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用于直流电气化铁路的带辅助变换器的交错式双向斩波器
Interleaved Bidirectional Chopper With Auxiliary Converters for DC Electric Railways
Hamzeh J. Ahmad · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种用于车载储能系统的带辅助变换器的交错式双向斩波器。该拓扑通过多个交错子变换器结构，显著降低了电流平滑电感的体积与重量，提升了功率密度，适用于对重量和空间要求严苛的储能应用场景。
解读: 该技术提出的交错式双向斩波拓扑在提升功率密度方面具有显著优势，对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要的参考价值。通过引入辅助变换器来优化电感设计，有助于进一步减小储能变流器（PCS）的体积和重量，降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在降低磁性元件损耗及提升系统效率...
基于双回路的高压直流断路器验证测试台设计
Dual-Circuit-Based Test Bench Design for HVDC Circuit Breaker Verification
Nikola Krneta · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
高压直流（HVDC）断路器的研发与部署高度依赖于测试流程，以确保其满足设计要求。本文提出了一种HVDC断路器测试台电路配置，能够提供可控的大输出电流，以模拟不同故障条件下的电流开断测试。
解读: 该研究关注高压直流断路器的测试验证，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及风电变流器，但随着电网侧储能及直流输电技术的演进，高压直流保护技术对于大型储能电站的直流侧安全至关重要。该测试台设计思路可借鉴于阳光电源内部对大功率储能变流器（PCS）及直流侧保护装置...
带单辅助斩波电路的非隔离DC-DC变换器分析与性能
Analysis and Performance of Non-Isolated DC–DC Converter With Single Auxiliary Chopper Circuit
Nour A. K. Hamdan · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文研究了一种用于轨道交通的非隔离DC-DC变换器，包含主变换器和辅助变换器。传统的辅助变换器由多个斩波电路组成，能有效降低电感值和纹波电流，适用于车载电力电子设备。本文提出了一种单辅助斩波电路方案，旨在优化系统性能并解决传统方案的局限性。
解读: 该研究提出的单辅助斩波电路拓扑在降低电感体积和纹波电流方面具有显著优势，这对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）的功率密度提升具有参考价值。虽然该文侧重于轨道交通，但其核心思想可应用于高功率密度光伏及储能变换器的前端DC-DC级设计，有助于减小磁性元件体积...
基于开关电容变换器的双向非隔离DC-DC变换器控制与实验验证
Control and Experimental Verification of a Bidirectional Nonisolated DC–DC Converter Based on Switched-Capacitor Converters
Kazuaki Tesaki · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种用于电气化铁路系统的基于开关电容的非隔离双向DC-DC变换器。该拓扑由多个主变换器（每单元两个功率器件）和多个级联斩波单元组成的辅助变换器构成，并引入小型电感进行电流控制，实现了零电流开关特性。
解读: 该技术提出的开关电容与级联斩波结合的拓扑，在提升功率密度和效率方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可应用于电动汽车充电桩（如大功率直流快充模块）或储能系统（PCS）的DC-DC级。其非隔离设计有助于降低系统体积和成本，特别是在高压直流母线应用场景下。建议研发团队关注其在宽电压范围下的效率表现及控制...
具有有功功率控制能力的单三角桥单元中频变压器变换器
Single-Delta Bridge-Cell Converter With Single Single-Phase Medium-Frequency Transformer Capable of Active Power Control
Makoto Hagiwara · Yoshihito Chuman · Yuki Kudo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种基于单三角桥单元（SDBC）的模块化多电平级联变换器。针对传统SDBC变换器无法与三相交流电网进行有功功率交换的局限性，研究探讨了其在静止同步补偿器（STATCOM）中的应用潜力，旨在提升电力系统的电压调节能力与稳定性。
解读: 该拓扑结构在模块化多电平变换领域具有创新性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网逆变器具有参考价值。通过引入中频变压器实现有功功率控制，有助于优化PCS的功率密度和系统效率，特别是在高压大容量储能应用场景中，该技术可提升系统对电网的支撑能力。建议研发团队关注其在构网型（GF...
