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电池储能系统级联H桥多电平变换器的混合SVPWM策略
Hybrid SVPWM Strategy of Cascade H-Bridge Multilevel Converter for Battery Energy Storage System
Xu Fan · Rende Zhao · Jinkui He · Haoyu Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化结构和高输出电压能力，在电池储能系统中具有显著优势。尽管空间矢量脉宽调制（SVPWM）能有效提高直流母线电压利用率，但由于随着电压电平增加计算量剧增，其在CHB中的应用受限。本文提出了一种混合SVPWM策略，旨在降低计算复杂度并优化变换器性能。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的SVPWM优化，对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统多采用多电平技术以提升效率和电能质量。该混合SVPWM策略能有效降低高电平数下的计算负担，有助于提升PCS产品的控制响应速度和直流侧电压利用率，从而降低系统损耗。...
零折射率超表面在微波功率传输应用中的设计与测量
Design and Measurement of a Zero-Index Metasurface for Microwave Power Transmission Applications
Huaiqing Zhang · Zhenteng Fan · Jingjing Yang · Jinpeng He 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
在实际的微波功率传输（MPT）应用中，斜入射角总会影响移动接收器所捕获的功率。为缓解这一问题……
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项零折射率超表面技术虽然聚焦于微波无线电能传输领域，但其底层原理对我们在新能源系统的无线监测、智能运维和未来能源互联网建设方面具有启发意义。 该技术通过超表面材料实现对斜入射电磁波的高效接收，核心价值在于解决移动接收端因角度变化导致的能量捕获效率下降问题。这一技术思路可...
一种用于模块化多电平变换器环流谐波抑制的重复控制方案
A Repetitive Control Scheme for Harmonic Suppression of Circulating Current in Modular Multilevel Converters
Liqun He · Kai Zhang · Jian Xiong · Shengfang Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）中，开关动作与子模块电容电压波动间的相互作用会导致环流中出现二倍频及其他偶次谐波。这些谐波会增加功率损耗、加重功率器件电流应力，甚至引发暂态不稳定。本文提出了一种重复控制方案以有效抑制此类环流谐波。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流抑制问题，对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该重复控制方案能有效降低系统损耗并提升功率器件的可靠性，建议研发团队将其引入大功率PCS的控...
IGBT器件PETT振荡频率的修正公式
The Modified Formula for PETT Oscillation Frequency in IGBT Devices
Jiayu Fan · Xiang Cui · Yue He · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
等离子体提取渡越时间（PETT）振荡会引发电磁干扰，影响器件运行稳定性。本文针对现有PETT振荡频率计算公式存在的发散问题，提出了一种修正公式，能够更准确地估算振荡频率，从而为抑制该振荡提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要意义。这些产品广泛使用高功率IGBT模块，PETT振荡引起的电磁干扰（EMI）是导致系统电磁兼容性（EMC）不达标及器件失效的潜在因素。通过应用该修正公式，研发团队可在设计阶段更精确地预测并...
考虑内部动态的MMC小信号行为建模与电压控制参数优化
Small-Signal Behavioral Model and Voltage Control Parameter Optimization for MMC Considering Internal Dynamics
Hongyi Chen · Heya Yang · Fan Yang · Jing Sheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平换流器（MMC）凭借其模块化扩展性、高效率和低谐波特性，成为可再生能源并网及高压直流输电的关键方案。然而，环流及子模块电容电压等内部动态对控制性能影响显著。本文针对该问题，提出了MMC的小信号行为模型，并优化了电压控制参数，以提升系统稳定性与动态响应能力。
解读: MMC技术是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电领域的重要技术储备。随着储能系统向高压化、大容量化发展，MMC拓扑在电网侧储能及构网型（GFM）应用中展现出巨大潜力。本文提出的内部动态建模与参数优化方法，有助于提升阳光电源大功率PCS在复杂电网环境下的稳定性，特别是在...
