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壳管式熔盐相变热储能单元的拓扑优化研究
Topology optimization investigations on shell-and-tube phase change thermal storage unit with molten salt
Yizi Wang · Yinsheng Yu · Junjie Zhou · Solar Energy · 2026年4月 · Vol.308
本文针对熔盐为相变材料的壳管式热储能单元，开展基于多物理场耦合的拓扑优化研究，旨在提升传热效率与储/释热均匀性，降低热应力与温度梯度。
解读: 该研究聚焦熔盐热储能结构优化，虽非电化学储能，但与阳光电源PowerTitan、ST系列PCS配套的光热-电混合储能系统高度协同。优化后的热管理设计可提升PCS在高温工况下的长期运行可靠性，并支撑光热发电或火电灵活性改造场景中PCS与热储系统的联合控制策略开发。建议将热-电耦合仿真能力纳入iSola...
用于多轴运动系统中实现无传感器操作的高精度轮廓控制的相对耦合EMPC
Relative Coupling EMPC for High-Precision Contouring Control in Multiaxis Motion Systems With Sensorless Operation Enabled by Kalman Filter
Zhanqing Zhou · Junjie Wang · Qiang Geng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对3D打印及精密数控机床等高精度运动控制需求，提出了一种新型多轴驱动控制架构。通过引入全通控制器补偿测量延迟，并结合卡尔曼滤波实现无传感器操作，显著提升了系统的轮廓控制精度与动态响应性能。
解读: 该研究提出的高精度轮廓控制与卡尔曼滤波无传感器技术，在阳光电源的业务场景中具有潜在的交叉应用价值。在光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块制造与测试环节，高精度运动控制系统是自动化产线的核心；此外，该算法对于提升风电变流器中电机侧的无传感器矢量控制精度具有参考意义。建议研发团队关注其在降低硬件传...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
基于人工神经网络和单向距离算法的牵引逆变器散热器状态监测方法
Condition Monitoring Method for Heatsink of Traction Inverter Using ANN and OWD
Yaoyi Yu · Xiong Du · Junjie Zhou · Hongyu Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种通过检测温度动态曲线变化来监测城市轨道交通牵引逆变器散热器状态的新方法。利用人工神经网络预测各种工况下健康状态的参考曲线，并通过单向距离算法提取温度动态曲线之间的差异，从而实现对散热器性能的有效监测。
解读: 该研究提出的基于ANN和OWD的散热器状态监测技术，对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的可靠性具有重要参考价值。在逆变器和PCS产品中，散热系统是影响功率模块寿命的关键因素。通过引入此类智能监测算法，iSolarCloud平台可实现对核心功率器件热性能的...
功率模块结温波动参考值设计及其热管理研究
Design of Reference Junction Temperature Swing of Power Module for Thermal Management
Jun Zhang · Xiong Du · Cheng Qian · Yuyun Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
热管理是提升功率模块寿命的有效手段，但会影响变换器性能。为平衡两者，本文提出了一种基于寿命消耗分布特性与热控制效率的参考结温波动设计策略，旨在优化功率模块的可靠性与系统运行效率。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。通过优化结温波动设计，可在保证IGBT/SiC器件可靠性的前提下，提升变换器的功率密度与效率。建议研发团队将该策略集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测结温波动，实现对逆变器和储能P...
一种低损耗电压钳位型直流故障限流器
A Voltage-Clamping Type DC Fault Current Limiter With Low Power Losses
Junjie Zhou · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Jiefan Bi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种低损耗电压钳位型直流故障限流器（VC-FCL）。该拓扑结构在正常工作状态下几乎无损耗，有效解决了传统限流器引入额外阻抗导致的系统损耗增加、过电压及动态性能下降等问题，在直流故障保护领域具有显著优势。
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。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心，该拓扑的低损耗特性有助于提升系统整体转换效率，同时其电压钳位能力能有效保护PCS内部功率器件免受故障冲击。建议研发团队评估该拓扑在大型储能电站直流侧...
基于自谐波信号注入的无刷同步起动/发电机转子位置估计同步解调方法
Synchronous Demodulation Method of Rotor Position Estimation for Brushless Synchronous Starter/Generator Using Self-Harmonic Signal Injection
Junjie Wang · Jiadan Wei · Le Zhang · Chaoyan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于自谐波信号注入的无刷同步起动/发电机（BSSG）零低速转子位置估计同步解调方法。该方法摒弃了传统的外部电压信号注入，利用主发电机励磁绕组中的二次谐波作为间接注入的高频信号，实现了转子位置的精确估计。
解读: 该文献聚焦于电机控制领域的转子位置估计，虽主要针对航空或工业发电领域的无刷同步电机，但其“无传感器控制”及“信号注入”的控制思想对阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有参考价值。在风电变流器领域，优化低速下的转子位置感知有助于提升风机起动性能；在储能系统或充电桩的电机驱动应用中，该算法可...
基于壳温预热阶段转折点的IGBT模块热疲劳状态监测
Condition Monitoring of Thermal Fatigue of IGBT Module Using Turning Point of Preheating Stage of Case Temperature
Yaoyi Yu · Xiong Du · Junjie Zhou · Hongyu Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出利用IGBT模块壳温（Tc）动态响应中预热阶段的转折点作为热疲劳状态监测的有效指标。理论分析表明，该转折点随老化过程而增加，实验验证了该方法的有效性。该方法仅需温度测量，无需额外硬件，为功率器件的健康管理提供了低成本方案。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PowerTitan、ST系列）的核心功率器件。该研究提出的基于壳温转折点的在线监测方法，无需复杂传感器，非常适合嵌入到iSolarCloud智能运维平台中。通过对逆变器和PCS内部IGBT模块进行实时健康状态评估，可实现从“事后维修”向“...