用于高压直流断路器验证的可重构大电流高压测试平台
Reconfigurable Large-Current and High-Voltage Test Bench for HVDC Circuit Breaker Verification
Nikola Krneta · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于改进型H桥模块化多电平级联变换器（MMCC）的高压直流断路器（HVdcCB）测试平台。该配置通过较少的H桥单元，可在运行中实现重构，从而输出大电流或高电压，以满足直流断路器的分断测试需求。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域的断路器测试，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心的模块化多电平级联（MMCC）技术与公司大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构具有底层技术同源性。该测试平台的可重构特性为公司研发高压大功率电力电子设备的...
一种用于车载电池储能系统的高功率密度非反相双向Buck-Boost斩波器
A Compact High-Power Noninverting Bidirectional Buck–Boost Chopper for Onboard Battery Energy Storage Systems
Hamzeh J. Ahmad · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种用于轻轨车辆电池储能系统的非反相双向Buck-Boost斩波器，该拓扑由主变换器（两个半桥单元）和级联全桥辅助变换器组成，配合小尺寸电感实现。该设计旨在优化车载储能系统的功率密度与效率，通过特定的控制策略实现高效的双向能量转换。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能业务具有重要的参考价值。其核心在于通过辅助变换器与主变换器的协同，实现高功率密度下的双向能量转换，这与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）追求高集成度、高效率的发展方向高度契合。虽然该文针对的是轨道交通领域，但其级联辅助电路的设计思路可...
移相PWM模块化多电平级联变换器最优载波频率的理论与实验研究
Theory and Experiment on an Optimal Carrier Frequency of a Modular Multilevel Cascade Converter With Phase-Shifted PWM
Firman Sasongko · Kei Sekiguchi · Kota Oguma · Makoto Hagiwara 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文探讨了用于并网的移相PWM模块化多电平级联变换器（MMCC）的最优载波频率。理论分析表明，最优载波频率与电网频率的比值为5/2。文中设计并构建了三相缩比背靠背系统，通过实验验证了该理论结论的有效性。
解读: 该研究针对模块化多电平级联变换器（MMCC）的载波频率优化，对阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMCC拓扑在超高压并网场景下具有显著优势，通过优化载波频率比（5/2），可有效降低开关损耗并改善输出谐波性能，从而提升系统效率和功率密度。建议...
用于车载电池储能系统的单单元辅助全桥变换器双向斩波器
Bidirectional Chopper With Single-Cell Auxiliary Full-Bridge Converter for Onboard Battery Energy Storage System
Ghiffari Aby Malik Nasution · Masaki Matsumoto · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了一种用于车载电池储能系统的双向斩波器及其辅助变换器。该辅助变换器由级联的单相全桥单元组成，可作为有源电力滤波器使用。该方案旨在降低电感的开关纹波电流及其体积。尽管使用了多个单元，但该拓扑有效提升了功率密度和系统效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。车载储能系统对功率密度和体积要求极高，该拓扑通过辅助全桥电路优化电感纹波，有助于减小磁性元件体积，提升系统整体功率密度。建议研发团队关注该级联辅助电路在直流侧纹波抑制中的应用，以优化储能变...
基于交流分量控制及移相技术的双向斩波器与辅助全桥变换器应用研究
AC Component-Based Control and Phase Shift Applications on Bidirectional Chopper With Auxiliary Full-Bridge Converter
Ghiffari Aby Malik Nasution · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种在双向斩波器直流电流为零时，利用交流分量控制与辅助全桥变换器相结合的控制策略。该拓扑由主双向斩波器、辅助全桥变换器及电感组成，通过引入移相控制，有效解决了特定工况下的电流控制难题，提升了变换器的运行效率与灵活性。
解读: 该研究提出的双向斩波器拓扑及控制策略，与阳光电源的储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack系列产品高度相关。在储能系统中，双向DC-DC变换器是实现电池充放电管理的核心。该技术通过辅助电路优化零电流工况下的控制性能，有助于提升PCS在低负载或特定切换模式下的转换效率，并降低开...
