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平面变压器建模与优化深度综述：挑战与展望
In-Depth Review of Planar Transformer Modeling and Optimization: Challenges and Perspectives
Fabian Groon · Hamzeh Beiranvand · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文综述了平面变压器（PT）在电力电子领域的应用现状。随着对功率密度和制造一致性要求的提高，PT正逐渐取代传统绕线变压器。文章重点探讨了PT在建模、优化设计及高功率变换应用中的关键挑战，并对其未来发展趋势进行了展望。
解读: 平面变压器技术是实现阳光电源产品高功率密度化的核心。在组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器（PCS）中，采用平面变压器可显著减小磁性元件体积，提升散热性能，从而优化整机功率密度。建议研发团队关注文中提到的高频建模与多物理场耦合优化方法，以解决高功率变换下的损耗与温升难题...
并联同步逆变器的鲁棒稳定性分析
Robust Stability Analysis of Synchronverters Operating in Parallel
Roberto Rosso · Soenke Engelken · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文探讨了多台并联运行的同步逆变器（Synchronverters）之间的交互作用及其对系统稳定性的影响。同步逆变器无需专用同步单元，通过模拟同步发电机的功率同步机制实现自同步。研究重点在于分析其在并联运行条件下的鲁棒稳定性，为提升电力电子变换器在复杂电网环境下的并网控制性能提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是构网型（Grid-forming）储能变流器（如PowerTitan系列）和大型光伏逆变器。随着电网弱电网特征日益明显，基于虚拟同步机（VSG）技术的构网型控制策略是阳光电源提升系统支撑能力的关键。本文对并联稳定性的分析，有助于优化阳光电源在大型光储电站中的...
基于电力电子的电力系统非线性模块化状态空间建模
Nonlinear Modular State-Space Modeling of Power-Electronics-Based Power Systems
Federico Cecati · Rongwu Zhu · Marco Liserre · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对电力电子电力系统的状态空间建模问题，指出传统通过虚拟电阻连接变流器与电网模型存在精度不足的问题。文章提出了一种非线性模块化建模方法，旨在更准确地描述变流器、输电线路与电网之间的交互，并分析了参数变化对系统稳定性的影响。
解读: 该建模方法对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的并网稳定性分析具有重要价值。随着电网弱电网特性日益显著，传统的简化模型已难以满足高比例可再生能源接入的需求。该非线性模块化建模技术可提升阳光电源在复杂电网环境下的控制算法鲁棒性，特别是在构网型（GFM）技术研发...
谐振开关电容多电平逆变器
Resonant Switched-Capacitor Multilevel Inverter
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Yam P. Siwakoti 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
开关电容多电平逆变器（SCMLI）因其无需电感即可实现升压、控制简单及电容电压自平衡等优势，成为电力电子领域的研究热点。然而，该类拓扑在电容并联充电过程中存在电流冲击等局限性。本文探讨了谐振技术在解决上述问题中的应用，旨在提升逆变器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。SCMLI拓扑通过谐振开关电容技术实现升压，有助于在不增加电感体积的前提下提升功率密度，符合当前光伏逆变器向小型化、高效率发展的趋势。特别是在户用及工商业场景中，该技术可简化电路设计并降低成本。建议研发团队关注其在软开关实现及电容电压平...
一种考虑环境温度动态的热建模方法
A Thermal Modeling Method Considering Ambient Temperature Dynamics
Haoran Wang · Rongwu Zhu · Huai Wang · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对电力电子器件的热建模方法，解决了现有分析方法无法表征环境温度变化所引入的热动态问题。通过叠加定理和时域分析，研究了基于稳定环境温度的现有分析方法的局限性，并提出了改进的热建模方案。
解读: 该研究对于提升阳光电源全系列产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）的可靠性设计至关重要。在户外严苛环境下，环境温度的剧烈波动直接影响功率模块（IGBT/SiC）的结温寿命。通过引入动态热建模，研发团队可更精准地评估变流器在极端工况下的热应力，优化散热设计与降额策略，从而延长产品...
