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拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

一种用于ZVT单元可编程构建的基于图的方法

A Graph-Based Methodology for the Programmable Construction of ZVT Cells

Zhineng Xiao · Yanfeng Chen · Yangbin Zeng · Bo Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

零电压转换(ZVT)作为一种高性能软开关技术,能显著提升功率变换器效率。然而,不同ZVT单元的性能差异巨大。本文提出了一种基于图论的可编程方法,用于实现ZVT单元的自动化构建,旨在优化变换器拓扑设计与性能表现。

解读: 该研究提出的自动化拓扑构建方法对阳光电源的研发具有重要价值。在光伏逆变器(特别是组串式及户用机型)和储能PCS(如PowerStack)的开发中,软开关技术是提升功率密度和转换效率的核心。通过该图论方法,研发团队可快速筛选并优化DC-DC变换级的拓扑结构,缩短新一代高效率功率模块的设计周期。建议将此...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 2.0

双匹配Marx发生器的理论研究

Theoretical Investigation on Double-Matched Marx Generators

Xudong Qiu · Jiancang Su · Yongdong Li · Rui Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

本文针对脉冲功率技术中对快速上升沿准方波脉冲的需求,提出了一种结合阻抗匹配与时间匹配的优化双匹配Marx发生器(DMG)。通过理论分析,该拓扑有效提升了脉冲输出的波形质量与响应速度。

解读: 该研究探讨的Marx发生器主要应用于高压脉冲功率领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器(PCS)及充电桩等电力电子产品在拓扑结构和应用场景上存在较大差异。虽然其涉及的阻抗匹配与高频脉冲整形技术在极端功率电子设计中具有参考价值,但目前该技术在阳光电源的核心产品线(如PowerTitan储能系统或...

拓扑与电路 DC-DC变换器 宽禁带半导体 功率模块 ★ 3.0

考虑多种寄生参数的甚高频(VHF)谐振升压变换器精确建模

Accurate Modeling of the VHF Resonant Boost Converter Considering Multiple Parasitic Parameters

Libin Zeng · Yanfeng Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月

近年来,甚高频(VHF)变换器备受关注。然而,由于其丰富的寄生参数和复杂的谐振环节,系统建模面临巨大挑战。本文以开关控制的VHF谐振升压变换器为例,提出了一种考虑多种寄生参数的精确建模与分析方法。

解读: VHF(甚高频)技术是提升功率密度和实现小型化的前沿方向。虽然阳光电源目前的主流产品(如PowerTitan储能系统、组串式逆变器)多处于高频段而非甚高频段,但该建模方法对于优化高频磁性元件设计、降低寄生参数影响具有重要的参考价值。随着宽禁带半导体(GaN/SiC)在户用光伏及小型化充电桩产品中的渗...

可靠性与测试 故障诊断 可靠性分析 ★ 3.0

一种基于高频中性点对地电压的匝间短路故障检测新策略

A Novel Turn Fault Detection Strategy Based on High-Frequency Neutral-to-Ground Voltages

Bo Wang · Xiaobao Feng · Jiayun Zeng · Zheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

随着永磁电机在关键安全领域的广泛应用,驱动系统的可靠性至关重要。匝间短路作为严重的定子绕组故障,会导致过大的故障电流并影响电机稳定运行。本文提出了一种基于高频中性点对地电压的匝间短路故障检测新策略,旨在实现对电机绕组故障的早期识别与保护。

解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障诊断,与阳光电源的风电变流器产品线具有较强的技术关联性。风电变流器作为发电机与电网的接口,其对电机侧绕组故障的早期预警能力直接决定了风电机组的运维成本与可靠性。建议研发团队关注该高频信号注入检测法,探索将其集成至iSolarCloud智能运维平台中,通过对变流器侧采样...

可靠性与测试 可靠性分析 多物理场耦合 功率模块 ★ 5.0

集成器件物理与电路动态的PDAE建模电力电子设备混合并行协同仿真框架

Hybrid-Parallel Collaborative Simulation Framework Integrating Device Physics With Circuit Dynamics for PDAE-Modeled Power Electronic Equipment

Qingyuan Shi · Chijie Zhuang · Jiapeng Liu · Bo Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

针对电力电子设备(如功率变换器)的高性能优化,本文提出了一种混合并行协同仿真框架。该框架将功率半导体器件的物理特性与电路动态相结合,解决了在实验设计(DoE)、安全工作区定义及器件故障分析中,多尺度仿真计算量大、精度不足的难题,为电力电子系统的设计与可靠性评估提供了高效的仿真手段。

解读: 该仿真框架对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的研发中,功率模块(IGBT/SiC)的可靠性是核心竞争力。该方法能够实现器件物理层与系统电路层的协同仿真,有助于更精准地评估高功率密度变换器在极端工况下的热应力与电应力,从而优化安...

