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升压交流模式下混合模块化多电平变换器的设计分析与电容优化
Design Analysis and Capacitance Reduction of Hybrid Modular Multilevel Converters Under Boost AC Mode
Yaqian Zhang · Yi Zhang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文深入分析了混合模块化多电平变换器（MMC）在升压交流模式下的运行特性，并提出了一种改进的电容设计方法。该方法在不影响系统性能的前提下显著降低了总电容需求，从而提升了混合MMC在配电网应用中的成本效益和空间利用率。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。混合MMC拓扑在高压大功率并网场景中优势明显，通过优化电容设计，可进一步降低系统体积与成本，提升产品在大型地面电站及电网侧储能项目的竞争力。建议研发团队评估该电容优化方案在提升功率密度方面的潜力，并探索其在...
轻载下模块化多电平变换器故障定位的潜在失效风险及基于电流重塑的解决方案
Potential Failure Risk of Fault Location for Modular Multilevel Converters Under Light Loads and a Current Reshaping-Based Solution
Yaqian Zhang · Yi Zhang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
在模块化多电平变换器（MMC）的故障诊断中，常利用子模块电容电压偏差来识别开路故障。然而，该方法在轻载条件下存在失效风险。本文揭示了轻载下的故障现象，并提出了一种基于电流重塑的故障定位改进方案，以提升系统在不同工况下的可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电应用中具有重要地位。轻载工况下的故障诊断失效是影响系统高可靠性运行的痛点。该研究提出的电流重塑技术可优化PCS的控制算法，提升系统在低功率输出或待机状态下的故障检测灵敏度，有效降低运维成本。建议研发团队将此算法集成至iSo...
一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器
An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain
Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比，该拓扑在较低占空比（小于33%）下即可实现更高的电压增益，且减少了二极管使用数量，有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题，解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。
解读: 该拓扑在光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能系统（PCS）的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入，该拓扑通过低占空比实现高增益，有助于降低开关管的电压应力，提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...
一种带扰动观测器的开绕组永磁同步电机驱动改进无差拍预测电流控制方案
An Improved Deadbeat Predictive Current Control Scheme for Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Motors Drives With Disturbance Observer
Xueping Li · Shuo Zhang · Chengning Zhang · Ying Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对共直流母线开绕组永磁同步电机（OW-PMSM），本文提出了一种新型控制方法，旨在同时消除d轴、q轴及零序回路（ZSL）的参数失配问题。通过分析参数失配机理，引入扩展状态观测器（ESO）实现对下一时刻电流及扰动的预测与补偿，从而提升系统动态性能与鲁棒性。
解读: 该文献聚焦于电机驱动的先进控制算法，主要应用于高性能电机控制领域。阳光电源的产品线中，风电变流器及部分储能系统中的电机驱动控制（如风机变桨系统、储能系统中的辅助电机驱动）可借鉴该文提出的扩展状态观测器（ESO）与无差拍预测控制技术。虽然该文针对的是开绕组电机，但其消除参数失配和零序电流抑制的思路，对...
面向PMSM驱动的参数鲁棒性改进模型预测电流控制
Model Predictive Current Control for PMSM Drives With Parameter Robustness Improvement
Xiaoguang Zhang · Liang Zhang · Yongchang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
针对模型预测控制（MPC）对参数依赖性强的问题，本文提出了一种基于增量模型的改进型模型预测电流控制（MPCC）方法，用于表贴式永磁同步电机驱动。分析表明，传统MPCC在参数失配时会导致预测偏差，而该改进方法有效提升了系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的增量模型预测控制方法，主要针对永磁同步电机（PMSM）驱动，在阳光电源的产品体系中，可应用于风电变流器及储能系统中的电机控制环节。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在提升变流器对电机负载或电网参数变化的鲁棒性方面具有参考价值。建议研发团队关注该算法在复...
一种用于航天电池放电的交错Boost变换器族
A Family of Interleaved Boost Converters for Battery Discharging in Space Applications
Hongyu Zhu · Donglai Zhang · Xiyang Liu · Maoping Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一系列交错Boost变换器及其系统性推导方法，基于双相交错反向耦合电感概念，旨在优化航天器电池放电应用。该系列包含14种变换器，通过能量存储单元互连多个脉动电压单元构建而成，提升了功率密度与转换效率。
解读: 该文献提出的交错Boost拓扑及反向耦合电感技术，在提升功率密度和降低电流纹波方面具有显著优势。对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）而言，虽然航天应用环境特殊，但其核心的交错并联技术与高效率DC-DC变换设计理念可借鉴用于优化储能变流器（PCS）的升压级电路。通...
多单元功率变换器的增强型单周期控制
Enhanced One-Cycle Control for Multicell Power Converters
Guidong Zhang · Siyuan Zou · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种用于高增益多单元变换器的增强型单周期控制（EOCC）策略。该方法解决了传统单周期控制在负载扰动下鲁棒性差及难以应用于多单元拓扑的问题，在有效抑制输入扰动的同时，提升了系统的动态响应性能与控制精度。
解读: 该研究提出的EOCC策略在多电平及多单元变换器拓扑中具有显著的控制优势，与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器高度契合。随着光伏与储能系统向高压、高功率密度方向发展，多电平拓扑应用日益广泛。该控制算法能有效提升系统在复杂电网环境下的抗干扰能力和动态响应速度，建议研发团队...
