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用于中频变压器三维磁场建模的分层物理嵌入神经网络框架
Hierarchical Physics-Embedding Neural Network Framework for 3D Magnetic Modeling of Medium-Frequency Transformers
Xiao Yang · Liangcai Shu · Dongsheng Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对复杂几何结构中频变压器三维磁场建模数据获取困难的问题，本文提出了一种分层物理嵌入神经网络框架。该方法通过将物理定律融入神经网络，在保证模型精度的同时显著提升了计算效率，有效解决了传统有限元分析在复杂磁性元件建模中计算量大、数据依赖性强的问题。
解读: 中频变压器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中高频隔离环节的核心部件。该研究提出的物理嵌入神经网络技术，可显著缩短变压器磁性设计与优化周期，提升磁芯损耗预测精度。建议研发团队将其应用于高功率密度变换器的磁性元件设计，通过AI辅助仿真替代部分繁琐的...
一种多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性评估方法
An Impedance-Based Stability Assessment Methodology for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Pengpeng Pan · Wu Chen · Liangcai Shu · Han Mu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
针对多电压等级、多直流母线及多变换器构成的复杂直流配电系统，传统基于Middlebrook准则的稳定性分析方法难以高效评估。本文提出了一种改进的阻抗稳定性评估方法，旨在解决复杂级联系统中的稳定性判别难题，为直流微电网及复杂电力系统的稳定运行提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着公司在工商业及电网侧储能项目中直流侧级联架构的增多，系统阻抗匹配与稳定性成为关键。该方法可优化PCS控制策略，提升多机并联运行的稳定性，有效规避复杂直流网络中的振荡风险，对提升iSola...
一种用于多出口电动汽车快速充电站的单级电气隔离固态变压器结构
A Novel Solid-State Transformer Structure With a Single Galvanic Isolation Stage for Multioutlet EV Fast Charging Stations
Yi Hao · Levy Ferreira Costa · Liangcai Shu · Krzysztof Puczko 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
固态变压器（SST）作为工频变压器的替代方案，在提供中压电网与低压系统电气隔离的同时，具备更强的可控性和紧凑性。针对电动汽车（EV）直流充电应用，本文提出了一种新型单级电气隔离SST拓扑，旨在解决传统SST效率低、成本高的问题，提升多出口快速充电站的集成度与性能。
解读: 该研究提出的单级隔离SST结构对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着超充站向高压化、大功率化发展，通过SST技术实现中压直挂（MV-to-LV）可显著减少变压器体积并提升系统效率。建议研发团队关注该拓扑在阳光电源大功率直流快充桩及模块化充电系统中的应用潜力，通过优化功率模块设计，提升充...
利兹线中频变压器漏感与频率相关电阻的解析双二维模型
Analytical Double-2D Models of Leakage Inductance and Frequency-Dependent Resistance for Litz-Wire Medium Frequency Transformer
Yu Jiang · Liangcai Shu · Dongsheng Yang · Chuang Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对利兹线变压器在强二维边缘效应下传统一维模型精度不足的问题，本文分析了现有解析模型将圆形利兹线近似为矩形箔片导致的误差来源，并提出了改进的双二维解析模型，实现了对漏感和频率相关电阻的精确计算。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的高频隔离变换环节具有重要价值。在这些产品中，中频变压器是实现电气隔离和电压变换的核心磁性元件。通过该双二维解析模型，研发团队能更精确地评估利兹线在复杂磁场下的损耗，从而优化变压器绕组设计，提升变换效率并降...
一种结合模块化多电平变换器结构与串联半导体开关的新型直流变压器
A Novel Hybrid DC Transformer Combining Modular Multilevel Converter Structure and Series-Connected Semiconductor Switches
Rongguan Li · Wu Chen · Shuai Shao · Haozhe Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种结合模块化多电平变换器（MMC）与串联半导体开关（SSs）特性的新型直流变压器（DCT），适用于中压直流电网与低压直流电网的互联。与传统基于MMC的DCT相比，该拓扑在相同电压等级下可显著减少子模块（SM）数量，降低系统复杂性与成本。
解读: 该拓扑通过优化MMC结构减少子模块数量，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中高压直流互联业务具有重要参考价值。随着光储电站向直流汇集方向发展，该技术有助于提升大功率储能变流器（PCS）的功率密度并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能系统中的应用可行性，重点关注其在宽电压范围...