基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM
Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
五电平嵌套中点钳位（NPP）变换器具有高功率密度和鲁棒性，适用于高压大功率场景。然而，开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络（LSTM）的故障诊断与容错控制方法，有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。
解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平拓扑的应用日益广泛，开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法，可显著提升iSolarC...
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...
一种用于五电平混合钳位变换器的低频电压纹波抑制与谐波增强的新型混合调制方法
A Novel Hybrid Modulation Method for a Five-Level Hybrid Clamped Converter With Low-Frequency Voltage Ripple Suppression and Harmonic Performance Enhancement
Handi Yang · Zhijiang Cheng · Kui Wang · Weiqing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对混合钳位变换器在低功率因数下直流侧电容电压波动大、动态响应慢及谐波含量高的问题，本文提出了一种新型混合调制方法。该方法在保持电容电压自然平衡的同时，通过结合两种基本调制策略，有效抑制了低频电压纹波并提升了输出谐波性能。
解读: 该研究针对多电平拓扑的调制优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率电力电子设备向更高电平数发展，该调制策略能有效改善低功率因数工况下的电能质量，降低直流侧电容的电压应力，从而提升系统可靠性并减小滤波元件体积。建议研发团队评估该调制方...
一种用于宽输入电压范围中压直流应用的高降压比部分功率处理开关电容变换器
A High Step-Down Partial Power Processing Switched-Capacitor Converter for Wide Input Voltage Range Medium Voltage DC Applications
Renfeng Guan · Zhixing He · Qiqi Wei · Lingqing Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于中压直流应用的部分功率处理开关电容变换器（P3SCC）。该拓扑利用工作在串联谐振状态的高频开关电容变换器（HFSCC）传输大部分功率，并通过部分功率处理移相全桥（P4SFB）调节剩余小部分功率。该方案有效提升了宽输入电压范围下的转换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。通过采用部分功率处理（Partial Power Processing）架构，可显著降低变换器在宽电压范围下的损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧DC-DC环...
基于柔性交流端口固态变压器的增强型软常开点配电网互联研究
A Flexible-AC-Port Solid-State Transformer-Based Enhanced Soft Normally Open Point for Interconnecting Distribution Networks
Jianwen Zhang · Junjie Luo · Jianqiao Zhou · Jiajie Zang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于柔性交流端口固态变压器（FACP-SST）的增强型软常开点（e-SNOP），旨在解决现有全功率变换方案成本高、体积大的问题。该方案具备灵活的功率流控制、无功补偿及直流源荷接入能力，有效提升了配电网的灵活性与集成能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。e-SNOP本质上是一种多端口能量路由技术，与阳光电源在微电网和工商业储能应用中的多能互补需求高度契合。FACP-SST拓扑有助于优化PCS的功率密度和成本，特别是在电网侧储能与配电网柔性互联场...
基于构网型逆变器的可再生能源动态演化与稳定性分析：考虑重复及连续电流饱和
Dynamic Evolution and Stability Analysis of GFM-Based Renewable Energy Resources Considering Repeated & Continuous Current Saturation
Ruiyuan Zeng · Ruisheng Diao · Fangyuan Sun · Baorong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文揭示构网型可再生能源（GFM-RES）在虚拟功角区域运行时因电流饱和切换条件不一致引发的重复/连续电流饱和（R-CS/C-CS）稳定性问题，提出R&C-CS判据与基于去饱和区的DRB控制原理，并设计S&D-DC策略。电磁暂态仿真验证其有效性。
解读: 该文直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及新一代组串式光伏逆变器在构网型（GFM）模式下高穿透率并网的核心挑战——电流饱和引发的高频振荡与持续过压失稳。研究成果可直接指导阳光电源GFM控制器中饱和保护逻辑优化，提升PowerTitan在黑启动、弱电网支撑等场景下的鲁棒性；建议在iSola...
基于虚拟功率角分析的跟网型可再生能源重复与连续电流饱和动态演化及稳定性研究
Dynamic Evolution and Stability Analysis of GFM-Based Renewable Energy Resources Considering Repeated & Continuous Current Saturation
Ruiyuan Zeng · Ruisheng Diao · Fangyuan Sun · Baorong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
跟网型可再生能源（GFM-RES）的电流饱和（CS）策略用于防止过流损坏，但控制模式切换可能引发新的稳定性问题。研究表明，当系统运行至特定虚拟功率角区域时，由于切换条件固有不一致性，将出现重复电流饱和（R-CS）与连续电流饱和（C-CS）。R-CS下GFM-RES表现为异常电流源，激发高频振荡；C-CS则导致持续过压且无法恢复稳态。本文基于混杂系统理论推导饱和/去饱和的充要条件，提出R&C-CS判据与通用去饱和区（DRB）原理，并设计解耦切换条件与动态特性的S&D-DC控制策略。单机与多机系统的...
解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统（PowerTitan/ST系列）具有重要应用价值。针对GFM控制模式下电流饱和切换引发的重复饱和振荡和连续饱和过压问题，文章提出的S&D-DC解耦控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的过流保护优化。基于虚拟功率角的R&C-CS判据和去饱和区（DRB）设计，能够改进现...