一种LLC谐振变换器中串联功率器件的电压平衡方法
A Voltage Balancing Method for Series-Connected Power Devices in an LLC Resonant Converter
Jianjia Zhang · Shuai Shao · Yucen Li · Junming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种针对LLC谐振变换器中串联功率器件的电压平衡方法。通过串联功率器件，LLC变换器可应用于高压场景。针对器件参数偏差和驱动延迟导致的电压不平衡问题，该方法利用辅助电路实现了有效的电压均衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式/集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高直流侧电压（如1500V甚至更高）演进，功率器件的串联应用是提升系统功率密度和效率的关键路径。该电压平衡方法能有效解决高压串联带来的器件应力不均问题，提升系...
基于图腾柱单级AC-AC变换器的双向无线电能传输应用三相变比移相控制
Triple Phase Ratio Shift Control for Bidirectional Wireless Power Transfer Application Based on Totem-Pole Single-Stage AC-AC Converter
Xi Zhang · Qianfan Zhang · Fan Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统双向无线电能传输（BWPT）系统通常采用PFC整流级联逆变器的两级结构，存在结构复杂、开关器件多等问题。本文提出一种基于图腾柱单级AC-AC变换器的解决方案，通过三相变比移相控制策略，简化了系统架构，提升了功率密度与转换效率，解决了单级变换器在双向传输中的控制挑战。
解读: 该研究提出的单级图腾柱AC-AC拓扑及控制策略，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。通过简化功率级结构，有助于提升充电桩的功率密度并降低成本。虽然目前主要针对无线充电，但其单级化设计思路可迁移至车载充电机（OBC）或小型化储能变流器（PCS）的研发中。建议研发团队关注该拓扑在高频化下的效率表...
具有降低元件电流的多单元高增益变换器的独特模块化结构
Unique Modular Structure of Multicell High-Boost Converters With Reduced Component Currents
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Herbert Ho-Ching Iu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文针对传统开关电感技术在实现超高升压比时导致的元件电流过大、成本高、效率及稳定性低的问题，提出了一种改进的多单元高增益变换器结构。该结构通过独特的模块化设计有效降低了元件电流应力，提升了变换器的整体效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏应用中，高增益DC-DC变换器是实现高压直流母线、提升系统效率的关键。该模块化结构通过降低元件电流应力，有助于减小电感和功率器件的体积与损耗，从而提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等储能系统直流...
一种用于高升压变换器的通用附加电压泵升方案
A Generalized Additional Voltage Pumping Solution for High-Step-Up Converters
Guidong Zhang · Zhiyang Wang · Samson Shenglong Yu · Si-Zhe Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种针对高升压变换器的通用附加电压泵升方案（GAVPS）。该方案通过在传统高升压拓扑中仅增加一个二极管和一个电容，即可实现额外的电压泵升效果。该方法具有通用性，可广泛应用于多种高升压变换器架构，有效提升转换效率与升压比。
解读: 该研究提出的通用电压泵升方案对于阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及户用光伏逆变器具有重要的参考价值。在光伏应用中，随着组件电压的提升，高升压DC-DC级的设计直接影响整机效率和功率密度。该方案通过极简的器件增加实现高增益，有助于优化逆变器前级电路的体积与成本，提升产品在复杂光照条件下的转换效...
一种针对中点电压不平衡的三相三电平逆变器漏电流抑制优化DPWM方法
An Optimized DPWM With Reduced Leakage Current for Three-Phase Three-Level Inverters With Unbalanced Neutral-Point Voltage
Yuhang Zou · Li Zhang · Yan Xing · Huizi Zhuge 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
漏电流会导致光伏发电系统输出电流畸变及严重的电磁干扰。本文提出了一种优化不连续脉宽调制（O-DPWM）方法，旨在降低三相三电平逆变器在不同中点电压条件下的漏电流。研究首先分析了共模电压（CMV）与中点电压波动之间的关系，通过优化开关序列有效抑制了漏电流。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器（如SG系列集中式逆变器）的主流方案，中点电压平衡与漏电流抑制是提升系统效率和电磁兼容性（EMC）的关键。该O-DPWM算法可直接集成至逆变器的控制固件中，在不增加硬件成本的前提下，提升产品在复杂电...
一种用于固定开关频率Vienna整流器的优化电压矢量模型预测控制方法
An Improved Model Predictive Control Method Using Optimized Voltage Vectors for Vienna Rectifier With Fixed Switching Frequency
Chang Liu · Xiangyang Xing · Chunshui Du · Boxue Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
Vienna整流器在工业应用中极具吸引力。为在保持低电流畸变的同时实现固定开关频率（FSF），本文提出了一种利用优化电压矢量和开关序列的改进模型预测控制（MPC）方法。该方法通过将空间矢量图划分为六个扇区，有效优化了控制性能。
解读: Vienna整流器拓扑常用于阳光电源的高功率密度充电桩及部分工业电源前端。该文献提出的固定开关频率MPC方法，解决了传统MPC开关频率不固定导致的滤波器设计困难及谐波频谱分布宽的问题，有助于提升阳光电源充电桩产品的电能质量与电磁兼容性。建议研发团队评估该算法在嵌入式DSP/FPGA平台上的计算开销，...
