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多端高压直流输电系统测试平台开发、演示与控制
Development, Demonstration, and Control of a Testbed for Multiterminal HVDC System
Yalong Li · Xiaojie Shi · Bo Liu · Wanjun Lei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文介绍了一个四端高压直流（HVDC）缩比测试平台的开发，涵盖硬件结构、通信架构及多种控制策略。该平台能够模拟系统启动、功率波动、线路故障及换流站失效等典型运行场景，并开发了部分特殊工况的验证方案。
解读: 该研究涉及的多端直流输电控制与故障模拟技术，对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型光伏电站的并网控制具有参考意义。随着新能源渗透率提升，电网对构网型（GFM）技术及复杂直流网络稳定性要求提高。文中提到的系统启动、故障穿越及多端协同控制策略，可优化阳光电源在大型微电网及直流输电配套中...
高频LLC谐振变换器中氮化镓器件的研究
Investigation of Gallium Nitride Devices in High-Frequency LLC Resonant Converters
Weimin Zhang · Fred Wang · Daniel J. Costinett · Leon M. Tolbert 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了氮化镓（GaN）器件在高频LLC谐振变换器中的应用优势。GaN器件凭借超快的开关速度和极低的导通电阻，能显著提升变换器效率。文中定量评估了GaN器件对变换器性能的优化潜力，并探讨了器件特性与变换器设计之间的关系。
解读: GaN作为第三代半导体技术，是阳光电源实现产品高功率密度和高效率的关键路径。在户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）中，采用GaN器件替代传统硅基MOSFET，可显著减小磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品轻量化、小型化的趋势。建议研发团队重点关注GaN在高频LLC拓扑中的驱动电路设计...
第三代10kV SiC MOSFET的温度相关特性、建模及开关速度限制分析
Temperature-Dependent Characterization, Modeling, and Switching Speed-Limitation Analysis of Third-Generation 10-kV SiC MOSFET
Shiqi Ji · Sheng Zheng · Fei Wang · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了第三代10kV/20A SiC MOSFET在不同温度下的静态特性（饱和电流、输出特性、反并联二极管、寄生电容）及开关性能。通过构建双脉冲测试平台，分析了器件的开关速度限制，为高压功率变换器的设计与优化提供了理论依据。
解读: 10kV SiC MOSFET代表了高压功率器件的前沿技术，对阳光电源的未来业务具有重要战略意义。在集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）中，采用更高电压等级的器件可显著降低系统电流，减少损耗并提升功率密度。该研究中关于温度特性和开关速度限制的分析，对于优化阳光电源高压PCS模块的...
考虑子模块电压传感器噪声的模块化多电平变换器
MMC）建模
Shiqi Ji · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域。随着功率半导体开关速度的提升及子模块设计的紧凑化，子模块电压传感器噪声（SVSN）的影响日益显著，但传统模型尚未充分考虑该因素。本文旨在建立考虑SVSN影响的MMC精确模型，以提升变换器在复杂电磁环境下的控制精度与稳定性。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器中的核心技术方向。随着系统功率密度的提升，子模块内部的电磁干扰对电压采样精度的影响成为制约控制性能的关键。该研究提出的噪声建模方法，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的采样滤波算法与闭环控制策略，提升系统在复杂电网...
数据中心配电系统的动态模型与基于变换器的仿真器
Dynamic Model and Converter-Based Emulator of a Data Center Power Distribution System
Jingjing Sun · Shuyao Wang · Jingxin Wang · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
数据中心作为电力电子负载，对电网稳定性影响显著。本文提出了典型数据中心交流配电系统的完整动态模型，并设计了一种具备模式转换功能的通用模型，用于协调数据中心电力系统中的不同功率级，为研究其负载特性及电网交互提供了理论支撑。
解读: 数据中心是阳光电源储能业务（PowerStack/PowerTitan）及工商业光伏的重要应用场景。本文提出的动态模型与仿真器技术，有助于公司深入理解数据中心作为大功率电力电子负载的动态响应特性。在产品开发层面，该研究可指导公司优化储能变流器（PCS）在数据中心备用电源及削峰填谷场景下的控制策略，提...
