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基于电容耦合的固态断路器瞬态电流换流技术
Capacitive Couple-Based Transient Current Commutation in Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Xin Zan · Shuyan Zhao · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种用于直流固态断路器（SSCB）实现瞬态电流换流（TCC）的新型辅助电路。该电路包含主动注入电路（AIC）和电容耦合器两部分。核心贡献在于通过在辅助支路与主支路间引入耦合电容，有效防止了辅助支路的短路故障，提升了断路器的可靠性与换流效率。
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参考价值。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流侧故障保护成为系统安全的关键。该电容耦合辅助电路方案能有效提升固态断路器的响应速度与可靠性，有助于优化PCS内部直流侧保护逻辑，降低功率器件在故障切...
基于电容-电容对结构互补换流的快速Y型晶闸管直流固态断路器
Fast Y-Type Thyristor-Based DC SSCB Using Complementary Commutation in a Capacitor–Capacitor Pair Structure
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Xin Zan · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型Y型晶闸管直流固态断路器（SSCB）。核心贡献在于一种包含电容-电容对的互补换流电路，具有三大优势：一是利用电容对结构实现反向电流脉冲注入，从而实现快速换流；二是优化了金属氧化物避雷器（MOV）的能量吸收效率，提升了断路器的整体可靠性与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。直流侧短路保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，传统的机械断路器响应慢，而基于晶闸管的SSCB能实现微秒级故障切除。该文提出的电容-电容对互补换流结构，有望优化PCS内部直流侧保护方案，提升系统在极端故...
一种具有增强功率和线性性能的AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道HEMT
An AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN graded channel HEMT with enhanced power and linearity performance
Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...
解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...
全软开关直流固态断路器
Fully Soft-Switched DC Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Hua Zhang · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型全软开关直流固态断路器。在直流电流中断过程中，主开关和辅助开关均在零电流切换（ZCS）条件下关断。通过引入一种新型基于电感-电容-电容（LCC）的有源注入电路，消除了开关上的瞬态功率，实现了快速动作，从而显著提升了系统可靠性。实验验证了350V/90A的原型机性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏直流侧保护具有重要意义。直流固态断路器（SSCB）相比传统机械断路器具有响应速度快、无电弧等优势，能有效提升直流侧故障切除能力，降低开关损耗并提高系统寿命。建议研发团队关注该软开关拓扑在储能变流器（PCS）直流侧保护及高...
一种基于LC补偿拓扑的感应与电容耦合无线电能传输系统
An Inductive and Capacitive Combined Wireless Power Transfer System With LC-Compensated Topology
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
本文提出了一种用于电动汽车充电的感应与电容耦合无线电能传输（WPT）系统，该系统结合了LCC补偿感应式（IPT）与LCLC补偿电容式（CPT）拓扑。文章详细分析了该混合电路的工作原理及特性，旨在提升电动汽车无线充电的效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电领域，属于阳光电源充电桩业务的前沿技术储备。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线直流快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷补能的发展方向。该混合拓扑通过感应与电容耦合的结合，有望提升传输效率并降低系统体积。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩功率密度及降低电磁干扰方面的...
基于故障电流旁路的低压直流固态断路器
Fault Current Bypass-Based LVDC Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于碳化硅（SiC）MOSFET的新型低压直流（LVDC）固态断路器（SSCB）。该方案通过故障电流旁路技术，使得金属氧化物压敏电阻（MOV）的钳位电压能够接近直流系统额定电压，从而有效降低了主开关和缓冲电路上的电压过冲，并提升了系统的最大断流能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着直流微网和高压储能系统的普及，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该方案利用SiC器件的高频特性实现更精准的故障电流旁路，有助于减小断路器体积并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在储能...