利用双逆变器扩展电力弹簧的运行范围
Extending the Operation Range of Electric Spring With Dual Inverters
Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
作为一种新兴的需求侧管理技术，电力弹簧（ES）常用于改善高比例可再生能源电网的电能质量。传统ES通过与非关键负载串联形成智能负载，以平抑可再生能源波动。本文提出了一种基于双逆变器的ES拓扑，旨在解决传统ES运行范围受限的问题，提升其在复杂电网环境下的调节能力与稳定性。
解读: 该研究提出的双逆变器电力弹簧拓扑，核心在于提升需求侧的功率调节灵活性，这与阳光电源在微电网及工商业储能领域的应用场景具有技术关联。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack）侧重于大规模储能与电网支撑，但该技术对于提升iSolarCloud智能运维平台下的负荷侧精细化管...
利用ES-2减少储能需求：原理分析与控制设计
Reducing Energy Storage Demand With ES-2: Principles Analysis and Control Design
Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着可再生能源并网比例提升，储能需求日益增长，但电池成本与环保压力不容忽视。本文提出一种名为“电力弹簧（ES-2）”的需求侧管理技术，通过利用非关键负载的功率波动范围，有效降低对物理储能系统的依赖，从而优化系统整体成本与环境影响。
解读: 该技术通过需求侧管理（DSM）平抑功率波动，与阳光电源的PowerStack及户用储能系统形成互补。在微电网或工商业储能应用中，引入ES-2控制策略可降低对电池容量的硬性需求，从而提升系统经济性。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud平台中的集成潜力，通过智能调度非关键负载，配合PowerT...
用于半桥子模块交替臂多电平变换器的臂相移导通调制
Arm Phase-Shift Conducting Modulation for Alternate Arm Multilevel Converter With Half-Bridge Submodules
Heya Yang · Shiyuan Fan · Yufei Dong · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对交替臂多电平变换器（AAMC）提出了一种臂相移导通调制（PSCM）策略。该策略允许使用半桥子模块（HB-SM）替代全桥子模块，从而显著降低了电路复杂度和系统成本。文中详细介绍了相移角的引入机制，以匹配电压调制比和功率因数，为高压大功率变换器提供了一种更经济高效的拓扑实现方案。
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）具有重要的参考价值。AAMC拓扑结合半桥子模块方案，能在保持多电平输出优势的同时，大幅降低器件数量和控制复杂度，有助于提升大功率并网设备的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队关注该调制策略在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用...
基于准Z源拓扑和增强型分频协调控制的电动汽车混合超级电容-电池储能系统
Hybrid Ultracapacitor–Battery Energy Storage System Based on Quasi-Z-source Topology and Enhanced Frequency Dividing Coordinated Control for EV
Sideng Hu · Zipeng Liang · Dongqi Fan · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种基于双向准Z源逆变器（qZSI）的电动汽车混合储能系统（HESS）。利用qZSI的升降压特性，将HESS集成至牵引逆变器系统中，省去了独立的电池变换器，并降低了电池组和超级电容的额定电压要求，提升了系统整体效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能业务具有重要参考价值。qZSI拓扑通过减少变换级数简化了系统架构，这与阳光电源追求高功率密度和高效率的电力电子设计理念一致。在充电桩产品线中，该拓扑可优化直流侧电压匹配，提升充电效率；在储能业务中，其分频协调控制策略可借鉴用于PowerTitan等储能系统，以优...
一种用于超快速真空开关的新型高效小型化操作方法
A Novel High-Efficient and Miniaturized Operating Method for Ultra-Fast Vacuum Switch
Weijie Wen · Hezhi Jin · Jiawei He · Bin Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
超快速真空开关（VS）是机械式和混合式直流断路器（MCB/HCB）的核心组件，其动作时间决定了断路器的分断速度。针对汤姆逊线圈驱动器（TCA）电容储能需求高、效率低及体积大的限制，本文提出了一种新型高效小型化操作方法，旨在提升真空开关的响应速度并优化系统集成度。
解读: 该技术主要针对直流断路器领域，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有潜在价值。随着光伏与储能系统电压等级不断提升（如1500V甚至更高），直流侧故障电流的快速切断成为提升系统安全性的关键。该小型化驱动技术有助于优化直流断路器体积，提升阳光电...