模块化多电平DSCC逆变器与TSBC变换器在中压电机驱动中的实验对比
Experimental Comparisons Between Modular Multilevel DSCC Inverters and TSBC Converters for Medium-Voltage Motor Drives
Yuhei Okazaki · Wataru Kawamura · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文深入对比了模块化多电平双星型斩波单元（DSCC）逆变器与三星型桥式单元（TSBC）变换器在中压电机驱动应用中的运行性能。通过数值分析与实验验证，揭示了两者在转矩、频率特性及损耗方面的差异，为中压大功率驱动系统的拓扑选型提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑（DSCC/TSBC）在兆瓦级大功率变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏与储能，但随着PowerTitan等大型储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）及大功率化发展，模块化多电平技术在PCS（储能变流器）中的应用潜力巨大。建议研发团队关注...
面向多种全碳化硅功率模块的自动化灵活建模
Automated Flexible Modeling for Various Full-SiC Power Modules
Junichi Nakashima · Takeshi Horiguchi · Yasushige Mukunoki · Makoto Hagiwara 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对近年来全碳化硅（SiC）功率模块的多样化发展，本文提出了一种基于数据驱动的高精度建模方法。该方法利用1.2kV、3.3kV及6.5kV全SiC模块的测量数据，实现了静态模型的快速开发，显著提升了针对不同产品型号的建模速度与灵活性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器（特别是组串式和集中式）及储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，该自动化建模方法能显著缩短研发周期，降低器件选型与验证成本。建议研发团队引入该数据驱动建模流程，优化SiC模块在不同电压等...
基于模块化多电平级联变换器的无变压器背靠背(BTB)配电系统
A Transformerless Back-To-Back (BTB) System Using Modular Multilevel Cascade Converters For Power Distribution Systems
Pracha Khamphakdi · Kei Sekiguchi · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文深入探讨了基于双星形斩波单元模块化多电平级联变换器（MMCC-DSCC）的无变压器背靠背（BTB）系统。该系统旨在应用于分布式电源接入的配电网。文中设计、构建并测试了一套三相200V、10kW的DSCC型BTB系统，验证了其在配电系统中的应用可行性。
解读: 该技术采用的MMCC-DSCC拓扑具有高压大功率、模块化程度高及输出波形质量好等优势，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的拓扑演进具有重要参考价值。无变压器设计符合当前降本增效及轻量化的行业趋势。建议研发团队关注该拓扑在构网型（GFM）控制下的动态响应特性，探索其在...
基于模块化多电平级联变换器的无变压器背靠背系统零电压穿越能力研究
Zero-Voltage Ride-Through Capability of a Transformerless Back-To-Back System Using Modular Multilevel Cascade Converters for Power Distribution Systems
Pracha Khamphakdi · Masahiro Nitta · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文研究了用于配电网的无变压器背靠背（BTB）系统的零电压穿越（ZVRT）能力。该系统由两个基于双星型斩波单元的模块化多电平级联变换器（MMCC-DSCC）组成，其交流侧通过交流链路电感连接至公共交流电网，旨在提升分布式电源接入配电网时的电网支撑能力。
解读: 该研究涉及的MMCC-DSCC拓扑与阳光电源在高压大功率储能变流器（PCS）及电网侧电力电子设备的技术储备高度契合。随着电力系统对构网型（Grid-forming）技术及极端电网故障下支撑能力要求的提升，该拓扑在提升系统可靠性与电能质量方面具有潜力。建议研发团队关注该拓扑在PowerTitan系列大...
一种改进的碳化硅MOSFET紧凑模型及其在精确电路仿真中的应用
An Improved Compact Model for a Silicon-Carbide MOSFET and Its Application to Accurate Circuit Simulation
Yasushige Mukunoki · Kentaro Konno · Tsubasa Matsuo · Takeshi Horiguchi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种改进的离散碳化硅（SiC）MOSFET紧凑模型。该模型在原有基础上，引入了新的输出特性行为模型及内部电容非线性模型。仿真结果表明，改进后的模型在静态特性及瞬态行为方面均比旧模型更接近实测数据，显著提升了电路仿真的准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件，高精度的器件模型对于提升功率密度和效率至关重要。该改进模型能更准确地模拟SiC MOSFET在高速开关过程中的非线性电容特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，减少开关损耗，并提升电磁兼容性（E...