full-Frequency Operation of Five-Level Nested Neutral-Point-Clamped Inverters
Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于五电平嵌套中点钳位(5L-NNPC)逆变器的简化有限集模型预测控制(FS-MPC)算法。该算法在保证低电流谐波和全频运行性能的同时,显著降低了计算负担并简化了权重因子的整定过程,提升了复杂多电平拓扑的控制效率。
解读: 该研究针对多电平拓扑的控制优化,对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。5L-NNPC拓扑能有效降低功率器件的电压应力,提升系统效率。该简化FS-MPC算法通过降低计算复杂度,有助于在现有DSP/FPGA硬件平台上实现更复杂的控制策略,提升逆变器在弱电网环境下的电能质量...
面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化:考虑动态导通电阻与功率损耗
Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss
Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战,本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗,优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计,为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案,在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力,通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题,从...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管(IGCT)的可靠性,本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数(TSEP)方法因灵敏度低(<2 mV/K),精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性,显著提升了结温监测的精度,为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域,如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品(组串式/集中式逆变器、储能PCS)多采用IGBT或SiC模块,但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用,通过提升功...
一种具有集成开路故障容错功能的升压型四桥臂PMSM驱动逆变器
A Boost-Type Four-Leg Inverter With Integrated Open-Phase Fault-Tolerance for PMSM Drives
Xiaokang Zhang · Lintao Ren · Junjie Zhao · Jean-Yves Gauthier 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于三相永磁同步电机(PMSM)驱动的升压型四桥臂逆变器,通过将电源连接至电机中性点与第四桥臂之间,实现了升压功能。该拓扑结构不仅能有效提升输出电压,还利用零序电路实现了开路故障(OPF)下的容错运行,显著提高了驱动系统的可靠性。
解读: 该文献提出的四桥臂升压拓扑在电机驱动领域具有较好的容错性研究价值。对于阳光电源而言,虽然公司核心业务聚焦于光伏逆变器与储能PCS,但该拓扑中涉及的“升压+逆变”集成设计及“故障容错”控制策略,可为公司在电动汽车充电桩(EV Charger)的功率模块设计,以及未来风电变流器中对高可靠性、冗余容错架构...
一种用于车载电磁探测发射机的注入式阻抗匹配变换器及其折中控制方法
An Injection Circuit Coupling Impedance Matching Converter and Its Compromised Control Method of Automobile-Based Electromagnetic Prospecting Transmitters for Energy Utilization Enhancement
Ying Pang · Yanju Ji · Xinhao Zhang · Yongji Zhu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对车载电磁探测发射机电源容量受限的问题,本文提出了一种注入式阻抗匹配变换器及其控制方法。该方法通过解决非线性方波电压下的无功功率问题,有效提升了能量利用率,填补了该领域在非线性工况下阻抗匹配技术研究的空白。
解读: 该文献探讨的阻抗匹配技术与非线性负载下的功率变换控制,在基础拓扑层面与阳光电源的电力电子变换技术有一定共性。虽然其应用场景(电磁探测)与阳光电源主营的光伏、储能及充电桩业务差异较大,但其核心的阻抗匹配与能量利用率提升思路,可为阳光电源在极端工况下的功率变换器效率优化提供参考。建议研发团队关注其在非线...
非对称故障下风电场接入MMC-HVDC系统的弱电网特性分析与电压支撑增强运行模式选择
Weak Grid Characteristic Analysis and Operating Mode Selection for Voltage Support Enhancement of Wind Farms Connected to MMC-HVDC During Asymmetric Faults
Jianan Yan · Xiaojie Shi · Tao Liu · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文研究了在无同步机支撑的MMC-HVDC风电并网系统中,非对称故障下的电压支撑问题。针对弱电网特性,分析了MMC电压-频率控制模式下的运行局限,并提出了增强电压支撑能力的运行模式选择策略,以满足电网规范对风电机组故障穿越的要求。
解读: 该研究涉及的构网型(Grid-forming)控制技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器的高压并网技术高度相关。随着新能源渗透率提升,弱电网环境下的电压支撑能力已成为核心竞争力。阳光电源应借鉴文中针对非对称故障的控制策略,优化逆变器在弱电网下的故障穿越(LVRT/HVR...
