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模块化多电平串并联变换器及其模块间电感切换能量传输
Modular Multilevel Series/Parallel Converter With Switched-Inductor Energy Transfer Between Modules
Ricardo Lizana F. · Sebastian Rivera · Zhongxi Li · Jenny Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种具有模块间电感切换功率传输功能的模块化多电平串并联变换器（MMSPC）。通过电感切换电压转换特性，该变换器实现了模块间在存在电压差情况下的高效能量传输，并具备升降压功能，能够实现精确控制与快速调节。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器具有重要参考价值。其模块化串并联设计与电感切换技术，能够有效解决储能电池簇间电压不一致导致的环流及利用率下降问题，提升系统整体效率与灵活性。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压储能变流器（PCS）中的应用潜力，...
用于宽输出带宽的调制增强型最近电平量化
Modulation-Enhanced Nearest-Level Quantization for a Wide Output Bandwidth
Jinshui Zhang · Xiaoyang Tian · Boshuo Wang · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
多电平变换器在高性能应用中展现出巨大潜力，但往往受限于开关频率与输出带宽的折中。本文提出了一种调制增强的最近电平量化（NLQ）方法，旨在提升多电平变换器的输出带宽与信号质量，使其能有效应用于直流电网稳定及高频精密控制等领域。
解读: 该技术对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。在大型光伏电站与储能系统中，提升逆变器输出带宽有助于增强系统对电网扰动的动态响应能力，特别是在弱电网环境下，通过优化多电平调制策略，可进一步降低谐波含量并提升电能质量。建议研发团队评估该NLQ方法在IGBT/...
具有串并联模块连接能力的模块化多电平变换器：拓扑与控制
Modular Multilevel Converter With Series and Parallel Module Connectivity: Topology and Control
Stefan M. Goetz · Angel V. Peterchev · Thomas Weyh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种新型模块化多电平串并联变换器。该拓扑不仅支持传统模块化多电平变换器（M2C）的串联切换，还实现了模块的动态并联。该结构作为M2C的泛化形式，确保了半导体器件电压不超过模块电容电压，在提升功率密度和灵活性方面具有潜力。
解读: 该拓扑创新性地引入了模块动态并联机制，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。通过优化模块连接方式，该技术有望进一步提升大功率变换器的效率与功率密度，降低器件应力。建议研发团队关注其在宽电压范围下的控制策略，探索该拓扑在大型光伏电站及电网侧储能PCS中...
具有并联连接能力的模块化多电平变换器控制——在电池系统中的应用
Control of Modular Multilevel Converter With Parallel Connectivity—Application to Battery Systems
Stefan M. Goetz · Zhongxi Li · Xinyu Liang · Chengduo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了一种用于模块化多电平串并联变换器（MMSPC）的多目标实时控制器。该拓扑结构允许电池在多种串并联配置下动态重构，从而产生宽范围的输出电压水平。该新型控制方法实现了模块的并行化，提升了电池系统的灵活性与效率。
解读: 该研究提出的MMSPC拓扑与阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度相关。通过动态串并联重构，该技术能显著提升电池簇的利用率及系统输出电压的灵活性，有助于优化储能系统的充放电效率及寿命管理。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站中的应用潜力，特别是其在多目标控制下的动态响应...
三角形配置分体式电池储能系统中用于纹波电流抑制的电流注入方法
Current Injection Methods for Ripple-Current Suppression in Delta-Configured Split-Battery Energy Storage
Zhongxi Li · Ricardo Lizana · Srdjan M. Lukic · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化和灵活性在电池储能系统（BESS）中备受关注。然而，CHB-BESS直接产生交流输出会导致电池产生较大的二倍频电流纹波，从而增加损耗并加速电池老化。本文提出了一种电流注入方法，旨在抑制三角形配置分体式电池储能系统中的纹波电流，以提升系统效率并延长电池寿命。
解读: 该研究直接针对CHB拓扑在储能应用中的核心痛点——二倍频电流纹波，这对于阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（ESS）的长期可靠性至关重要。通过优化电流注入控制策略，可以有效降低电池组的温升与电化学应力，从而提升电池循环寿命。建议研发团队评估该方法在模块化储能PCS中的实现成本与控制复杂度，...