拓扑与电路 光伏逆变器 单相逆变器 并网逆变器 ★ 5.0

一种具有低共模电流的改进型H5拓扑无变压器光伏并网逆变器

An Improved H5 Topology With Low Common-Mode Current for Transformerless PV Grid-Connected Inverter

Hong Li · Yangbin Zeng · Bo Zhang · Trillion Q. Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月

无变压器光伏并网逆变器因其高效率、低成本和小型化优势在分布式光伏系统中应用广泛。然而,该类逆变器中存在的共模电流会导致严重的电磁干扰和安全隐患,从而降低系统的可靠性。本文提出了一种改进的H5拓扑,旨在有效抑制共模电流,提升系统运行的安全性与可靠性。

解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式光伏逆变器(尤其是户用及工商业单相系列)的痛点。无变压器拓扑是实现高效率和轻量化的关键,但共模电流抑制是行业技术难点。该改进型H5拓扑通过优化开关逻辑或电路结构,能有效降低漏电流,提升安规合规性。建议研发团队评估该拓扑在提升功率密度与降低EMI滤波器成本方面...

储能系统技术 储能变流器PCS 双向DC-DC 储能系统 ★ 5.0

用于单体电池储能系统的功率主动分配双向隔离DC-DC变换器

Bidirectional Isolated DC–DC Converter With Power Active Allocation Strategy for Single-Cell BESS

Jiahao Wang · Dongyuan Qiu · Yangbin Zeng · Bo Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

本文提出了一种低压侧并联、高压侧串联的隔离型双向DC-DC变换器,旨在解决单体电池储能系统在高增益需求及低压大电流运行下的挑战。通过在低压侧采用两个并联交错升压单元,有效降低了电流纹波及器件电流应力,提升了系统效率与可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的储能业务具有极高参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中,电池簇的电压管理与效率优化是核心竞争力。该拓扑通过交错并联技术降低电流纹波,有助于减小电感体积并提升功率密度,直接契合阳光电源追求高效率、长寿命储能系统的研发方向。建议研发团队关注其在高压侧串联...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 5.0

不同占空比矩形电压激励下叠片硅钢能量损耗解析模型

Analytical Energy Loss Model for Laminated Silicon Steels Under Rectangular Voltage Excitations With Different Duty Cycles

Ren Liu · Weining Xu · Yu Zeng · Anlong Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对中频范围内工作的薄叠片硅钢,提出了一种在电力电子矩形电压激励下预测能量损耗的解析模型。该模型解决了传统Steinmetz方程在处理非正弦激励时精度不足的问题,能够高效、准确地计算不同占空比下的磁芯损耗,为电力电子磁性元件的设计与优化提供了理论支持。

解读: 磁性元件(电感、变压器)是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心部件。随着功率密度提升和开关频率增加,磁芯损耗成为影响整机效率和热设计的关键瓶颈。该解析模型能显著提升研发阶段磁性元件损耗评估的准确性,有助于优化PCS及逆变器在高频工况下...

拓扑与电路 DC-DC变换器 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 4.0

基于耦合电感的Si/WBG混合半桥变换器用于电能质量提升与控制简化

Si/WBG Hybrid Half-Bridge Converter Using Coupled Inductors for Power Quality Improvement and Control Simplification

Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月

针对Si/WBG混合半桥变换器在混合频率交错运行(HFIO)中存在的电能质量波动及控制复杂问题,本文提出了一种Si/宽禁带(WBG)耦合半桥(CHB)拓扑。该方案通过协调混合频率交错控制,有效改善了功率质量并简化了控制设计。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。通过引入Si/WBG混合拓扑与耦合电感技术,可以在保持成本竞争力的同时,进一步提升功率密度和转换效率,特别适用于PowerTitan等储能系统及新一代组串式光伏逆变器。建议研发团队关注该拓扑在降低开关损耗及优化电磁兼容性(EMC)...

拓扑与电路 储能变流器PCS 储能系统 故障诊断 ★ 4.0

一种基于串联双耦合电感的混合式断路器,具备简易启动与自适应重合闸功能

A Series-Type Dual-Coupled-Inductors Based Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Adaptive Reclosing Capability

Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

串联型混合式断路器(S-HCB)通过省去并联换流过程实现了超快速直流故障保护。然而,现有S-HCB存在启动操作复杂及缺乏自适应重合闸研究的问题。本文提出了一种基于两个不同参数耦合电感串联结构的新型S-HCB,有效简化了启动流程并实现了自适应重合闸功能。

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。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战,该拓扑通过优化耦合电感结构简化了启动与重合闸逻辑,有助于提升PowerTitan系列在直流侧短路故障下的可靠性与系统可用性。建议研发团队关注该...

