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基于开关电容的中压直流配电高频链路直流变压器
High-Frequency-Link DC Transformer Based on Switched Capacitor for Medium-Voltage DC Power Distribution Application
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Wenhua Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）配电的高频链路开关电容直流变压器（SCDCT）。相较于传统方案，该拓扑在配电网发生短路故障时能有效实现直流侧隔离，起到直流断路器作用，并显著提升了功率传输能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流并网方案具有重要参考价值。随着光储电站向高压化、直流化发展，该拓扑提供的故障隔离与高功率密度特性，可优化储能变流器（PCS）的直流侧接口设计，提升系统安全性与效率。建议研发团队关注其在模块化多电平储能系统中的应用潜力，以应对未来大规模...
用于高压超级共源共栅功率开关的栅极电压闭环调节技术
Gate Voltage Closed-Loop Regulation Technique for High-Voltage Supercascode Power Switches
Yu Xiao · Zongjian Li · Renfeng Guan · Biao Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于常关型器件的高压超级共源共栅（Supercascode）开关拓扑，并引入了栅极电压自适应闭环调节技术。通过闭环电路对串联器件的栅极电压进行动态调节，实现了电压均衡，显著提升了开关导通的一致性及串联器件的可靠性，适用于高压变换器应用。
解读: 该技术对于阳光电源的高压电力电子产品具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高压集中式光伏逆变器中，随着直流侧电压等级的不断提升，如何解决功率器件串联带来的均压与驱动一致性问题是提升系统效率与可靠性的关键。该闭环调节技术可优化高压功率模块的驱动设计，降低器件应力，从而提升逆变器及PC...
PWM加移相控制下双有源桥DC-DC变换器高频链路通用特性及实用基波优化策略
Universal High-Frequency-Link Characterization and Practical Fundamental-Optimal Strategy for Dual-Active-Bridge DC-DC Converter Under PWM Plus Phase-Shift Control
Biao Zhao · Qiang Song · Wenhua Liu · Guowei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种通用稳态模型，用于简单准确地描述PWM加移相控制下隔离型双有源桥（DAB）DC-DC变换器高频链路的电气量解析表达式。此外，文章揭示了高频链路电气量之间的通用无功功率相互作用，并利用该特性优化了循环电流，提升了变换效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中双向DC-DC变换器的核心架构。该研究提出的通用稳态模型及基波优化策略，能够有效降低PCS在宽电压范围运行下的循环电流损耗，显著提升储能变流器的转换效率。建议研发团队将此优化算法集成至PCS控制固件中，特别是在高压直流...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
用于高压直流输电的基于IGCT和高浪涌电流能力快恢复二极管的MMC电流振荡现象研究
Current Oscillation Phenomenon of MMC Based on IGCT and Fast Recovery Diode With High Surge Current Capability for HVDC Application
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Yantao Lou · Xiaoping Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在模块化多电平变换器（MMC）中具有低损耗、低成本和高可靠性优势。然而，由于IGCT特殊的关断过程，其换流瞬态与传统器件不同。本文揭示了基于IGCT和快恢复二极管（FRD）的MMC中存在的电流振荡现象，并分析了该现象对系统运行的影响。
解读: 阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）中主要采用IGBT/SiC技术，但随着高压大功率应用场景的拓展，IGCT作为一种高压大功率器件，其在超高压直流输电或大型构网型储能系统中的应用潜力值得关注。该研究揭示的电流振荡现象对高压功率模块的驱动设计和保护策略具有重要的参考价值。...
高频隔离双向DC-DC变换器在实际应用中的瞬态直流偏置与电流冲击效应
Transient DC Bias and Current Impact Effects of High-Frequency-Isolated Bidirectional DC–DC Converter in Practice
Biao Zhao · Qiang Song · Wenhua Liu · Yuming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文分析了高频隔离双向DC-DC变换器（IBDC）在实际运行中因无法严格满足稳态理论前提而产生的瞬态直流偏置及电流冲击效应。文章全面解析了稳态移相（SPS）控制策略下的瞬态特性，并探讨了相关模式及影响机制。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列中广泛采用的双向DC-DC变换器拓扑。在储能系统频繁的充放电切换及电网侧功率调度过程中，瞬态直流偏置和电流冲击是导致功率器件（如IGBT/SiC）失效和磁性元件饱和的关键因素。建议研发团队在PCS控制算法中引入...
