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用于中压直流微电网和配电网的基于SiC的5kV通用模块化软开关固态变压器
M-S4T
Liran Zheng · Xiangyu Han · Zheng An · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对电动飞机、船舶、电池储能系统（BESS）及电动汽车快充等中压直流（MVdc）应用，现有硅基方案难以兼顾高效率与高鲁棒性。本文提出一种基于SiC器件的5kV模块化软开关固态变压器（M-S4T），旨在实现中压直流到低压直流或交流的高效双向功率变换。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压充电桩业务具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，基于SiC的模块化软开关技术能显著提升功率密度并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用，以优化系统效率和体积。同时，该技术方案...
降低导通损耗的软开关固态变压器
Soft-Switching Solid-State Transformer With Reduced Conduction Loss
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
固态变压器（SST）在光伏、风电、储能及电动汽车快充等领域应用前景广阔。传统三级式SST（级联整流器+DAB变换器）存在无源器件体积大、效率低等问题。本文提出一种新型软开关SST拓扑，旨在通过优化开关策略降低导通损耗，提升系统整体功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。首先，SST拓扑优化直接赋能PowerTitan及PowerStack系列储能PCS，通过降低DAB级损耗，可显著提升系统能效并减小散热器体积，从而提高整机功率密度。其次，在电动汽车快充领域，该软开关技术能有效提升充电桩的转换效率，降低运营成本。建议研发团...
中压固态变压器中接地漏电流引起的器件电压应力
Device Voltage Stress From Ground Leakage Current in Medium-Voltage Solid-State Transformer
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
接地问题对中压固态变压器（SST）的安全可靠运行至关重要，涉及光伏、储能、数据中心及电动汽车快充等领域。本文首次揭示了电流源型SST中，接地回路电流会导致额外的器件电压应力问题，并对此进行了深入分析。
解读: 该研究探讨的中压固态变压器（SST）技术与阳光电源的PowerTitan储能系统、大功率组串式逆变器及电动汽车快充桩业务高度相关。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，接地回路引起的电压应力直接影响功率器件（如IGBT/SiC）的选型与寿命。建议研发团队在设计高压储能变流器（PCS）...
针对低直流母线及参数失配的模块化固态变压器鲁棒预测控制
Robust Predictive Control for Modular Solid-State Transformer With Reduced DC Link and Parameter Mismatch
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种用于级联模块化低直流母线固态变压器（SST）的预测控制方法，旨在实现直流母线电压调节与电压平衡。针对中压SST中大体积直流母线电容限制功率密度的问题，该方法通过降低直流母线电容需求，有效提升了变换器的功率密度与成本效益，并解决了参数失配带来的鲁棒性挑战。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压并网技术具有重要参考价值。通过采用低直流母线电容设计，可显著减小储能变流器（PCS）的体积，提升系统功率密度，降低BOM成本。文章提出的鲁棒预测控制策略能有效应对复杂工况下的参数波动，提升多模块并联系统的稳定性。建议研发...
基于电流源变换器的固态变压器直流母线电流最小化控制
DC-Link Current Minimization Control for Current Source Converter-Based Solid-State Transformer
Liran Zheng · Xiangyu Han · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于电流源变换器（CSC）型固态变压器的快速预测控制方法及小型直流母线电感设计。该方法旨在最小化直流母线电流，从而显著降低功率损耗并提升系统效率，同时兼顾了稳态与动态性能的优化，克服了传统PI控制在性能上的局限性。
解读: 该研究关注电流源变换器（CSC）的损耗优化与动态控制，对阳光电源的储能变流器（PCS）及中高压并网技术具有参考价值。虽然目前主流PCS多采用电压源型（VSC）拓扑，但CSC在特定高压大功率应用中具有天然的短路保护优势和升压能力。文中提出的模型预测控制（MPC）策略可优化PCS的动态响应，减少直流侧电...
用于光伏、储能和电动汽车快速充电集成的固态变压器部分功率处理多端口控制
Multiport Control With Partial Power Processing in Solid-State Transformer for PV, Storage, and Fast-Charging Electric Vehicle Integration
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种在中压多端口固态变压器（SST）中实现部分功率处理（PPP）的控制方法。该方案旨在将光伏、储能和电动汽车等低压直流源或负载接入智能电网，无需笨重的工频变压器，有效提升了系统集成效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过引入部分功率处理（PPP）技术，可显著降低多端口变换器的损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在光储充一体化电站中的应用，特别是在中压接入场景下，利用该控制策略优化PowerStack等产品的功率分配...