储能系统技术 储能变流器PCS 双向DC-DC 储能系统 ★ 5.0

用于储能系统的隔离型双向DC-DC变换器的新型调制策略

Novel Modulation of Isolated Bidirectional DC–DC Converter for Energy Storage Systems

Nguyen Anh Dung · Huang-Jen Chiu · Jing-Yuan Lin · Yao-Ching Hsieh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月

本文提出了一种用于高压输入至低压输出储能系统的新型三相隔离双向DC-DC变换器调制策略。通过采用变压器星形-三角形(Wye-Delta)连接,有效降低了变压器高压侧的电压应力和低压侧的电流应力。此外,通过频率控制实现了输出电压的精确调节。

解读: 该研究提出的三相隔离双向DC-DC变换器拓扑及调制策略,高度契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器(PCS)的技术演进方向。通过Wye-Delta变压器连接优化应力,有助于提升大功率储能系统的功率密度与转换效率,降低核心功率器件的损耗。建议研发团队评估该调制策略在兆瓦级储能系统中的工程...

储能系统技术 储能变流器PCS 微电网 虚拟同步机VSG ★ 4.0

基于分数阶虚拟惯量法的电池测试系统直流微电网电压调节能力增强

Enhancement of Voltage Regulation Capability for DC-Microgrid Composed by Battery Test System: A Fractional-Order Virtual Inertia Method

Bo Long · Wei Zeng · Jose Rodriguez · Joseph M. Guerrero 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

电动汽车电池测试系统(PABTS)的并联运行构成了直流微电网。由于直流母线电容惯性较低,系统在充放电切换时电压波动显著。本文提出一种分数阶虚拟惯量控制方法,通过优化惯量响应特性,有效增强了直流微电网的电压调节能力,提升了系统的动态稳定性和抗干扰性能。

解读: 该研究提出的分数阶虚拟惯量控制方法对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。在PowerTitan及PowerStack等储能系统应用中,直流侧电压稳定性是保障PCS高效运行的核心。该控制策略可优化PCS在弱电网或微电网环境下的电压支撑能力,提升系统对负载突变的响应速度。建议研发团队将其引入iSolar...

风电变流技术 储能系统 SiC器件 多物理场耦合 ★ 5.0

考虑尾流时空耦合的风电场功率预测

Wind Farm Power Prediction with Wake Spatiotemporal Coupling

Yueteng Xie · Fangming Deng · Wenxiang Luo · Bo Gao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

在动态气象条件下,风电机组群的功率预测面临尾流效应时空耦合的挑战。本文提出一种考虑尾流效应时空动态耦合的风电场功率预测方法。通过融合风机空间分布与实时气象数据构建动态图网络,实现尾流传播路径的自适应表征。设计双驱协同框架,在时空维度嵌入物理规律约束,缓解数据驱动模型在极端工况下的物理失真问题。构建时空解耦特征增强架构,捕捉风机间空间关联及多时间尺度气象特征。实验结果表明,该方法显著提升预测精度。

解读: 该风电场功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。其时空耦合建模方法可优化ST系列储能变流器的调度策略,提升PowerTitan大型储能系统在风光储多能互补场景下的运行效率。尾流效应动态预测技术可集成到iSolarCloud平台,增强新能源电站群的功率预测精度,为储能调度和电网调峰...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 双向DC-DC ★ 5.0

一种用于单体电池系统的低压大电流双向DC-DC变换器及支路均流策略

A Low-voltage High-current Bidirectional DC-DC Converter and Branch Current-sharing Strategy for Single Cell Battery Systems

Yukun Chen · Bo Zhang · Yangbin Zeng · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对新能源汽车与储能系统中多电芯结构存在的能量分配不均、系统效率低及维护成本高等问题,本文提出一种基于单体电池的抽头交错并联隔离式双向高增益DC-DC变换器,并设计了动态均流控制策略。该拓扑通过抽头变压器与交错并联结构结合,集成磁元件并复用器件,显著降低低压侧大电流导通损耗。为优化支路电流分配,提出变占空比差与移相时序协同控制策略。实验搭建330W样机及单体驱动电机平台,结果表明在3.2V输入、48V输出条件下,系统平均效率达92.43%,峰值效率为94.11%。同时提出扩展方案,支持千瓦级系统...

解读: 该低压大电流双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与车载产品具有重要应用价值。抽头交错并联拓扑与动态均流策略可直接应用于ST系列储能变流器的电池管理系统,解决PowerTitan大型储能系统中单体电芯能量分配不均问题,提升系统效率。92.43%平均效率与94.11%峰值效率指标可优化车载OBC充电机...