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一种用于超快直流故障保护的串联型混合断路器概念
A Series-Type Hybrid Circuit Breaker Concept for Ultrafast DC Fault Protection
Zheng John Shen · Yuanfeng Zhou · Risha Na · Triston Cooper 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种新型串联型混合断路器（S-HCB）概念，用于直流故障保护。与现有混合断路器或固态断路器不同，S-HCB通过金属导线传导负载电流而非电力电子开关，在整个开断过程中将故障电流限制在接近零的水平，实现了高效的直流故障切除。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要意义。在PowerTitan及PowerStack等大型储能系统以及高压光伏直流汇流场景中，直流故障的快速切除是提升系统安全性的关键。传统的断路器方案往往存在损耗大或响应速度受限的问题，而该S-HCB概念通过金属导线传导电流，能有效降低稳态损耗，同时实现超快故障保...
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...
基于局部预冷技术的混合式直流断路器电力电子开关性能提升方法
Performance Enhancement Method for Power Electronic Switch in Hybrid DC Circuit Breaker Based on Partial Precooling
Xiangyu Zhang · Liangtao Zhan · Lei Qi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
混合式直流断路器（HCB）中电力电子器件的电流承载能力受限于结温升高。本文提出了一种基于局部预冷技术的性能提升方法，通过应用热电制冷技术，有效降低电力电子器件的结温，从而提升HCB的电流处理能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）及直流汇流箱等高功率密度设备中，功率器件的温升是限制电流能力和可靠性的核心瓶颈。通过引入局部预冷或先进的热管理技术，可以有效提升模块的过载能力，缩小设备体积。建议研发团队...
一种降低成本与尺寸的晶闸管辅助混合式直流断路器研发
Development of a Thyristor-Assisted Hybrid DC Circuit Breaker for Reduced Cost and Size
Xiangyu Zhang · Tianpei Shan · Junyu Luo · Yu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
混合式直流断路器（HCB）是直流电网故障清除与安全运行的关键设备。针对现有HCB需专用辅助换流装置导致成本高、体积大的问题，本文提出了一种晶闸管辅助的HCB拓扑，通过优化换流路径有效降低了设备成本与物理尺寸。
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。随着直流侧电压等级的提升，直流故障保护成为系统安全的核心。该拓扑通过晶闸管辅助降低了断路器的成本与体积，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）直流侧保护方案，提升系统集成度与经济性。建议研发团...
基于DRU-MMC的多端直流海上风电系统中混合直流断路器
HCB）的直流斩波功能扩展
Zhe Zhang · Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）构成的多端直流系统是海上风电传输的优选方案。本文研究了在该系统中，如何通过扩展混合直流断路器（HCB）的功能来实现直流斩波（DCC）作用，以应对海上风电并网中的功率平衡与故障保护需求，提升系统可靠性与经济性。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过优化HCB与DCC的拓扑功能，降低了系统复杂度和成本，这与阳光电源在海上风电变流器及大型风电并网解决方案的战略方向高度契合。对于阳光电源而言，该技术可提升公司在海上风电场直流侧保护与功率控制方面的技术储备，有助于优化未来海上风电变流器及配套直流侧设备的集成方案。...
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...
一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器
A Passive Thyristor-Based Hybrid DC Circuit Breaker
Jiawei He · Huijie Lyu · Bin Li · Ye Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
直流断路器（DCCB）是直流电网安全运行的关键技术。混合式直流断路器（HCB）结合了机械式与固态断路器的优势，在高压领域极具应用前景。目前，HCB的主断路支路通常采用IGBT配置，本文提出了一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器拓扑，旨在优化性能并降低成本。
解读: 该技术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重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS和大型光伏逆变器多采用IGBT作为核心功率器件，直流侧故障保护是系统安全的核心。引入基于晶闸管的混合式直流断路器技术，有望在保证快速切断故障电流的同时，降低高...
一种具有简单启动操作和低器件成本的低压直流配电网新型串联混合断路器
A Novel Series-Type Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Low Device Cost for Low-Voltage DC Distribution Networks
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对现有串联混合断路器（S-HCB）因多储能电容和全控器件导致启动复杂及成本高昂的问题，本文提出了一种新型S-HCB。该拓扑通过优化电路结构，简化了启动流程并降低了器件成本，为低压直流配电网提供了更经济、高效的超快速直流故障保护方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，传统的断路器方案往往成本高、体积大。该新型S-HCB通过简化拓扑降低了BOM成本，并优化了启动逻辑，有助于提升阳光电源储能PCS在直流侧故障...