星型连接分体式电池应用中用于纹波电流抑制的串并联模块调制与控制
Modulation and Control of Series/Parallel Module for Ripple-Current Reduction in Star-Configured Split-Battery Applications
Zhongxi Li · Ricardo Lizana · Zhujun Yu · Sha Sha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
基于级联H桥（CHB）的分体式电池变换器因其出色的物理模块化特性而备受关注。然而，在运行过程中，电池会承受较大的电流纹波。传统的纹波电流抑制方法依赖于庞大的无源元件或复杂的控制策略。本文提出了一种用于级联直流变换器的调制和共模电压注入方法，旨在有效抑制电池电流纹波。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前大容量储能系统多采用多电平级联拓扑，电池电流纹波直接影响电池寿命与系统效率。通过引入共模电压注入与优化调制策略，可在不增加额外被动元件（如大电感）的情况下降低纹波，从而减小系统体积、降低成本并提升电池循环寿...
模块化多电平变换器中无传感器平衡的模块实现与调制策略
Module Implementation and Modulation Strategy for Sensorless Balancing in Modular Multilevel Converters
Zhongxi Li · Ricardo Lizana F. · Sha Sha · Zhujun Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文探讨了模块化多电平变换器（MMC）中串并联模块的实现及其无传感器平衡控制策略。相比传统的半桥或全桥结构，串并联模块在保持相同半导体面积的前提下，能有效降低导通损耗并实现无传感器电压平衡。研究重点解决了高压应用中受限开关频率下的控制挑战。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。MMC拓扑在超高压大功率并网场景中优势显著，通过串并联模块实现无传感器平衡，可降低系统复杂度和传感器成本，提升系统可靠性。建议研发团队关注该调制策略在降低导通损耗方面的潜力，将其应用于下一代高压大功率储...
一种用于宽频率范围运行的模块化多电平串并联变换器
A Modular Multilevel Series/Parallel Converter for a Wide Frequency Range Operation
Zhongxi Li · Ricardo Lizana F. · Zhujun Yu · Sha Sha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
模块化多电平变换器（MMC）在交流输出时，相桥臂存在功率波动，导致模块电容电压纹波随输出功率增大而增加，且与输出频率成反比。低频运行（如电机驱动）需注入共模电压和环流，限制了应用。本文提出一种模块化多电平串并联变换器，旨在解决宽频率范围下的电压纹波问题。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。MMC技术在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网场景中应用广泛。通过优化模块化串并联结构，可有效抑制低频运行时的电容电压纹波，提升系统在弱电网或极端工况下的稳定性。建议研发团队关注该拓扑在提升储能PCS低频...
直流至5 MHz宽输出带宽高功率高保真转换器
DC-to-5-MHz Wide-Output-Bandwidth High-Power High-Fidelity Converter
Jinshui Zhang · Boshuo Wang · Xiaoyang Tian · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电力电子技术的进步使得实现高功率水平（例如电网中达到吉瓦级）或高输出带宽（例如通信领域中超过兆赫兹）成为可能。然而，要同时实现这两者仍具有挑战性。从高效多通道无线电力传输到前沿的医学和神经科学应用等各种应用，都需要高功率和宽带宽。传统逆变器可以在电网或特定频率范围内实现高功率和高质量，但在达到更高输出频率时会失去其保真度。谐振电路可以产生高输出频率，但带宽较窄。我们通过将氮化镓（GaN）晶体管与模块化级联双 H 桥电路相结合，并采用能够处理典型时序和平衡问题的控制方法，克服了这些硬件挑战。我们开...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项DC至5MHz宽输出带宽高功率高保真变换器技术展现了多个维度的战略价值。该技术突破了传统逆变器在高功率与宽频带之间的固有矛盾，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域面临的技术瓶颈高度契合。 首先，该研究采用的GaN（氮化镓）功率器件与模块化级联双H桥拓扑结构，为我们下一代...