一种基于逆变器的柔性微电网接地方案
An Inverter-Based Flexible Microgrid Grounding Scheme
Dingrui Li · Yiwei Ma · Yu Su · Chengwen Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
微电网在并网与离网模式切换时，由于失去主网接地参考，面临设备安全与人身风险。传统变压器接地方案体积大且控制能力有限。本文提出一种基于逆变器的柔性接地方案，通过电力电子变换器实现微电网接地，提升了系统灵活性与控制性能，解决了离网运行下的接地难题。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案（如PowerTitan系列储能系统及构网型逆变器）具有重要参考价值。在微电网离网运行场景下，传统的物理接地变压器增加了系统体积与成本。通过逆变器侧实现柔性接地，不仅能优化系统集成度，还能提升构网型（GFM）逆变器在复杂电网环境下的故障穿越与安全保护能力。建议研发团队...
低温环境下电力电子元件综述
Review of Power Electronics Components at Cryogenic Temperatures
Handong Gui · Ruirui Chen · Jiahao Niu · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文综述了低温环境对电力电子系统各部件的影响，包括硅基及宽禁带半导体开关器件、集成电路及无源元件等。研究旨在为超导系统等低温应用场景下的电力电子系统设计提供理论支撑，探讨了极端温度对器件性能与可靠性的影响。
解读: 该研究探讨的低温电力电子技术目前主要应用于超导等前沿领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及充电桩等常规环境产品线关联度较低。然而，随着未来极端环境（如高海拔、极寒地区）光储项目需求的增加，文中关于宽禁带半导体（SiC/GaN）在极端温度下的性能演变分析，可为公司研发团...
固态断路器应用中SiC功率模块并联芯片的不稳定性问题
Instability Issue of Paralleled Dies in an SiC Power Module in Solid-State Circuit Breaker Applications
Zhou Dong · Ren Ren · Wen Zhang · Fei Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
功率模块中并联芯片在高电流开关瞬态下可能出现不稳定性，这源于并联MOSFET间的差模振荡。传统的稳定性分析通常局限于单一工作点，忽略了开关轨迹和非线性器件参数对稳定性的影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中对SiC功率模块的应用。随着高功率密度需求增加，多芯片并联成为主流，但由此引发的振荡问题直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计组串式逆变器及储能变流器时，引入该文提出的动态稳定性分析方法，优化驱动电路布局与寄生参...
不平衡电网条件下模块化多电平变换器
MMC）的稳态建模
Xiaojie Shi · Zhiqiang Wang · Bo Liu · Yalong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了不平衡电网条件下MMC的稳态模型，用于预测二倍频相电压纹波，并考虑了负序电流控制的影响。通过该模型揭示了电流与电压量之间的循环关系，可用于评估不同环流的幅值和初始相位角。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的电网接入中具有重要研究价值。在弱电网或电网故障导致的不平衡工况下，该稳态模型能有效指导控制算法优化，抑制二倍频电压纹波，提升系统在复杂电网环境下的稳定性与可靠性。建议研发团队将其应用于大功率变流器的环流抑制策略...
基于三相功率变换器的实时同步发电机仿真
Three-Phase Power Converter-Based Real-Time Synchronous Generator Emulation
Liu Yang · Jing Wang · Yiwei Ma · Jingxin Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文开发了一种用于输电级电力系统测试的三相电压源变换器同步发电机仿真器。通过对比不同接口算法，选用了兼顾精度与稳定性的电压型理想变压器模型，并提出了一种带电流前馈的闭环电压控制策略，以有效降低仿真误差。
解读: 该研究的核心技术——同步发电机仿真与构网型控制（GFM），与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器高度相关。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切。本文提出的电压型理想变压器模型及电流前馈控制策略，可直接优化阳光电源构网型产品的动态响应性能，提升在...