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...
一种用于激光雷达发射器、具有陡峭驱动电流的单片GaN激光二极管驱动器
A Monolithic GaN Laser Diode Driver With Steep-Edge Driving Current for LiDAR Transmitters Using a 3× Self-Circulating Charge Pump
Chun-wang Zhuang · Xin Ming · Yao Qin · Lin-min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
直接飞行时间(ToF)激光雷达广泛应用于三维传感。为实现高分辨率和长距离探测,需高峰值功率的窄光脉冲,这对激光二极管驱动器(LDD)提出了严苛要求。单片GaN集成技术因能最小化栅极驱动回路寄生参数,成为LDD设计的理想选择。
解读: 该文献探讨了基于GaN工艺的单片集成驱动技术,主要应用于激光雷达(LiDAR)领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩,与激光雷达直接应用场景重合度较低,但该技术在宽禁带半导体(GaN)的高频驱动与集成化设计方面的研究,对公司未来在功率模块小型化、高频化以及下一代电动汽车充...
一种具有低电压纹波和电压降的混合全波倍压高压电源
A High Voltage Power Supply With a Hybrid Full Wave Voltage Multiplier Featuring Low Voltage Ripple and Voltage Drop
Yang Liu · Zhixing He · Jie Zeng · Jiasheng Qiu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型混合全波倍压电路,旨在解决传统倍压器在多级联时输出电压降(OVD)大及电压纹波(OVR)高的问题。该拓扑通过优化电路结构,在减少对高压元器件依赖的同时,提升了输出性能,并降低了对逆变器调节范围的要求。
解读: 该研究聚焦于高压倍压电路拓扑优化,主要应用于高压直流电源领域。对于阳光电源而言,其核心产品线(如光伏逆变器、储能PCS、充电桩)多采用基于IGBT/SiC的DC-DC及DC-AC变换架构,而非传统的倍压整流电路。该技术在公司现有主流产品中直接应用场景有限,但其在降低电压纹波和提升输出稳定性方面的设计...
一种具有辅助路径推挽缓冲器和整形混合偏置技术的高电流效率快速瞬态PMOS LDO
A Current-Efficient Fast-Transient PMOS LDO With Aux-Path Push-Pull Buffer and Shaped-Hybrid-Bias Technique Achieving 8.15 ps FoM
Xin-Ce Gong · Jian-Jun Kuang · Xin Ming · Shi-Ting Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种专为移动应用中高速、大电流负载瞬态设计的PMOS低压差线性稳压器(LDO)。通过引入低功耗辅助路径推挽缓冲器,为功率FET的栅极电容提供高推挽电流,显著抑制了电压下冲和过冲,实现了8.15 ps的优异品质因数(FoM)。
解读: 该文献探讨的LDO设计技术主要针对移动端高频、快速瞬态响应场景,虽然与阳光电源的核心大功率电力电子产品(如光伏逆变器、储能PCS)在功率等级上存在差异,但其提出的辅助路径推挽缓冲器和整形混合偏置技术,对阳光电源电动汽车充电桩及iSolarCloud智能运维平台中的控制板卡电源管理具有参考价值。在充电...
具有高过载能力的模块化换流器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块(SDM)和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力,使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机,实验结果验证了该方案的可行性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块(SDM)与高频开关SDM的组合设计,巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管(IGCT)的高浪涌电流能力,实现了短时高过载能力,这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...