用于热补偿模块化智能变压器的高级不连续调制技术
Advanced Discontinuous Modulation for Thermally Compensated Modular Smart Transformers
Youngjong Ko · Vivek Raveendran · Markus Andresen · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
智能变压器（ST）面临高可靠性挑战。模块化ST包含大量功率半导体，热应力分布不均导致各模块器件寿命差异。本文提出一种针对中压侧变换器的不连续调制策略，通过优化热分布来平衡各模块器件的剩余使用寿命，从而提升整体系统的可靠性。
解读: 该研究针对模块化电力电子变换器的热均衡控制，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着产品功率密度不断提升，多模块并联架构下的热应力不均是影响系统长寿命运行的关键瓶颈。通过引入先进的不连续调制（DPWM）策略，可以在不增加硬件成本的前提下，实现功率模块间...
级联H桥逆变器热应力控制的调制策略
Modulation Strategies for Thermal Stress Control of CHB Inverters
Youngjong Ko · Johannes Kuprat · Sante Pugliese · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
级联H桥（CHB）逆变器在可用性、电能质量及转换效率方面具有显著优势。然而，随着运行时间推移，模块化架构中各基础单元因电气和热参数的微小差异，导致剩余使用寿命（RUL）不均，进而影响系统整体可靠性。本文研究了通过调制策略优化热应力分布，以平衡各单元寿命的方法。
解读: 该研究关注多电平拓扑的寿命均衡控制，对阳光电源的中高压大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大功率应用中，功率模块的热应力分布直接决定了系统的长期可靠性。通过引入热应力均衡的调制策略，可以有效解决多模块并联或级联场景下的寿命不一致问题，降低运维成本，提升i...
基于非对称调制的感应电能传输无通信相位协同控制
Communicationless Phase Cooperative Control of Inductive Power Transfer Using Asymmetrical Modulations
Julius Maximilian Placzek · Hamzeh Beiranvand · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
感应电能传输（IPT）的双侧控制通常依赖通信链路。本文研究了利用非对称调制技术实现无通信的协同控制，旨在减少组件数量并提升系统在水下等复杂环境下的运行可靠性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT）领域，虽然与阳光电源现有的有线光伏逆变器和储能产品线存在差异，但其核心的“无通信协同控制”与“非对称调制”技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在参考价值。在未来大功率无线充电桩的研发中，通过该技术可降低系统复杂度和通信延迟，提升充电效率与环境适应性。建议研发团...
面向智能家居应用的多端口部分功率变换器
A Multiport Partial Power Converter for Smart Home Applications
Yong Dae Kwon · Francisco D. Freijedo · Thiwanka Wijekoon · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型多端口部分功率变换器（PPC）架构，旨在解决现有方案中全功率半导体器件使用过多及多绕组变压器设计复杂的问题。该架构通过部分功率处理技术，提升了智能家居能源管理系统的效率与集成度，为多源协同控制提供了新的拓扑思路。
解读: 该研究提出的部分功率变换（PPC）架构对阳光电源的户用光伏及储能产品线具有重要参考价值。通过降低变换器功率处理比例，可显著提升系统转换效率并减小散热体积，这对于追求高功率密度和低成本的户用储能系统（如PowerStack系列）及户用逆变器设计具有直接的优化潜力。建议研发团队关注该拓扑在多端口能量路由...
并联NPC逆变器环流抑制研究
Reduction of the Circulating Current Among Parallel NPC Inverters
Anatolii Tcai · Yongdae Kwon · Sante Pugliese · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
在中高功率应用（如智能变压器、有源滤波器及风力发电）中，三电平中点钳位（NPC）逆变器因其高效率和低谐波特性被广泛应用。为提升功率密度并减小滤波器体积，多台NPC逆变器常采用交错并联运行。本文重点研究了并联系统中的环流抑制问题，旨在提升多机并联系统的运行稳定性和效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）。在兆瓦级以上的大功率应用场景中，多机并联是提升系统容量的主流方案，而环流问题是制约并联系统效率与可靠性的关键技术瓶颈。通过优化环流抑制策略，可进一步提升阳光电源大功率逆变器及PCS产品的并网电能质...