一种具有高功率密度和小体积的三相复用桥臂模块化多电平变换器
A Three-Phase Multiplexing Arm Modular Multilevel Converter With High Power Density and Small Volume
Jianxi Lan · Wu Chen · Xin Li · Yichao Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对模块化多电平变换器（MMC）在中高压电网应用中面临的成本与占地面积挑战，本文提出了一种三相复用桥臂MMC（TPMA-MMC）。通过在MMC基础上增加三相开关桥，实现了桥臂复用，在保持高性能的同时显著提升了功率密度并减小了体积。
解读: 该拓扑通过桥臂复用技术显著提升了MMC的功率密度，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。随着光储电站向更高电压等级和更紧凑的占地要求发展，该技术有助于降低系统物料成本（BOM）并减小集装箱体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
模块化多电平谐振DC/DC变换器的非对称梯形波调制及其电流应力优化
Asymmetric Trapezoidal Wave Modulation of Modular Multilevel Resonant DC/DC Converter for Current Stress Optimization
Haozhe Jin · Wu Chen · Yeyuan Xie · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
模块化多电平谐振DC/DC变换器（MMRDC）适用于直流电网的高变比互联。针对传统准方波调制在宽电压范围和轻载下电流应力大、无功功率高的问题，本文提出了一种优化调制策略，通过非对称梯形波调制有效降低了电流应力，提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。在直流电网互联及高压储能场景中，MMRDC拓扑能有效处理高电压等级。通过采用非对称梯形波调制，可显著降低变换器在宽电压范围下的电流应力，提升系统在轻载工况下的效率，从而优化储能PCS的散热...
一种用于直流配电网的宽电压范围交错Buck集成模块化多电平直流变压器
Interleaved Buck-Integrated Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range for DC Distribution Grids
Guangfu Ning · Ben Dai · Mei Su · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种用于直流配电网的交错Buck集成模块化多电平直流变压器（DCT）。该拓扑基于双有源桥（DAB）改进，通过将中压侧开关替换为串联半桥子模块，并将低压侧全桥与交错Buck单元集成，实现了宽电压范围下的高效能量变换与准方波调制。
解读: 该拓扑结构在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。模块化多电平技术（MMC）与交错Buck的集成，可有效降低高压侧器件应力并提升功率密度，有助于优化大功率储能变流器（PCS）在直流侧的接入方案。建议研发团队关注该拓扑在直流耦...
一种用于中压直流海上风电汇集系统的混合谐振ZVZCS三电平变换器
A Hybrid Resonant ZVZCS Three-Level Converter for MVDC-Connected Offshore Wind Power Collection Systems
Guangfu Ning · Wu Chen · Liangcai Shu · Jianfeng Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种新型混合谐振零电压零电流开关（ZVZCS）三电平变换器，其采用电容输出滤波，开关管承受一半输入电压，适用于中压直流（MVDC）海上风电汇集系统。该变换器利用两个功率等级差异显著的变压器，并采用IGBT器件实现高效功率转换。
解读: 该研究提出的混合谐振三电平变换器技术，对阳光电源海上风电变流器及中压直流汇集方案具有重要参考价值。其ZVZCS软开关特性有助于降低开关损耗，提升大功率变流器的效率与功率密度，这与阳光电源在大型海上风电及高压储能系统（如PowerTitan系列）中追求的高效、高可靠性目标高度契合。建议研发团队关注该拓...
基于有功功率反向下垂法的全模块化输入串联输出并联(ISOP)逆变器系统分散控制
Decentralized Control for Fully Modular Input-Series Output-Parallel (ISOP) Inverter System Based on the Active Power Inverse-Droop Method
Liangcai Shu · Wu Chen · Xiaojian Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
输入串联输出并联(ISOP)逆变器系统适用于高输入电压和大输出电流应用。本文提出了一种用于ISOP逆变器系统的有功功率反向下垂控制方法，通过将有功功率反馈极性反转，同时保留无功功率下垂控制，实现了系统的稳定运行与功率均衡。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大功率集中式逆变器具有重要参考价值。ISOP拓扑在处理高压输入和高电流输出方面具有天然优势，特别是在大型地面光伏电站和高压直流接入场景中。文中提出的反向下垂控制方法能够有效解决多模块并联时的功率均衡与稳定性问题，无需复杂的通信链路，降低了系统控制复杂度。建议研发团队...
宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器
Indirect Input-Series DC Transformer With Wide Input Voltage Range
Xijian Huang · Yao Sun · Guangfu Ning · Yonglu Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为规避高压侧集中式电容的故障风险，本文提出了一种具有宽输入电压范围的间接输入串联直流变压器（I2S DCT）。该拓扑通过将相邻单元的输入滤波电容非直接串联，结合升压电感与N个全桥单元及变压器原边绕组，有效提升了高压输入侧的可靠性与电压适应能力。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压光伏逆变器具有重要参考价值。在大规模储能系统中，高压直流侧的电容可靠性是系统寿命的关键瓶颈，该拓扑通过间接串联结构规避了集中式电容故障风险，有助于提升系统在高压直流母线下的安全性。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能PCS中的应用，以实现更...
一种用于直流配电网的宽电压范围调节共享支路模块化多电平直流变压器
A Sharing-Branch Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range Regulation for DC Distribution Grids
Haozhe Jin · Wu Chen · Kai Hou · Shuai Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对直流配电网中直流变压器（DCT）因子模块数量多导致功率密度低的问题，本文提出了一种新型DCT架构。该架构在中压侧采用串联半桥子模块支路（SSB），有效降低了器件电压应力，并实现了中压与低压直流配电网的高效互联，具备宽电压范围调节能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及未来直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS多采用DAB或多电平拓扑，该文提出的共享支路模块化多电平技术，有助于进一步提升高压大功率储能变流器的功率密度，并优化在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估...
一种用于Buck型恒功率负载级联直流系统的功率自适应阻抗重塑策略
A Power Adaptive Impedance Reshaping Strategy for Cascaded DC System With Buck-Type Constant Power Load
Bangbang He · Wu Chen · Xin Li · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
恒功率负载（CPL）的低频负输入阻抗是导致级联直流系统不稳定的主要原因，且功率越大稳定性越差。本文提出了一种功率自适应负载侧并联虚拟阻抗（PALPVI）控制策略，通过动态调整阻抗特性，有效提升了Buck型CPL级联直流系统的稳定性。
解读: 该研究针对直流侧恒功率负载引起的级联系统振荡问题，提出的功率自适应虚拟阻抗控制策略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。在储能变流器（PCS）与电池管理系统（BMS）的直流母线交互中，该算法可有效抑制由于负载功率波动导致的母线电压失...
多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性分析方法
Impedance-Based Stability Analysis Methods for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Han Mu · Yao Zhang · Xiangqian Tong · Wu Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对数据中心、全电船舶等应用场景中多电压等级直流配电系统的稳定性分析展开研究。现有研究多集中于单母线直流系统，而针对多级直流配电系统的稳定性分析方法报道较少。本文重点探讨了多电压等级直流配电系统的阻抗比稳定性判据及分析方法。
解读: 该研究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。随着数据中心和工商业储能应用中直流母线电压等级的复杂化，基于阻抗的稳定性分析能有效规避多级变换器级联带来的振荡风险。建议研发团队将此阻抗建模方法应用于iSolarCloud智能运维平台的系...
一种用于中压直流变压器以减少子模块数量的三相三电压双有源桥变换器
A Three-Phase Triple-Voltage Dual-Active-Bridge Converter for Medium Voltage DC Transformer to Reduce the Number of Submodules
Liangcai Shu · Wu Chen · Rongguan Li · Ke Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
为提升直流变压器（DCT）功率密度，本文提出一种新型三相双有源桥（DAB）DC-DC变换器。该拓扑在不增加开关管电压应力的前提下，实现了传统全桥DAB三倍的输入电压能力。将其作为DCT子模块，可显著减少模块数量，从而提升系统整体功率密度。
解读: 该研究提出的三相三电压DAB拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流输电应用具有重要参考价值。通过提升单体模块的电压处理能力并减少子模块数量，可有效降低系统复杂性、减少器件使用量并提升功率密度，这对于大型储能电站及光储直流耦合系统的降本增效至关重要。建议研发团队评估该拓扑在兆...
一种具有ZCS和电流整形能力的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器
A Quasi-Square-Wave Modular Multilevel Resonant DC/DC Converter With ZCS and Current-Shaping Capacity for High Step-Ratio Application
Haozhe Jin · Wu Chen · Shuai Shao · Liangcai Shu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于直流电网互联的高变比模块化多电平谐振DC/DC变换器。该拓扑在低压侧采用两个全桥并联，高压侧采用两个子模块串联，通过谐振网络实现了零电流开关（ZCS）和电流整形能力，有效解决了低压直流与中压直流母线互联的高变比转换需求。
解读: 该技术在高压直流输电及大型储能系统领域具有重要应用潜力。阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型集中式光伏/储能PCS，在面对更高电压等级的直流母线接入时，对高效率、高功率密度的DC/DC变换器有迫切需求。该拓扑的模块化设计和ZCS特性有助于降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关...