一种用于大规模光伏有功注入的多能量转换通道融合并网逆变器,旨在防止因MPP光伏电压不足导致的功率损耗
A Multiple Energy Conversion Channels Fusion Grid-Connected Inverter for Large-Scale PV Active Power Injection Preventing Power Loss Caused by Insufficient MPP PV Voltage
Ying Pang · Hao Yang · Yanju Ji · Xinhao Zhang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对大规模光伏发电中,现有电感式逆变器损耗高及电容式逆变器运行范围受限的问题,本文提出了一种多能量转换通道融合的并网逆变器。该拓扑通过优化能量转换路径,有效解决了光伏电压在最大功率点(MPP)不足时导致的功率损耗问题,提升了光伏系统的并网效率与运行灵活性。
解读: 该研究提出的多通道融合拓扑对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)具有重要的技术参考价值。在光伏组件老化或弱光环境下,MPP电压波动常导致逆变器效率下降,该技术通过优化电路拓扑,能有效拓宽逆变器在低压侧的MPPT工作范围,减少功率损耗。建议研发团队评估该拓扑在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力,...
IGBT单元结构在过载工况下的优化研究
A Review on Cell Structure Optimization of IGBT Under Overload Condition
Ke Wang · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhongqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
随着高比例可再生能源并网,构网型变流器备受关注。电网扰动引发的电压暂降会导致其IGBT过流,威胁系统安全。本文综述了提升IGBT过载能力的单元结构优化技术,聚焦于导通压降与关断损耗的折衷优化,并分析了原理、实现方法及局限性。
解读: 该文直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器中高压大电流IGBT模块的可靠性设计。在构网型(GFM)应用及LVRT/HVRT工况下,优化后的IGBT单元结构可显著提升短时过载耐受能力(如120%额定电流持续10s),降低热失效风险。建议在下一代ST5000/6300PCS及...
新型单级集成升压逆变器
A New Single-Stage Integrated Boost Inverter
Yonglu Liu · Chaoyang Zhang · Weiquan Feng · Jianheng Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
提出集成逆变器实现电压升压和漏电流抑制。该逆变器仅通过在现有双模逆变器上添加两个二极管获得。有源开关复用通过调节占空比调节电网电流并通过改变开关频率实现电压升压。首先介绍逆变器拓扑演化过程。然后分析逆变器不连续导通模式(DCM)工作原理。为每个模式分别设计控制器,每个控制器包含电流环和电压环。此外推导电压增益等稳态特性。构建300W样机进行实验验证。
解读: 该单级集成升压逆变器技术对阳光电源光伏和储能逆变器拓扑优化有参考价值。双二极管集成升压方案可应用于户用光伏系统,简化拓扑并降低成本。开关复用和DCM运行技术对阳光电源单级逆变器产品的功率密度提升有借鉴意义。漏电流抑制特性对户用储能系统的安全性和EMC性能有优化潜力,可满足更严格的电网接入标准。...
量子微电网形成的重构方法
Reforming Quantum Microgrid Formation
Chaofan Lin · Peng Zhang · Mikhail A. Bragin · Yacov A. Shamash · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文提出了一种新颖的紧凑且无损的量子微电网形成(qMGF)方法,旨在实现电力系统高效运行优化并提升韧性。该方法通过无损重构确保结果与经典MGF等效,并基于图论驱动的二次无约束二元优化(QUBO)避免了连续变量冗余编码的问题。qMGF采用紧凑型建模,显著减少所需量子比特数,适用于近期量子计算机的高精度、低复杂度部署。在真实量子处理单元上的实验证明,qMGF以更少量子比特达到了与经典方法相当的高精度。
解读: 该量子微电网形成技术对阳光电源PowerTitan储能系统和智能微电网解决方案具有重要应用价值。qMGF方法可优化多储能单元协同控制策略,在电网故障时快速重构微电网拓扑,提升系统韧性。其紧凑型QUBO建模思路可启发ST系列储能变流器的并网/离网切换算法优化,减少计算资源消耗。基于图论的无损重构方法适...
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