模块化多电平变换器
MMC）系统中基于排序算法的电压平衡策略相关的频率混叠现象分析与抑制
Chuyang Wang · Li Zhang · Wenjun Xie · Lan Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文研究了MMC系统中基于排序算法的电压平衡策略所引发的频率混叠现象。该现象将模拟输入信号中的高频谐波混叠为输出数字信号中的低频谐波，影响系统稳定性。文章分析了其机理并提出了相应的抑制策略，对于提升大规模电力电子变换器的控制精度具有重要意义。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率光伏逆变器中具有重要应用潜力。该文探讨的电压平衡排序算法是MMC控制的核心，其引发的频率混叠问题直接影响输出电能质量和系统控制带宽。建议研发团队在开发下一代高压大功率PCS时，参考文中提出的抑制策略，优化电容电压平衡算法，以...
三电平ANPC逆变器的数字孪生建模与多参数监测方案
Digital Twin Modeling and Multiparameter Monitoring Schemes of Three-Level ANPC Inverters
Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Sihui Zhang · Chenwei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文针对电力电子系统关键部件的可靠性问题，提出了一种基于数字孪生技术的非侵入式状态监测方案。通过构建三电平ANPC逆变器的数字孪生模型，实现了对系统内部关键参数的实时监测与评估，为提升电力电子变换器的运行可靠性提供了创新性解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。三电平ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中。通过引入数字孪生技术，公司可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的故障预测与健康管理（PHM）功能，实现对IGBT模块结温、老化程度的实时非...
串联SiC MOSFET有源钳位拓扑分析及灵活DV/DT控制
Analysis and Flexible DV/DT Control of an Active Clamping Topology for Series-Connected SiC MOSFETs
Fan Zhang · Yuze Zheng · Xuan Zhang · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对串联SiC MOSFET在构建中压变换器时面临的电压不均及高dv/dt问题，提出了一种有源钳位拓扑及相应的dv/dt控制方法，旨在实现高效率与高可靠性的功率转换。
解读: 该技术对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要价值。随着系统电压等级向1500V甚至更高演进，SiC器件的串联应用是提升功率密度和效率的关键路径。该有源钳位技术能有效解决串联器件的电压应力不均及EMI问题，有助于优化逆变器及PCS的功率模块设计，提升系统在高压工...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
一种用于低频随机能量收集的具有稳态输出的自动储能与释能高性能微型收集器
An automatic energy storage and release high-performance micro-harvester with steady-state output for low-frequency random energy harvesting
Xiaoguang Song · Zhiqiang Lan · Kunru Li · Shuo Qian 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
提出了一种具备自动储能与释能机制的高性能微型能量收集器，可实现低频随机振动能量的有效俘获并输出稳定的电能。该装置通过非线性力学结构增强宽带响应能力，结合内部能量调控模块，显著提升了在不规则、低频激励下的能量转换效率与输出稳定性。实验结果表明，在宽频带随机激励下，其稳态输出性能优异，适用于低功耗无线传感节点等自供能应用场景。
解读: 该微型能量收集器的自动储能与释能机制对阳光电源储能系统具有重要启发价值。其非线性宽带响应技术可应用于ST系列储能变流器的辅助供电模块，为低功耗监控传感器提供自供能方案，降低系统待机能耗。稳态输出调控策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理算法，优化不规则充放电工况下的功率平滑输出。该技术在...
电池储能系统中并网功率转换系统的解析模型预测电流控制
Analytic Model Predictive Current Control of Grid-Connected Power Conversion System in Battery Energy Storage System
Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种用于电池储能系统（BESS）并网功率转换系统（PCS）的解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其非常适合实时工业微控制器应用。
解读: 该研究直接针对储能变流器（PCS）的核心控制算法优化，与阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统高度契合。模型预测控制（MPC）在提升PCS动态响应速度和电网适应性方面具有显著优势，有助于增强阳光电源储能产品在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队评估该解析模型在...
一种通过共享补偿电感实现嵌入式电池均衡的LCC无线充电器
An LCC Wireless Charger With Embedded Cell Equalization via a Shared Compensation Inductor
Pengcheng Zhang · Tianhao Zhang · Xinjie Yu · Zhaoyang Yuan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种在无线电能传输（WPT）系统中同时实现电池充电与均衡的集成方法，将两种功能统一在单一紧凑的电路拓扑中。该设计通过将接收侧补偿电感复用为多绕组变压器的原边绕组，无需额外增加复杂电路即可实现均衡功能。
解读: 该技术通过拓扑集成实现无线充电与电池均衡，虽然目前阳光电源主营业务集中在有线充电桩及大型储能系统，但该研究体现了功率电子电路的“高集成度”与“多功能复用”趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，该技术可作为未来无线充电技术储备；在储能系统（如PowerStack）中，这种将补偿电感与均衡电路集成的思...
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