一种用于低压直流应用的新型电弧增强轻量化机械开关的超快速混合断路器开发
Development of an Ultrafast Hybrid Circuit Breaker With a Novel Arc-Enhanced Lightweight Mechanical Switch for Low-Voltage DC Applications
Tianpei Shan · Yifei Wu · Yi Wu · Heming Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
混合直流断路器（HCB）对于直流电网故障清除至关重要。针对低压直流系统中故障电流上升快、现有方案难以兼顾速度与体积的问题，本文提出了一种新型电弧增强轻量化机械开关，旨在优化混合断路器的结构设计与换流性能，提升故障切断效率。
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。随着直流微电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。该研究提出的轻量化、超快速机械开关方案，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）内部直流侧保护电路的体积与响应速度，...
考虑热瞬态与PCB安装模式的混合电容器组解析热建模与布局优化设计方法
Analytical Thermal Modeling and Arrangement Optimization Design Method for Hybrid Capacitor Banks Considering Thermal Transient and PCB Mounting Modes
Weiwei Wang · Shengxue Tang · Zhe Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对混合电容器组（HCB）的可靠性评估，本文提出了一种能够进行瞬态温度估计的解析热模型。该模型综合考虑了电容器类型及PCB安装模式的影响，有效解决了现有模型在温度预测及寿命评估中误差较大的问题，为电力电子系统的热设计与优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式及集中式逆变器）具有极高的应用价值。电容器作为电力电子设备中的关键易损件，其热管理直接决定了产品的全生命周期可靠性。通过引入瞬态热模型和PCB布局优化，研发团队可以在产品设计阶段更精准地预测电容器在复杂工况下的温升，从而优化散热结...
用于直流配电系统的塑壳电子辅助断路器
Molded Case Electronically Assisted Circuit Breaker for DC Power Distribution Systems
Yanjun Feng · Xin Zhou · Slobodan Krstic · Yuanfeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种名为电子辅助断路器（EACB）的新型直流混合断路器概念。该技术利用传统的交流塑壳断路器（MCCB）配合电子换流电路，仅在分断过程的后期激活，从而实现直流故障电流的有效切断。相比传统方案，该技术显著降低了成本与体积。
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。直流侧故障保护是高压直流储能系统安全的核心，传统的机械断路器在直流灭弧方面存在挑战，而纯固态断路器成本过高。EACB方案通过电子辅助手段提升传统MCCB的直流分断能力，为阳光电源优化储能系统...
一种采用二极管钳位开关的单耦合注入式串联混合断路器
A Single-Coupling-Injection Series-Type Hybrid Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
串联混合断路器（S-HCB）是中低压直流配电网故障保护的有效方案，能在断路过程中抑制故障电流上升并保持低导通损耗。然而，现有的多电平注入电路拓扑复杂且控制难度大。本文提出了一种基于二极管钳位开关的单耦合注入式S-HCB，旨在简化拓扑结构并优化电流调制性能。
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参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过简化注入电路降低了复杂性，有助于提升PCS内部直流侧保护的可靠性与响应速度。建议研发团队关注其在直流母线保护中的应用，...
一种具有内置限流能力的新型混合断路器架构——I：半导体设计
A Novel Hybrid Circuit Breaker Architecture With Built-in Current Limiting Capability – I: Semiconductor Design
Vidhi Patel · Govind Chavan · Markus Abplanalp · Xiaoqing Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
在高功率直流配电应用中，短路电流上升率快且缺乏自然过零点，导致故障切断困难。混合直流断路器（HCB）结合了固态断路器的快速切断速度和机械断路器的低导通损耗，成为极具前景的解决方案。本文重点研究了具备内置限流能力的HCB半导体设计。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统及直流微网解决方案具有重要意义。随着储能系统电压等级向1500V甚至更高演进，直流侧故障保护是系统安全的核心。该混合断路器架构通过半导体设计实现快速限流，可显著提升PCS在直流侧短路故障下的可靠性，减少对昂贵直流熔断器的依赖...
一种采用LC谐振电路增强功能的新型多端口混合直流断路器
A Novel Multiport Hybrid DCCB Employing an LC Resonant Circuit for Enhanced Functionality
Shunliang Wang · Jihong Zhou · Qingming Xin · Kejun Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于晶闸管的新型多端口混合直流断路器（T-MHCB），旨在解决传统多端口混合直流断路器（M-HCB）中主断路器（MB）依赖昂贵全控型半导体器件的问题。通过引入LC谐振电路，该拓扑实现了更高效的故障电流开断，降低了系统成本，提升了多端直流电网的保护能力。
解读: 该技术主要针对直流电网的保护方案，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过晶闸管替代全控型器件，有助于降低大型储能电站直流汇流侧的保护成本。建议研发团队关注其在直流...