一种用于电动汽车充电的单极板电容式无线电能传输系统
A Two-Plate Capacitive Wireless Power Transfer System for Electric Vehicle Charging Applications
Fei Lu · Hua Zhang · Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于电动汽车充电的单极板电容式无线电能传输（CPT）系统。该方案利用车辆底盘与大地作为传输路径，替代了传统四极板系统中的两块极板，仅需两个外部极板即可实现能量传输，有效简化了系统结构。
解读: 该技术通过简化极板结构降低了无线充电系统的硬件复杂度和成本，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源充电桩产品主要以有线快充为主，但随着无线充电技术的成熟，该拓扑可作为未来“光储充”一体化场景中非接触式充电方案的技术储备。建议关注其在车辆底盘耦合效率及电磁兼容性方面的研究进...
3.5kW 94.2%效率无无功环流的电容式电能传输
3.5-kW 94.2% DC–DC Efficiency Capacitive Power Transfer With Zero Reactive Power Circulating
Yao Wang · Hua Zhang · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对传统电容式电能传输（CPT）电路中存在的无功环流问题，该文提出了一种新型拓扑。该方案有效消除了初级侧到次级侧的无功功率循环，降低了损耗，提升了功率传输能力，并抑制了电场辐射，为高效率、高功率密度的电能传输提供了新思路。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，虽然阳光电源目前的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于导线连接，但电容式传输技术在未来高功率密度、高可靠性及特殊应用场景（如电动汽车无线充电、模块化储能内部互联）中具有潜在价值。建议研发团队关注该拓扑在减少无功损耗和提升功率密度方面的设计方...
一种考虑电感失谐的双侧LC补偿电容式电能传输(CPT)系统改进设计方法
An Improved Design Methodology of the Double-Sided LC-Compensated CPT System Considering the Inductance Detuning
Hua Zhang · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种考虑电感失谐的双侧LC补偿电容式电能传输（CPT）系统设计方法。研究表明，与理想谐振状态相比，电感失谐有助于实现CPT系统的软开关条件，并能有效控制输出电流及内部电压应力。
解读: 该研究聚焦于电容式电能传输（CPT）技术，虽然目前阳光电源的主流产品（如光伏逆变器、PowerTitan储能系统）多基于电磁感应原理，但CPT技术在电动汽车无线充电及高压隔离传输领域具有潜在应用价值。该方法通过电感失谐实现软开关，可优化功率密度并降低损耗，对公司未来探索轻量化、非接触式充电桩技术或特...
一种峰值电流模式Buck变换器的高频模型
A High-Frequency Model for a PCM Buck Converter
Shen Xu · Fei Li · Yunpeng Yao · Shengli Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
为分析峰值电流模式（PCM）Buck变换器的高频特性，本文提出了一种小信号多频模型。该模型揭示了非线性PWM比较器产生的边带频率分量对系统的影响，有效反映了传统平均模型无法体现的相位延迟等关键特征。
解读: 该研究针对Buck变换器在峰值电流模式下的高频建模，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着功率密度提升，开关频率不断提高，传统平均模型在分析环路稳定性及相位裕度时存在局限。该多频模型能更精确地预测高频下的相位延迟，有助于优化阳光电源逆变器及DC-DC变换器的控制环路设计，...
一种用于松耦合电容式电能传输的双侧LC补偿电路
A Double-Sided LC-Compensation Circuit for Loosely Coupled Capacitive Power Transfer
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于长距离松耦合电容式电能传输（CPT）系统的双侧LC补偿电路。CPT系统通常利用两对金属板作为电容耦合器，通过LC补偿电路与耦合器谐振产生高压电场以传输功率。该双侧补偿结构旨在优化长距离传输下的系统效率与功率密度。
解读: 该技术属于非接触式电能传输领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以传导式为主，但无线充电（包括电容式CPT）是未来高阶充电技术的重要演进方向。该双侧LC补偿电路有助于提升长距离传输的效率，可作为阳光电源在未来无线充电技术储备中的参考。建议研发团队关注其在高压电场下...
