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基于旁路双向晶闸管-电容抑制器的低压固态直流断路器设计
Low-Voltage Solid State DCCB Design Based on Bypassed Bidirectional Thyristor-Capacitor Suppressor
Mehdi Moradian · Rasool Peykarporsan · Tek Tjing Lie · Kosala Gunawardane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型双向晶闸管-电容技术，用于低压固态直流断路器（SS-DCCB），旨在有效切断直流电流并抑制浪涌。该方法利用并联缓冲电容吸收开关瞬态能量，并在后续操作中释放存储能量，提升了直流保护的可靠性与效率。
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意义。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护与浪涌抑制成为提升系统安全性的关键。该拓扑结构可优化PCS内部直流母线的保护机制，减少对传统机械断路器的依赖，提升响应速度。建议研发团队评估该晶...
一种新型单驱动串并联IGBT固态断路器组件
A Novel Single-Driver Series-Parallel IGBTs Solid State Circuit Breaker Component
Junhao Ma · Chenguo Yao · Kai Li · Shoulong Dong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
固态直流断路器（SSCB）是高压直流系统中实现快速故障隔离的关键部件。针对传统断路器在串并联连接中存在的灵活性低和冗余问题，本文提出了一种新型单驱动串并联IGBT固态断路器组件，旨在优化高压直流应用中的开关性能与系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的直流侧保护具有重要意义。随着光储系统电压等级不断提升，直流侧故障保护成为提升系统安全性的核心。该单驱动串并联方案能有效简化高压直流断路器的控制复杂度，降低冗余成本，提升系统集成度。建议研发团队关注该拓扑在大型储能PCS直...
用于中压直流电网大功率直流断路器的并联/串联标准化有源开关模块
Parallel/Series Connected Standardized Active Switching Modules for High Power DCCBs in MVDC Networks
Shan Jayamaha · Carl Ngai Man Ho · Athula Rajapakse · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
固态直流断路器（DCCB）在MVdc网络中应用广泛，但受限于半导体器件的电压和电流等级。本文提出了一种模块化设计方法，通过并联和串联标准化有源开关模块，以解决中压直流电网中DCCB电压与功率等级多样化的挑战，实现固态断路器的灵活集成与扩展。
解读: 该研究提出的模块化有源开关技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流并网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更大功率密度演进，直流侧故障保护变得至关重要。该模块化拓扑可提升阳光电源PCS产品在直流侧故障下的可靠性与灵活性...
一种在调试和重合闸期间具有增强性能的改进型Z源直流断路器
Modified Z-Source DC Circuit Breaker With Enhanced Performance During Commissioning and Reclosing
Venkata Raghavendra I · Satish Naik Banavath · Sreekanth Thamballa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
固态直流断路器（SSCB）在直流系统过载和短路故障保护中至关重要。Z源直流断路器（ZSCB）无需故障传感电路即可实现快速故障切断，但存在启动电流冲击大等问题。本文提出了一种改进型ZSCB拓扑，通过优化电路结构，显著提升了系统在调试和重合闸过程中的性能，有效解决了传统ZSCB的启动电流过高及可靠性挑战。
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意义。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护的响应速度和可靠性成为核心痛点。改进型ZSCB拓扑通过优化启动和重合闸性能，可降低储能PCS在直流侧短路保护时的器件应力，减少对预充电电路的依赖...
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，...
一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器
A Novel Oscillating-Commutation Solid-State DC Breaker Based on Compound IGCTs
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中压直流系统短路故障电流上升率快的问题，提出了一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器。该断路器具有动作速度快、可靠性高的特点，能够有效限制故障峰值电流，适用于中压直流配电及储能系统保护。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大容量储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT作为高压大功率器件，其在固态断路器中的应用能显著提升直流侧故障切断速度，减少对PCS功率模块的冲击。建议研发团队...
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...
模块化双向固态电池断开器保护功能的实现
Implementation of Protection Features for a Modular Bidirectional Solid-State Battery Disconnector
Daniel Dsa · Abhinav Chinnusamy · Satish Naik Banavath · Edivan Laercio Carvalho · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对电动汽车中高压电池系统对过流和短路故障保护的需求，本文提出一种紧凑、可复位、双向的固态直流断开器（SSD）。该断开器采用碳化硅开关反串联结构，具备快速响应和宽电压范围工作能力，可区分过流与短路故障，并支持可调触发电流阈值。通过电流模拟-数字转换采样与模拟硬件路径短路检测相结合，提升故障切断速度；基于I²t特性的可变反时限保护曲线有效避免了瞬态冲击电流误动作。此外，采用模块化设计，利用低功率器件和小电流传感器实现高可靠性与可扩展性。实验验证了单模块及双模块在800 V/30 A系统中对过流、短...
解读: 该固态电池断开器技术对阳光电源储能系统和新能源汽车产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，模块化SiC双向断开器可替代传统熔断器和接触器，实现电池簇级快速故障隔离，基于I²t特性的可变反时限保护曲线能有效区分浪涌电流与真实故障，避免储能系统启动时的误动作。在车载OBC充电机中，...