一种基于离散空间矢量调制
DSVM）的永磁同步电机驱动改进模型预测转矩控制
Wei Zhang · Yong Yang · Mingdi Fan · Liqun He 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种基于离散空间矢量调制（DSVM）的改进模型预测转矩控制（MPTC）方法，用于永磁同步电机（PMSM）驱动。该方法通过引入二次优化和新型简化搜索策略，有效解决了传统MPTC中存在的转矩脉动大和计算复杂度高的问题。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器领域，高性能的电机控制算法有助于提升发电机侧的转矩响应速度并降低谐波损耗。建议研发团队关注该文提出的简化搜索策略，以降低变流器控制器的计算负载，从而在不增加硬件成本的前提下，提升风电变流器及相关电机驱动...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...
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...
基于离散空间矢量调制
DSVM）的T型三相三电平变换器低复杂度有限控制集模型预测控制
Yong Yang · Huiqing Wen · Mingdi Fan · Xinan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对T型三相三电平变换器的低复杂度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法基于离散空间矢量调制（DSVM），通过构建48个虚拟电压矢量，显著提升了T型变换器的控制性能，同时降低了计算复杂度，为高性能电力电子变换器的控制提供了新思路。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过引入基于DSVM的低复杂度FCS-MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升逆变器的动态响应速度和输出电能质量，并降低开关损耗。建议研发团队评估该算法在Pow...
具有氦注入边缘终端的3.0 kV β-Ga2O3基垂直p-n异质结二极管
3.0 kV β-Ga2O3-Based Vertical p-n Heterojunction Diodes With Helium-Implanted Edge Termination
Jiajun Han · Na Sun · Xinyi Pei · Rui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
我们展示了垂直结构的NiO/β -Ga₂O₃ p - n异质结二极管（HJDs），其击穿电压（VBR）高达3000 V，比导通电阻（Ron,sp）低至3.12 mΩ·cm²，由此得到的巴利加品质因数（FOM）为2.88 GW/cm²。具体而言，引入了一种通过注入轻质量氦原子形成的高效低损伤边缘终端（ET），以抑制HJDs p - n结处的高电场，从而将器件的VBR从1330 V提高到3000 V。对反向泄漏机制进行了拟合和分析，揭示了氦注入器件中不同的击穿机制。仿真结果证实，氦注入边缘终端能够有...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于β-Ga2O3材料的3 kV垂直p-n异质结二极管技术具有重要的战略意义。该器件实现了3000V击穿电压和3.12 mΩ·cm²的超低导通电阻，其2.88 GW/cm²的Baliga品质因数远超传统硅基器件，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、高功率密度目...
基于Copula的整体系统模型研究电网级储能的环境与经济影响
A copula-based whole system model to understand the environmental and economic impacts of grid-scale energy storage
Fan He · Matthew Leach · Michael Short · Yurui Fan 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 能源储能在未来电力系统中具有重要作用。然而，电网级储能于电力系统乃至整个社会经济系统中的作用尚不明确。本文构建了一种基于Copula函数的整体系统模型，以探究电网级储能的经济与环境效应，从而为微观和宏观层面的决策提供支持。该模型将电力系统优化模型与投入产出模型相耦合，并嵌入Copula函数以刻画电力需求、排放约束以及部门细分所带来多重且相互关联的不确定性。本文以2025年的中国和英国为案例，考虑不同的储能技术（抽水蓄能、电池储能、飞轮储能），分析不同电力系统与经济结构下的差异。研究发现，增...
