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面向直流配电系统的多故障容错双有源桥变换器
Multiple-Fault-Tolerant Dual Active Bridge Converter for DC Distribution System
Haochen Shi · Huiqing Wen · Guipeng Chen · Qinglei Bu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
直流输电系统日益受到关注，为满足高可靠性要求，变换器需具备多故障下的不间断运行能力。然而，高容错性通常伴随着冗余电路体积庞大的问题，本文旨在解决这一矛盾，提升直流配电系统中电力电子变换器的可靠性与功率密度。
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。DAB（双有源桥）是储能变流器（PCS）的核心拓扑之一，提升其故障容错能力可显著增强储能电站的可用率和安全性。建议研发团队关注该文献中的冗余设计策略，在不显著增加体积的情况下优化PCS的模块...
基于GaN的双有源桥
DAB）变换器的死区效应与精确ZVS边界研究
Haochen Shi · Huiqing Wen · Yihua Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管凭借低导通电阻和高频特性，成为提升功率密度和效率的关键。随着开关频率提升，死区效应成为影响DAB变换器性能的挑战。本文研究了多移相控制下GaN基DAB变换器的死区效应，并推导了精确的零电压开关（ZVS）边界，为高频高效功率变换设计提供理论支持。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品中的双向DC-DC变换器设计具有极高参考价值。随着储能PCS向高功率密度和高频化演进，GaN器件的应用是必然趋势。本文提出的死区效应分析与ZVS边界优化方法，可直接指导研发团队提升DAB模块的转换效率，减小磁...
基于固有拓扑与热耦合的无线传热系统均匀热能分布方案
Uniform Thermal Energy Distribution Scheme for Wireless Heat Transfer System Based on Inherent Topology and Thermal Coupling
Haochen Shi · Chun Gan · Kai Ni · Yu Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出无线传热（WHT）系统，旨在提升民用及工业电伴热的可靠性与灵活性。文章深入研究了WHT系统中线圈尺寸、电阻、距离与电感之间的固有耦合关系，揭示了热能与电磁特性之间的内在联系，为实现均匀的热能分布提供了理论依据与优化方案。
解读: 该研究探讨的无线传热与多物理场耦合技术，在阳光电源现有的光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统散热设计中具有潜在参考价值。虽然目前阳光电源的主流产品采用强制风冷或液冷技术，但随着储能系统向高功率密度、高集成度发展，无线传热技术可作为未来极端环境或全密封设计中辅助热管理的探索方...
一种结合冗余与重构的成本-可靠性权衡容错串联谐振变换器
A Cost-Reliability Trade-Off Fault-Tolerant Series-Resonant Converter Combining Redundancy and Reconstruction
Jiangming Huang · Guipeng Chen · Haochen Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对现有容错策略在成本与可靠性之间的矛盾，本文提出一种新型容错全桥串联谐振变换器。该方案通过结合冗余设计与电路重构技术，在保证变换器在故障下持续运行的同时，有效平衡了硬件成本与系统可靠性，为高可靠性电力电子变换器设计提供了新思路。
解读: 该研究提出的容错拓扑对阳光电源的储能变流器（PCS）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统和组串式逆变器中，高可靠性是核心竞争力。通过引入该文的冗余与重构技术，可以在不显著增加硬件成本的前提下，提升变换器在功率器件故障下的生存能力，降低运维成本。建议研发团队关注该拓...
基于边缘对齐和相移策略的开绕组同步磁阻电机相电流重构
Phase Current Reconstruction of Open-Winding Synchronous Reluctance Motor Based on Edge-Alignment and Phase-Shift Strategy
Chong Zhang · Chun Gan · Kai Ni · Zhiyue Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对采用双逆变器拓扑和公共直流母线的开绕组同步磁阻电机（OW-SynRM），提出了一种相电流重构策略。由于双逆变器调制及零序电流抑制策略使矢量组合复杂化并缩短了作用时间，传统重构方法不再适用。本文通过边缘对齐和相移策略，有效解决了电流采样窗口受限的问题。
解读: 该技术主要针对开绕组电机驱动控制，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器及储能PCS产品线（通常为三相桥式拓扑）存在差异，但其核心的“电流重构”与“PWM调制策略”在电力电子变换器中具有通用性。对于阳光电源的电动汽车驱动业务或未来涉及多电平、复杂拓扑的功率变换器研发，该文提出的通过优化调制策略解决采样窗口限...
基于灵活零矢量重分配的三相逆变器协同电流纹波抑制策略
Co-operative Current Ripple Reduction Strategy for Three-Phase Inverter With Flexible Zero Vector Redistribution
Haotian Ren · Chun Gan · Kai Ni · Chong Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）中零矢量分配固定导致控制自由度浪费的问题，本文提出了一种新型协同电流纹波抑制策略。通过灵活重分配零矢量，在不影响总电压矢量合成的前提下，有效降低了三相逆变器的电流纹波，提升了输出电流质量。
解读: 该研究直接优化了三相逆变器的核心调制算法，对于阳光电源的组串式逆变器（SG系列）和集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过引入灵活的零矢量重分配策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低输出电流纹波，减小滤波电感体积，从而提升逆变器功率密度并降低损耗。建议研发团队在iSolarCloud智能运维...