基于模型的碳化硅电压源变流器死区时间优化
Model-Based Dead Time Optimization for Voltage-Source Converters Utilizing Silicon Carbide Semiconductors
Zheyu Zhang · Haifeng Lu · Daniel J. Costinett · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
死区时间对电压源变流器的可靠性、电能质量及效率影响显著。针对碳化硅（SiC）器件，其关断时间受运行工况（轻载与满载差异超5倍）及感性负载特性（电机与电感差异超2倍）影响极大。本文提出一种基于模型的死区时间优化方法，旨在解决SiC器件在高频开关下的额外能量损耗及非线性特性问题。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中大规模应用SiC功率模块，如何精准优化死区时间以提升系统效率并降低谐波畸变至关重要。SiC器件的高开关频率特性使得死区效应更加显著，该模型化方法可直接指导研发团队...
一种基于单门极驱动器的串联SiC MOSFET固态断路器
A Single Gate Driver Based Solid-State Circuit Breaker Using Series Connected SiC MOSFETs
Yu Ren · Xu Yang · Fan Zhang · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于串联碳化硅（SiC）MOSFET的固态断路器（SSCB）拓扑结构。该方案仅需单个隔离门极驱动器，有效降低了直流配电系统中保护装置的成本与复杂性，并保持了半导体器件超短动作时间的优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流配电应用具有重要价值。在兆瓦级储能系统中，直流侧保护是提升系统安全性的关键，串联SiC方案能有效解决高压直流分断难题，同时通过简化驱动电路降低成本。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应用，以提升系统响应速度和可靠...
宽禁带器件特性表征的新型实践课程
A New Hands-On Course in Characterization of Wide-Bandgap Devices
Zheyu Zhang · Leon M. Tolbert · Daniel Costinett · Fei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
随着宽禁带（WBG）器件从利基市场走向主流，培养相关领域人才至关重要。本文介绍了一门针对WBG器件特性表征的实践课程，通过“讲座-仿真-实验”相结合的教学模式，旨在帮助工程师掌握WBG技术的核心基础，推动该领域的持续发展。
解读: 宽禁带半导体（SiC/GaN）是阳光电源提升逆变器功率密度与效率的核心技术路径。目前，公司在组串式逆变器（如SG系列）及储能PCS（如PowerTitan）中已广泛应用SiC器件。该文献强调的器件特性表征方法，对于公司研发部门优化功率模块的开关损耗、热管理及驱动电路设计具有直接参考价值。建议研发团队...
PWM逆变器驱动感应电机中SiC器件开关性能评估
Evaluation of Switching Performance of SiC Devices in PWM Inverter-Fed Induction Motor Drives
Zheyu Zhang · Fred Wang · Leon M. Tolbert · Benjamin J. Blalock 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
双脉冲测试（DPT）是评估SiC器件开关特性的标准方法。然而，在PWM逆变器驱动感应电机的实际应用中，SiC器件的开关性能往往劣于DPT测试结果，表现为开关速度变慢、损耗增加及寄生振荡加剧。本文深入探讨了导致这种差异的原因及影响机制。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。研究指出的实际工况（如电机驱动或长线缆并网）下寄生参数对SiC性能的影响，提示研发团队在进行逆变器设计时，不能仅依赖器件手册...
用于GaN功率模块的集成共模滤波器及其高频EMI性能提升
Integrated Common-Mode Filter for GaN Power Module With Improved High-Frequency EMI Performance
Niu Jia · Xingyue Tian · Lingxiao Xue · Hua Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
宽禁带（WBG）器件在提升功率密度和效率的同时，因其快速开关特性加剧了电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种集成共模滤波器设计，通过优化寄生参数，有效抑制了高频EMI噪声，为高频电力电子系统的电磁兼容性提供了解决方案。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及户用储能产品向高功率密度和高开关频率演进，GaN等宽禁带器件的应用成为提升效率的关键。然而，高频开关带来的EMI挑战直接影响产品认证与电磁兼容性。本文提出的集成共模滤波器技术，有助于优化阳光电源功率模块的布局设计，减少外部滤波器的体积与寄生参数影响，从而在保证EMI合规的前...