解读: 该研究验证了储能系统在电力系统优化和碳减排中的关键作用,与阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案的战略定位高度契合。研究揭示的储能-可再生能源协同效应,为我们的光储一体化方案(SG逆变器+ST储能)提供了理论支撑。基于Copula模型的多重不确定性分析方法,可启发iSolarClo...
面向输入饱和的非周期采样数据系统的数据驱动稳定化
Data-Driven Stabilization of Aperiodic Sampled-Data Systems Subject to Input Saturation
Yu-Long Fan · Chuan-Ke Zhang · Xing-Chen Shangguan · Li Jin 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种无需显式系统模型的数据驱动控制方法，针对受输入饱和约束的非周期采样未知系统，结合测量数据、环路泛函法、广义扇区条件与S-过程，构建LMI形式的局部稳定性设计条件，并优化吸引域估计与最大允许采样间隔。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网/通信延迟场景下的鲁棒闭环控制具有重要参考价值。其数据驱动LMI设计框架可适配iSolarCloud平台实时量测数据，提升构网型储能系统在采样抖动、通信丢包下的暂态稳定裕度；建议在PowerStack多机协同控制中引入...
考虑非恒定应力下键合线退化的大电流IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of High-Current IGBT Modules Considering Bond Wire Degradation under Non-Constant Stress
Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...
解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...
基于迭代计算方法的海上风电柔性直流系统陆上交流故障穿越策略增强
Enhancing FRT Strategy for Onshore AC Grid Fault of Offshore Wind HVDC System Based on Iterative Calculation Method
Fan Xiao · Jinrui Tang · Xin Yin · Keliang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
陆上交流系统故障引发的直流过电压问题是制约海上新能源消纳的重要安全挑战。现有方法多依赖增设耗能装置、通信链路或改进风机低电压穿越策略，但存在降低经济性或可靠性、改动成熟控制系统等问题。为此，本文提出一种基于迭代计算方法的海上风电柔直系统陆上交流故障穿越策略。建立了考虑低电压穿越的陆上MMC最大可传输有功功率模型、电压暂降下海上MMC的等效潮流模型及PMSG最大有功出力模型，并据此提出海上MMC交流电压参考值的迭代求解方法。RTDS仿真验证了该方法的有效性，对提升系统运行安全性及推动海上风电发展具...
解读: 该研究提出的迭代计算方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要借鉴意义。其中提出的低电压穿越策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的故障穿越性能,特别是在大型储能电站和光伏电站并网应用中。通过引入最大可传输功率模型和迭代计算方法,可提升PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器的电网适应...
带火焰辅助燃料电池的涡扇发动机性能分析：用于多电飞机的推进与发电一体化系统
Performance analysis of a turbofan engine integrated with flame-assisted fuel cells for combined propulsion and power generation with more electric aircrafts
Xinyan Xiua1 · Songsong Maac1 · Fafu Guo · He Liu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 为应对飞机电力需求不断增长以及传统机载发电系统效率低下的问题，燃料电池受到了广泛关注。本文提出了一种将涡扇发动机与火焰辅助燃料电池（FFC）系统相结合的推进与发电一体化系统。值得注意的是，该系统所采用的FFC是一种新型的固体氧化物燃料电池（SOFC）。在本研究中，建立了涡扇发动机和FFC系统的热力学模型。基于建模结果，对FFC-涡扇发动机系统的性能与传统涡扇发动机进行了对比分析。此外，还开展了参数研究，包括涡扇发动机的各种设计参数、飞行工况以及FFC系统运行参数的影响。结果表明，当电动功率...
解读: 该燃料电池-涡扇发动机集成系统对阳光电源航空电气化领域具有启发意义。其能量管理架构与我司PowerTitan储能系统的多能源协同控制理念相通,特别是电功率分配比(EPF)优化策略可借鉴至EV充电站的源网荷协调。文中SOFC高温余热利用技术可启发ST系列PCS在工业储能场景的热电联供方案。建议关注燃料...