一种用于电动汽车充电的双侧LCLC补偿电容式电能传输系统
A Double-Sided LCLC-Compensated Capacitive Power Transfer System for Electric Vehicle Charging
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种用于电动汽车充电的双侧LCLC补偿电容式电能传输（CPT）系统。通过两对金属板形成耦合电容进行无线电能传输。该LCLC补偿结构能显著降低耦合电容上的电压应力，并确保输入和输出端均保持单位功率因数。
解读: 该研究探讨的电容式无线充电技术（CPT）是电动汽车充电领域的前沿方向，相较于传统的感应式无线充电，具有结构轻量化、成本低等潜在优势。对于阳光电源的充电桩产品线而言，虽然目前主流仍为有线直流快充，但无线充电是未来智慧交通与自动驾驶配套的重要技术储备。建议研发团队关注该拓扑在降低电压应力方面的优势，评估...
一种用于微波功率传输的自偏置自适应可重构整流天线
A Self-Biased Adaptive Reconfigurable Rectenna for Microwave Power Transmission
Ping Lu · Chaoyun Song · Fei Cheng · Bing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种由微带贴片天线和自偏置可重构整流电路组成的自适应整流天线。通过引入直流功率路由结构连接可重构匹配短截线与负载，消除了对外部偏置网络的需求，实现了整流输出电流的自动分配与调节，提升了微波功率传输的效率与灵活性。
解读: 该文献探讨的自偏置可重构整流技术主要应用于无线能量传输领域。对于阳光电源而言，该技术目前与核心的光伏逆变器及储能系统（PowerTitan/PowerStack）关联度较低。但在电动汽车充电桩业务线中，无线充电技术是未来的潜在演进方向。建议研发团队关注其“无需外部偏置网络”的电路简化设计思路，这有助...
基于MOV-RCD缓冲电路的直流固态断路器对称结构实现
Implementing Symmetrical Structure in MOV-RCD Snubber-Based DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Reza Kheirollahi · Yao Wang · Hua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了基于金属氧化物压敏电阻（MOV）和电阻-电容-二极管（RCD）缓冲电路的直流固态断路器（SSCB）。文章提出了首个综合考虑热耗散与缓冲充电时间的MOV-RCD参数设计方法，并分析了主开关管的热特性对电路性能的影响。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率充电桩业务具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护的响应速度与可靠性至关重要。本文提出的MOV-RCD缓冲参数设计方法，可优化PCS内部直流母线保护电路的散热设计，提升功率模块在短路故障下的生存能力。...
一种用于直流断路器的π型补偿无铁氧体多米诺式无线电能传输系统
A π-type Compensated Ferrite-Free Domino IPT System for DC Circuit Breakers
Zhonghao Dongye · Yao Wang · Shuyan Zhao · Hua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出一种新型多米诺式无线电能传输（IPT）系统，旨在为中压直流断路器（DCCB）的栅极驱动电路提供电压隔离。通过采用π型补偿网络，该系统在不同负载条件下实现了稳定的输出特性。文章分析了具有相同负载的多米诺IPT系统的效率，并讨论了寄生参数的影响。
解读: 该技术主要解决中压直流断路器（DCCB）栅极驱动的电气隔离问题，对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或中压光伏并网方案中，高压侧功率器件的驱动隔离至关重要。该无铁氧体多米诺IPT方案可提升系统集成度并优化绝缘设计，建议研发团队关注其在紧凑型高压隔离电源中的应...
一种具有紧凑型磁耦合器的双耦合LCC补偿IPT系统
A Dual-Coupled LCC-Compensated IPT System With a Compact Magnetic Coupler
Fei Lu · Hua Zhang · Heath Hofmann · Wencong Su 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种双耦合LCC补偿感应电能传输（IPT）系统，通过在磁耦合器中集成补偿电感，形成第二级耦合，旨在提升系统在偏移工况下的性能。该设计采用单极性主线圈，有效优化了磁耦合器的紧凑性与传输效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在协同效应。随着大功率无线充电技术在乘用车及商用车领域的商业化进程，该双耦合LCC补偿拓扑有助于提升充电系统的抗偏移能力和功率密度。建议研发团队关注该紧凑型磁耦合设计，评估其在阳光电源现有充电桩产品线中实现“即停即充”功能...