基于统一相量粒子群优化的双向DC-DC变换器无功功率最小化
Reactive Power Minimization in Bidirectional DC–DC Converters Using a Unified-Phasor-Based Particle Swarm Optimization
Haochen Shi · Huiqing Wen · Yihua Hu · Lin Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种基于统一相量分析和粒子群优化（PSO）的三电平调制移相控制策略，旨在提升双向双有源桥（DAB）变换器在全运行范围内的效率。通过傅里叶变换构建了DAB变换器的统一数学模型，有效优化了变换器的无功功率损耗。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS核心模块。DAB变换器是储能变流器的核心拓扑，通过引入粒子群优化（PSO）的移相控制策略，可显著降低变换器在宽电压范围下的无功循环功率，从而提升系统整体转换效率。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud...
基于通用低成本诊断电路的可重构双有源桥变换器多开关开路故障检测与隔离
Multiple Open-Circuit Fault Detection and Isolation Using Universal Low-Cost Diagnosis Circuits for Reconfigurable Dual-Active-Bridge Converters
Shahamat Shahzad Khan · Huiqing Wen · Haochen Shi · Yihua Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对功率电子器件在高压或大电流应力下易发生多开关开路故障（MOCFs）的问题，本文提出了一种可重构双有源桥（R-DAB）变换器。该方案通过引入低成本诊断电路，实现了快速、准确且鲁棒的故障检测与隔离，有效提升了变换器在复杂工况下的可靠性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑。随着储能系统向高压化、高功率密度发展，功率器件的可靠性成为关键。本文提出的故障诊断与隔离技术，能够显著提升PCS在极端工况下的容错能力，降低运维成本。建议研发团队关注该“可重构”架构，将其...
最小化电感峰峰值电流的最优非对称占空比调制
Optimal Asymmetric Duty Modulation to Minimize Inductor Peak-to-Peak Current for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Di Mou · Quanming Luo · Zhiqing Wang · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
非对称占空比调制（ADM）为双有源桥（DAB）DC-DC变换器性能优化提供了新途径。本文提出了一种最优ADM（OADM）方案，旨在全电压和功率范围内最小化电感峰峰值电流。文章通过频域分析及相关数学建模，验证了该方案在提升变换器效率和降低损耗方面的有效性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该研究提出的OADM调制策略通过优化电感电流波形，能显著降低变换器的导通损耗和磁性元件损耗，从而提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的整体转换效率。建议研发团队在下一代高功率密度...
兼容五桥双逆变器驱动开绕组永磁同步电机的容错相电流重构方案
Compatible Phase Current Reconstruction Scheme for Fault-Tolerant Five-Leg Dual-Inverter Fed Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Motor
Chong Zhang · Chun Gan · Kai Ni · Shuanghong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种针对五桥双逆变器（FL-DI）驱动开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）的相电流重构策略。利用功率桥臂冗余，该驱动系统具备优异的容错能力。当发生开路故障时，系统可自动切换至故障后两相运行模式，该策略有效解决了故障下的电流重构难题。
解读: 该研究聚焦于多电平/多桥臂拓扑的容错控制与电流重构，虽然主要针对电机驱动领域，但其核心的“故障诊断与容错控制”逻辑对阳光电源的逆变器及储能变流器（PCS）产品具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或高功率组串式逆变器中，通过冗余拓扑提升系统可靠性是未来趋势。建议研发团队关注该文中的电流重...
用于降低三相电压源逆变器电流纹波和开关损耗的灵活主动矢量分配策略
Flexible Active Vector Distribution Strategy for Current Ripple and Switching Loss Reduction in Three-Phase Voltage Source Inverter
Haotian Ren · Chun Gan · Kai Ni · Haochen Shi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案时，矢量分布直接影响电流纹波。此外，矢量分布还决定了开关序列，进而影响开关损耗。基于这些特性，本文提出一种新型灵活矢量分布策略，旨在同时降低电压源逆变器（VSI）的三相电流纹波和开关损耗。在该策略中，除传统序列外，还设计了两种新的矢量序列。根据三相电流幅值顺序，进一步选择其中一种新序列以实现更低的开关损耗。然后，为降低电流纹波，定量推导了所选序列下三相电流纹波峰值与电压矢量各段持续时间之间的关系。在此基础上，提出一种新型在线灵活有源矢量分布方法，用于计算各段...
解读: 该灵活主动矢量分配策略对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器产品具有重要应用价值。通过优化SVPWM的矢量分配方式，可同时实现电流纹波抑制和开关损耗降低的双重目标。这对于提升大功率产品(如SG350HX)的转换效率和输出电能质量尤为关键。该技术可直接应用于现有产品的控制算法升级，有助于进...