基于DBC的PCB封装GaN功率模块高密度集成与双面冷却设计
PCB-on-DBC GaN Power Module Design With High-Density Integration and Double-Sided Cooling
Xingyue Tian · Niu Jia · Douglas DeVoto · Paul Paret 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了一种采用双面冷却、低电感及板载去耦电容设计的高密度GaN功率模块。针对横向氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管的高开关速度与低栅极电荷特性，分析了其在模块设计中面临的挑战，并提出了优化方案以提升功率密度与散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小功率、高频化场景下的应用是实现产品轻量化和高效化的关键。双面冷却与低电感封装技术可有效解决高频开关带来的热管理与EMI难题，建议研发团队关注该模块化设计在下一代高频组串式逆变器及紧凑型充电桩中...
用于太阳能辅助混合动力客车动力总成的多端口双向开关磁阻电机驱动系统
Multiport Bidirectional SRM Drives for Solar-Assisted Hybrid Electric Bus Powertrain With Flexible Driving and Self-Charging Functions
Chun Gan · Nan Jin · Qingguo Sun · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于太阳能辅助混合动力客车（SHEB）动力总成的多端口双向开关磁阻电机（SRM）驱动系统。该方案不仅提升了驱动性能，还实现了灵活的充电功能。通过集成光伏发电与双向能量变换，该系统有效延长了车辆续航里程并具备自充电能力。
解读: 该研究提出的多端口集成技术与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务高度契合。阳光电源在PowerTitan等储能系统和充电桩领域拥有深厚积累，该拓扑中涉及的‘光储充’一体化能量管理思路，可为阳光电源开发下一代高集成度车载充电系统或光储充一体化解决方案提供技术参考。特别是多端口双向变换器的控制策略，有...
基于变换器的输电线路模拟器开发及三相短路故障模拟能力
Development of a Converter-Based Transmission Line Emulator With Three-Phase Short-Circuit Fault Emulation Capability
Shuoting Zhang · Bo Liu · Sheng Zheng · Yiwei Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文开发了一种基于电压源变换器（VSC）的输电线路模拟器，旨在电力系统仿真平台中灵活模拟正常运行下的交流线路。针对电力系统研究中最严重的短路故障，文章提出了一种实现三相短路故障模拟的模型，为电力系统稳定性分析提供了关键支撑。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（Grid-Forming）逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。在弱电网环境下，储能变流器（PCS）需具备极强的故障穿越与电网支撑能力，该模拟器可用于验证阳光电源产品在极端故障下的动态响应与保护策略。建议研发团队利用此类模拟平台，优化...
基于智能驱动的SiC功率器件结温在线监测
Online Junction Temperature Monitoring Using Intelligent Gate Drive for SiC Power Devices
Zheyu Zhang · Jacob Dyer · Xuanlyu Wu · Fei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
结温是电力电子变换器设计、运行及健康状态评估的关键参数。相比硅基器件，碳化硅（SiC）器件因材料与封装工艺的成熟度问题，其结温监测对可靠性保障尤为重要。本文提出了一种基于智能栅极驱动的实用化结温在线监测方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着SiC器件在高效能逆变器和PCS中的广泛应用，结温的精准在线监测能显著提升系统可靠性，优化热设计余量，从而实现更紧凑的功率密度设计。建议研发团队将此智能驱动方案集成至iSolarCloud智能运维平台...
多相调制中变压器电流的统一化以消除负载瞬变期间的电流尖峰
Unifying the Transformer Current in Multiple Phase Modulation Without Current Spike During Load Transients
Yu Yan · Hua Bai · Ruirui Chen · Leon M. Tolbert 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
为提升双有源桥（DAB）变换器的动态响应，常采用前馈控制与PI控制结合。然而，在多相移调制下，负载瞬变会导致变压器电流出现尖峰。本文研究了消除此类电流尖峰的控制策略，以优化变换器的动态性能与运行稳定性。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的瞬态控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心技术具有极高价值。DAB是双向储能变流器的核心拓扑，负载瞬变时的电流尖峰会直接影响功率模块的可靠性及电池寿命。通过引入该文提出的统一化电流控制策略，可显著提升阳光电源储能产品...
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