大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，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）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
基于双有源移相原理的模块化多电平高频链直流变压器在中压直流配电中的应用
Modular Multilevel High-Frequency-Link DC Transformer Based on Dual Active Phase-Shift Principle for Medium-Voltage DC Power Distribution Application
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Yu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）配电的模块化多电平高频链直流变压器（MDCT）。该拓扑基于双有源移相（DAPS）原理，利用多电平和多重化转换技术，相比传统直流变压器（TDCT）具有更高的功率密度、更低的电压应力和更优的动态性能，适用于高压大功率直流变换场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来中压直流并网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甚至更高）演进，传统的DC-DC变换器面临器件耐压和效率瓶颈。该模块化多电平拓扑可有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率与可靠性。建议研发团队关注其在高压直流储能接...
面向高压直流应用基于模块化多电平变换器的直流变压器高频链调制方法：综合分析与实验验证
High-Frequency-Link Modulation Methodology of DC–DC Transformer Based on Modular Multilevel Converter for HVDC Application: Comprehensive Analysis and Experimental Verification
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Yu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文对基于模块化多电平变换器（MMC）的直流变压器（MMDCT）高频链（HFL）调制进行了理论分析与实验验证。重点研究了三种典型的高频链双有源移相调制策略，并对其电压、电流、功率特性及额定电流进行了详细表征。
解读: 该研究涉及的MMC架构及高频链直流变压器技术，对阳光电源在大规模储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电（HVDC）领域的功率变换技术升级具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，基于MMC的多电平拓扑能有效降低器件电压应力并提升系统效率。建议研发团队关注该调制策略在提升PC...
基于往复式移动视界估计的快速收敛车载锂离子电池荷电状态估计
Fast Convergent On-Board Li-Ion Battery State-of-Charge Estimation via Back-Forth Moving Horizon Estimation
Zhihao Liu · Yu Xiao · Yuan Yuan · Xiaodong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
准确的荷电状态（SOC）估计对锂离子电池的安全运行至关重要。针对现有方法对初始SOC敏感及计算复杂度高的问题，本研究提出了一种车载往复式移动视界估计（BFMHE）框架，在保证高精度和鲁棒性的同时，显著提升了计算效率，适用于车载电池管理系统。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有极高的应用价值。SOC估计的精度与收敛速度直接决定了储能系统的可用容量及运行安全性。BFMHE框架通过优化计算复杂度，能够有效提升BMS在复杂工况下的状态感知能力，减少对初始值的依赖，从而提升系统在电网侧、工商...
基于MMC和双有源桥
DAB）的多电平高频链与多电平直流链直流变压器在中压直流应用中的对比分析
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Xiaopeng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文对用于中压直流（MVDC）应用的多电平高频链直流变压器（MDCT）与多电平直流链直流变压器（ADCT）进行了全面对比。研究涵盖了基于模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）拓扑的电路结构、运行机理、高频链电压电流特性、有功与环流功率分配及特征电流等关键性能指标。
解读: 该研究探讨的MMC与DAB级联拓扑是实现高压大功率直流变换的核心技术，与阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在直流耦合架构下的技术演进高度相关。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在降低器件应力、提升系统效率及功率密度方面具有显著优势。建议研发...
用于中压直流配电的模块化多电平高频直流变换器准方波调制
Quasi-Square-Wave Modulation of Modular Multilevel High-Frequency DC Converter for Medium-Voltage DC Distribution Application
Yu Wang · Qiang Song · Biao Zhao · Jianguo Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
在直流配电网中，模块化多电平高频直流变换器（MDCC）可实现低压与中压直流母线间的电气隔离、电压转换及功率传输。本文将准方波（QSW）调制应用于MDCC，该方法有效规避了dv/dt应力问题，并保持了高直流电压利用率，同时建立了相应的数学模型。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来中压直流接入方案具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，模块化多电平（MMC）拓扑结合准方波调制能显著降低开关损耗并提升系统效率，同时缓解高压下的dv/dt应力，提升功率模块的可靠性。建议研发团队关注该调制策略在兆...
一种基于高浪涌IGCT和故障自清除策略的直流电网新型断路器集成电压源换流器
A Novel Converter-Breaker Integrated Voltage Source Converter Based on High-Surge IGCT and Fault Self-Clearing Strategy for DC Grid
Chaoqun Xu · Biao Zhao · Zhengyu Chen · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对现有直流电网中MMC与直流断路器（DCB）独立配置导致的复杂性与可靠性问题，本文提出了一种集成断路器功能的电压源换流器。该拓扑利用高浪涌IGCT器件，实现了换流器与直流故障清除功能的深度融合，有效简化了系统架构并提升了直流电网的故障穿越能力。
解读: 该研究提出的换流器与断路器集成技术，主要面向高压直流输电（HVDC）领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能向更高电压等级和直流组网方向发展，该拓扑中关于故障自清除和高浪涌器件的应用思路，可为未来大功率...
