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基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器
Thyristor-Based T-Type Converter With Modular Multilevel DC-Link
Decun Niu · Feng Gao · Tao Xu · Zhan Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器（TTC-MMD）。该拓扑利用晶闸管T型变换器实现基本的相换流功能，并通过直流链路中级联的子模块产生多电平开关线电压。为确保晶闸管的可靠开关，引入了全桥子模块（FBSM）以辅助换流。
解读: 该拓扑通过晶闸管与模块化多电平技术的结合，旨在提升高压大功率场景下的变换效率与电能质量。对于阳光电源而言，该技术主要关联集中式光伏逆变器及大型储能PCS产品线。虽然晶闸管在当前主流IGBT/SiC方案中应用较少，但其在高压直流侧的模块化设计思路对未来兆瓦级以上、超高压并网的PowerTitan系列储...
一种双向多输入多输出模块化多电平DC-DC变换器及其控制设计
A Bidirectional Multiple-Input Multiple-Output Modular Multilevel DC–DC Converter and its Control Design
Kia Filsoof · Peter W. Lehn · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种多输入多输出模块化多电平DC-DC变换器（MIMO-MMC）及其控制方案。该拓扑结构具备双向功率流能力，适用于100W至10MW的宽功率范围。其模块化设计通过优化模块电压和电流，实现了高效的组件利用率。
解读: 该MIMO-MMC拓扑在多端口能量管理方面具有显著优势，与阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统（ESS）的直流耦合架构高度契合。其模块化特性有助于提升系统功率密度并降低高压直流侧的复杂性，对未来兆瓦级储能变流器（PCS）的拓扑演进具有重要参考价值。建议研发团队评估该拓扑在...
一种用于电穿孔应用的模块化多电平升压Marx脉冲波形发生器
A Modular Multilevel Voltage-Boosting Marx Pulse-Waveform Generator for Electroporation Applications
Mohamed A. Elgenedy · Ahmed M. Massoud · Shehab Ahmed · Barry W. Williams 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种新型模块化多电平升压Marx脉冲发生器（BMPG），旨在克服传统及固态Marx发生器的局限性。该拓扑具备模块化、冗余性和可扩展性，无需串联开关即可实现高压脉冲生成，并支持灵活的波形控制。
解读: 该技术主要针对高压脉冲应用，与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS产品线直接关联度较低。然而，其提出的“模块化多电平”与“无需串联开关”的设计理念，在未来超高压直流输电或特定工业电源领域具有参考价值。对于阳光电源而言，该拓扑的模块化设计思路可借鉴于PowerTitan等大型储能系统的功率模块架构优化...
一种用于直流配电网的宽电压范围交错Buck集成模块化多电平直流变压器
Interleaved Buck-Integrated Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range for DC Distribution Grids
Guangfu Ning · Ben Dai · Mei Su · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于直流配电网的交错Buck集成模块化多电平直流变压器（DCT）。该拓扑基于双有源桥（DAB）改进，通过将中压侧开关替换为串联半桥子模块，并将低压侧全桥与交错Buck单元集成，实现了宽电压范围下的高效能量变换与准方波调制。
解读: 该拓扑结构在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。模块化多电平技术（MMC）与交错Buck的集成，可有效降低高压侧器件应力并提升功率密度，有助于优化大功率储能变流器（PCS）在直流侧的接入方案。建议研发团队关注该拓扑在直流耦...
一种经济高效且容错的T型模块化多电平DC-DC变换器
A Cost-Effective and Fault Tolerant T-Type Modular Multilevel DC–DC Converter
Hao Zhang · Heya Yang · Yipeng Su · Ke Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源渗透率提升，高压直流（HVDC）系统对大规模电力集成至关重要。为满足网状HVDC电网需求，本文提出一种T型模块化多电平DC-DC变换器，旨在实现不同电压等级HVDC链路的高效互联，并具备容错能力，以提升高压大功率变换系统的可靠性。
解读: 该拓扑结构在高压直流输电及大型光伏/储能电站的直流汇集系统中具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器产品线，该技术提供的容错能力和高压转换效率能显著提升系统在复杂电网环境下的可靠性与可用率。建议研发团队关注其模块化设计在直流耦合系统中的应用，以降低高压直流...
基于准两电平调制的模块化多电平DC/DC变换器开路故障诊断与容错运行方法
Fault Diagnosis and Tolerant Operation Method of Open Circuit Fault in Modular Multilevel DC/DC Converter With Quasi-Two-Level Modulation
Cungang Hu · Weiye Yang · Bi Liu · Hongjian Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平DC/DC变换器（MMDC）是高压大功率直流变换的核心设备，具备高直流电压利用率和强功率传输能力，在直流电网中应用前景广阔。由于其包含大量IGBT开关器件，极易发生开路故障。本文针对准两电平调制下的MMDC，提出了一种有效的开路故障诊断与容错运行策略，以提升系统可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率DC/DC变换器的拓扑优化与可靠性提升，与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型地面光伏电站中的直流汇流/升压环节高度相关。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，模块化多电平技术是实现高效能量转换的关键。文中提出的故障诊断与容错运行方法，可直...
模块化多电平DC-DC变换器中具有固有平衡能力的子模块电压纹波最小化最优循环调制
Optimal Circulant Modulation for Submodule Voltage Ripple Minimization With Inherent Balancing Capability in Modular Multilevel DC–DC Converters
Shiyuan Fan · Xin Xiang · Yunjie Gu · Huan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）在直流中压应用中具有显著优势，但面临子模块（SM）电压平衡挑战。本文提出了一种最优循环调制方法，在最小化SM电压纹波的同时，证明了其具备固有平衡能力，从而允许减小SM电容体积并提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，模块化多电平拓扑在直流侧的应用潜力巨大。该调制策略通过优化电压纹波，可显著降低电容选型规格，从而减小PCS体积并提升功率密度。建议研发团队关注该调制算法在双向DC-DC变...
一种具有ZCS和电流整形能力的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器
A Quasi-Square-Wave Modular Multilevel Resonant DC/DC Converter With ZCS and Current-Shaping Capacity for High Step-Ratio Application
Haozhe Jin · Wu Chen · Shuai Shao · Liangcai Shu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于直流电网互联的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器。该拓扑在低压侧采用两个全桥并联，高压侧采用两个子模块串联，通过谐振网络实现了零电流开关（ZCS）和电流整形能力，有效解决了低压直流与中压直流母线互联的高变比转换需求。
解读: 该技术在高压直流输电及大型储能系统领域具有重要应用潜力。阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型集中式光伏/储能PCS，在面对更高电压等级的直流母线接入时，对高效率、高功率密度的DC/DC变换器有迫切需求。该拓扑的模块化设计和ZCS特性有助于降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关...