四种基本电容式电能传输
CPT）拓扑的综述、分析与设计及高阶补偿网络的应用
Yao Wang · Hua Zhang · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文综述了现有的电容式电能传输（CPT）系统，旨在提供一种通用方法来系统构建具有零相位角（ZPA）和负载独立输出特性的CPT拓扑。文章通过双端口网络的参数建模，系统分析了四种基本CPT补偿网络，并探讨了高阶补偿网络的应用。
解读: 电容式电能传输（CPT）技术作为一种非接触式能量传输方案，在阳光电源的电动汽车充电桩业务中具有潜在的创新应用价值。虽然目前主流充电桩仍以传导式为主，但CPT技术在未来无线充电、高集成度模块化设计以及特定工业场景中具备应用潜力。该研究提出的通用拓扑构建方法和高阶补偿网络设计，有助于优化充电模块的功率密...
基于可变电感的水下航行器高抗偏移无线电能传输系统设计与实现
Design and Implementation of High-Misalignment Tolerance WPT System for Underwater Vehicles Based on a Variable Inductor
Jia Li · Chong Zhu · Jixie Xie · Fei Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对水下航行器无线充电中因水平和垂直偏移导致输出不稳定的问题，本文提出了一种失谐式电感功率传输（IPT）系统结构。通过引入可变电感，该系统在存在较大偏移的情况下，仍能保持恒流或恒压输出，有效提升了无线充电系统的鲁棒性和传输效率。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及地面充电桩产品线存在差异，但其核心的“抗偏移控制”和“可变电感拓扑”对提升充电桩的灵活性具有参考价值。阳光电源在电动汽车充电桩领域已有布局，未来若拓展至水下机器人充电或移动式无线充电场景，该技术可作为提升系统容错率的...
一种用于串联电池组的开关耦合电容均衡器
A Switched-Coupling-Capacitor Equalizer for Series-Connected Battery Strings
Yunlong Shang · Bing Xia · Fei Lu · Chenghui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
开关电容（SC）均衡器因成本低、体积小、控制简单而在主动电池均衡中极具前景。然而，在长串电池组应用中，传统SC均衡器存在均衡速度慢、效率低的问题。为此，本文提出了一种自动开关耦合电容均衡器（SCCE），旨在提升长串电池组的均衡性能与效率。
解读: 该技术直接关联阳光电源的储能业务，特别是PowerTitan（液冷储能系统）和PowerStack系列。长串电池组的均衡效率是提升储能系统全生命周期容量保持率的关键。该SCCE拓扑能有效解决大容量储能系统中电池不一致性导致的可用容量损失问题。建议研发团队评估该拓扑在BMS主动均衡模块中的集成可行性，...
利用分体式螺线管耦合器增强10kW水下自主航行器无线充电系统的轴向错位容忍度
Enhanced Axial Misalignment Tolerance in a 10-kW Autonomous Underwater Vehicle Wireless Charging System Utilizing a Split Solenoid Coupler
Amr Mostafa · Yao Wang · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于水下自主航行器（AUV）的10kW无线充电系统，采用分体式螺线管耦合器以提升轴向错位容忍度。有限元分析表明，该设计在降低电感波动方面优于传统结构，耦合系数波动降低了22%，且在抗偏移性能上表现出显著优势。
解读: 该文献研究的无线电能传输（WPT）技术及分体式耦合器设计，主要应用于水下特定场景，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务在应用环境和功率等级上存在差异。然而，其核心的磁耦合机构优化及有限元仿真分析方法，可为阳光电源未来探索高功率密度、高容错性的无线充电技术储备提供参考。建议研发团队关注该结构在提升系统抗...
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