一种用于模块化多电平变换器且具有过压旁路功能的新型穿通型IGCT
A Novel Controlled Punch-Through IGCT for Modular Multilevel Converter With Overvoltage Bypass Function
Jiapeng Liu · Biao Zhao · Yongmin Chen · Wenpeng Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
传统功率器件在过压击穿及随后的高浪涌能量冲击下，难以保证封装完整性和短路特性。目前，模块化多电平变换器（MMC）的子模块通常需要额外的旁路晶闸管来实现稳定的过压旁路保护。本文提出了一种新型受控穿通型IGCT（CP-IGCT），旨在提升器件在极端工况下的可靠性与保护能力。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率电力电子变换设备具有重要参考价值。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率集中式光伏逆变器中，MMC拓扑的应用日益广泛。CP-IGCT通过集成过压旁路功能，有望简化子模块电路设计，减少外部旁路晶闸管的使用，从而提升系统功率密度并降低故障率。建议研发团队关注该...
一种用于VSC应用的集成门极换流晶闸管
IGCT）超快关断故障检测新方法
Ruihang Bai · Biao Zhao · Chen Yang · Zhengyu Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在电压源变换器（VSC）中具有应用前景。由于IGCT在导通状态下缺乏类似IGBT的去饱和特性，因此在死区时间内进行快速关断故障检测至关重要。本文提出了一种IGCT超快关断故障检测方法，以提高变换器运行的可靠性。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，主要应用于高压大容量变流领域。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）多采用IGBT或SiC模块，但在超大功率集中式逆变器或未来更高电压等级的电网侧储能应用中，IGCT具备高压大电流优势。该研究提出的超快故障检测技术可提升大功率变流器...
基于IGCT的MMC直通故障综合分析、设计与实验
Comprehensive Analysis, Design, and Experiment of Shoot-Through Faults in MMC Based on IGCT for VSC-HVDC
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的模块化多电平换流器（MMC），对其直通故障进行了全面分析、设计与实验验证。IGCT因其高可靠性、低成本及低电压降特性，成为高压直流输电（VSC-HVDC）的理想选择。研究重点探讨了子模块的故障机理及保护策略。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子领域，虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC器件，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域业务的拓展，对IGCT等高压功率器件的应用研究具有前瞻性参考价值。文章中关于MMC直通故障的分析方法和保护设计逻辑，...
高压集成门极换流晶闸管
IGCT）开通电压平台的机理解析
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高压集成门极换流晶闸管（IGCT）是混合线路换相变换器中防止换相失败的关键器件。本文针对其在kA/μs级高电流上升率（di/dt）下开通时出现的电压平台现象，深入分析了其微观物理机制及潜在的可靠性风险。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压直流输电或特大功率工业变流领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT或SiC功率模块，但该研究揭示的高di/dt下的动态电压特性与器件可靠性分析方法，对公司在研发更高功率密度、更高电压...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
MMC-HVdc系统中IGCT极端故障的系统性分析与表征—第一部分：器件结构、爆炸特性与优化
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part I: Device Structure, Explosion Characteristics, and Optimization
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了MMC-HVdc系统中功率器件的防爆性能，这对系统安全运行至关重要。通过对比主流商用功率器件结构，指出集成门极换流晶闸管（IGCT）具有最简单的封装结构，适用于承受MMC-HVdc系统中的极端故障。文章深入分析了其爆炸特性并提出了优化方案。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC功率模块，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域（如柔性直流输电配套）的业务拓展，对高压大功率器件的极端故障机理研究具有参考价值。IGCT在高压大功率应用中具有独特优势，该研究中关于器件封装结构优化...
一种17.5 kA关断电流的6英寸集成门极换流晶闸管
A 6-in Integrated Emitter Turn-OFF Thyristor With 17.5 kA Turn-OFF Current
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Jiapeng Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出并开发了一种先进的6英寸4.5 kV集成门极换流晶闸管（IETO），通过优化封装设计和驱动单元，实现了17.5 kA的超大关断电流。研究重点在于低厚度封装及紧凑型碟形弹簧组件的应用，显著提升了器件的通态压降与关断能力，满足了高容量电力电子设备的需求。
解读: 该技术属于超大功率半导体器件范畴，主要应用于特高压直流输电或极高功率等级的工业应用。对于阳光电源而言，目前的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统主要采用IGBT或SiC模块，IETO器件的功率密度和应用场景与现有产品线存在差异。但其在超大电流关断方面的研究成果，可为公司未来探索更高...
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