堆叠式低惯性变换器或固态变压器：电压平衡的建模与模型预测优先级切换控制
Stacked Low-Inertia Converter or Solid-State Transformer: Modeling and Model Predictive Priority-Shifting Control for Voltage Balance
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Karthik Kandasamy · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对堆叠式低惯性变换器（SLIC）或级联减容直流母线固态变压器（SST）的控制难题，提出了一种新型模型预测优先级切换（MPPS）控制策略。该方法结合隐式调制器与离散时间大信号模型，有效实现了直流母线电压平衡与稳压控制，特别适用于采用小电容、无电解电容设计的低惯性变换器系统。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度、长寿命（去电解电容化）方向发展，直流母线电压平衡与快速响应控制成为核心技术瓶颈。MPPS控制策略能有效提升多电平拓扑在动态负载下的稳定性，减少对大容量电容的依赖，从而提升系统可靠性与功率密...
电流源型固态变压器的新型调制策略及变压器漏感影响分析
New Modulation and Impact of Transformer Leakage Inductance on Current-Source Solid-State Transformer
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Karthik Kandasamy · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种用于降低器件电压应力的电流源型固态变压器（SST）新型调制方案，并深入分析了变压器漏感的影响。该拓扑工作原理类似于反激变换器，与双有源桥（DAB）SST存在显著差异，仅需单侧桥臂参与工作。
解读: 该研究提出的电流源型SST调制策略及漏感分析，对阳光电源的储能变流器（PCS）及电力电子变压器技术具有重要参考价值。虽然目前主流储能产品（如PowerTitan系列）多采用DAB拓扑，但该文提出的降低电压应力方法可优化高压储能系统的功率模块设计，提升系统效率与可靠性。建议研发团队关注该调制策略在减少...
用于7.2 kV三端口低惯性固态变压器具有有功功率解耦的预测直接直流母线控制
Predictive Direct DC-Link Control for 7.2 kV Three-Port Low-Inertia Solid-State Transformer With Active Power Decoupling
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对中压固态变压器（SST）中单相模块化级联带来的双倍工频功率波动问题，本文提出了一种预测直接直流母线控制策略。该方法通过有功功率解耦，无需大容量被动元件即可抑制波动，提升了系统功率密度，适用于可再生能源接入及电动汽车快充场景。
解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率充电桩业务具有重要参考价值。SST技术是实现中压直挂电网的关键，通过预测控制替代大容量电容，可显著提升系统功率密度并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能PCS中的应用，尤其是在提升单相级联模块的动态响应和电能质量方面，有助于...
集成低压直流微网、储能与可再生能源至中压直流电网的电流源型固态直流变压器
Current-Source Solid-State DC Transformer Integrating LVDC Microgrid, Energy Storage, and Renewable Energy Into MVDC Grid
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种电流源型固态直流变压器（SST），旨在将低压直流微网、风力发电、光伏发电及储能系统高效集成至中压直流配电网。该方案为风光储电站的中压直流汇集系统提供了一种极具吸引力的接口解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan/PowerStack储能系统及大型光伏电站解决方案具有重要参考价值。随着直流配电网（MVDC）趋势的发展，传统的交流汇集方案正向直流汇集演进。本文提出的电流源型SST拓扑可优化光储系统的直流耦合效率，减少多级变换损耗。建议研发团队关注该拓扑在高压直流侧的软开关...
用于电流源零电压开关变换器的3.3 kV反向阻断SiC模块特性研究
Characterization of 3.3-kV Reverse-Blocking SiC Modules for Use in Current-Source Zero-Voltage-Switching Converters
Xiangyu Han · Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Karthik Kandasamy 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了3.3 kV至15 kV碳化硅（SiC）MOSFET在高性能变换器中的应用。针对电压源变换器中高dv/dt带来的电磁干扰问题，探讨了电流源零电压开关（ZVS）变换器配置。通过对反向阻断SiC模块的特性表征，验证了其在固态变压器等中压应用中降低开关损耗及提升系统可靠性的潜力。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块，对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压组串式逆变器的技术演进具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（1500V及以上）发展，SiC器件在提升功率密度和转换效率方面至关重要。建议研发团队关注反向阻断型SiC模块在电流源型拓扑中的...
7.2 kV三端口SiC单级电流源固态变压器及90 kV防雷保护
7.2 kV Three-Port SiC Single-Stage Current-Source Solid-State Transformer With 90 kV Lightning Protection
Liran Zheng · Xiangyu Han · Chunmeng Xu · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于光伏、储能、电动汽车快充及数据中心等应用的多端口模块化单级电流源固态变压器（SST）。该7.2 kV/50 kVA系统由五个输入串联输出并联（ISOP）模块组成，每个模块基于3.3 kV SiC反向阻断MOSFET与二极管模块构建，具备高压耐受与高效转换能力。
解读: 该技术在电力电子拓扑领域具有前瞻性，特别是其采用的3.3 kV SiC器件和ISOP模块化架构，对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流快充技术具有重要参考价值。单级电流源SST架构有助于简化系统复杂度并提升功率密度，建议研发团队关注其在高压直流接入场景下的效率优势。此外，...