基于峰值栅极电流的IGBT结温测量
IGBT Junction Temperature Measurement via Peak Gate Current
Nick Baker · Stig Munk-Nielsen · Francesco Iannuzzo · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文提出了一种用于MOS门控功率半导体器件结温测量的电气方法。该方法通过检测IGBT或MOSFET在导通期间外部栅极电阻上的峰值电压来实现。该电压与峰值栅极电流成正比，并因栅极驱动回路中与温度相关的参数波动而随温度变化。
解读: 结温监测是提升阳光电源逆变器及储能PCS可靠性的核心技术。该方法无需额外传感器，通过监测栅极驱动回路即可实现实时结温感知，极大地降低了硬件成本。对于PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器，该技术可精准评估功率模块在极端工况下的热应力，从而优化热管理策略，延长IGBT使用寿命。建议研发团队将...
单相接地故障下智能变压器的控制
Control of Smart Transformer Under Single-Phase to Ground Fault Condition
Rongwu Zhu · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
在低压配电网中，电网故障会影响供电连续性。即使在单相接地故障下，健康相的持续运行能力也受到限制。智能变压器（ST）能够独立建立各相电压，从而在故障期间将运行模式从三相切换为两相，以维持供电稳定性。
解读: 该研究探讨的智能变压器（ST）在故障下的独立相控制技术，与阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器技术高度契合。在PowerTitan等储能系统及大型光伏电站应用中，提升系统在非对称故障下的不间断运行能力是核心竞争力。建议将该控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层算法...
用于并联三电平变换器的零共模电压空间矢量调制效率提升研究
Efficiency Enhanced Zero CM Voltage Space Vector Modulation for Parallel Three-Level Converters
Jun-Hyung Jung · Sante Pugliese · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
零共模电压（CMV）调制可有效降低电磁干扰并抑制并联变换器间的零序环流。然而，该调制策略因可选电压矢量受限，易导致相电流谐波增加。本文提出了一种改进的空间矢量调制（SVM）方法，在保持零CMV特性的同时，有效提升了并联三电平变换器的运行效率与电流质量。
解读: 该技术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）具有重要价值。阳光电源的大功率产品常采用多机并联架构，零共模电压调制技术能显著降低系统EMI，减少滤波器体积，并抑制并联模块间的环流，从而提升整机效率与可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度三电平逆变器中引入该优化SVM算...
不平衡工况下电力变换器的无畸变饱和器
Distortion-Free Saturators for Power Converters Under Unbalanced Conditions
Mario Rizo · Marco Liserre · Emilio J. Bueno · Francisco J. Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文针对电压控制型（VCVSC）和电流控制型（CCVSC）电压源变换器，探讨了在电网不平衡或瞬态扰动下，控制器易进入饱和状态的问题。文章提出了一种改进的饱和处理技术，旨在解决现有方法在不平衡工况下导致的输出波形畸变，提升分布式发电系统及电能质量改善设备的控制鲁棒性。
解读: 该研究直接针对阳光电源的核心产品——组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）在弱电网或复杂电网环境下的控制稳定性。在电网电压不平衡或发生故障时，逆变器极易因电流环饱和导致输出电流畸变，影响并网合规性。该技术可优化阳光电源iSolarCloud平台下的逆变器控制策略，提升PowerTitan等储...
一种容错型串联谐振DC-DC变换器
A Fault-Tolerant Series-Resonant DC–DC Converter
Levy Costa · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
串联谐振DC-DC变换器（SRC）广泛应用于通信电源、电动汽车无线充电及高压电源领域。在固态变压器应用中，故障容错能力至关重要。本文提出了一种针对SRC的重构方案，通过冗余设计实现故障容错，提升了系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能变流器（PCS）和充电桩内部的高频DC-DC变换级是提升系统功率密度与可靠性的核心。引入容错重构方案，可在功率器件发生故障时通过拓扑重构维持系统运行，显著降低运维成本，提升产品在严苛工...
级联H桥变换器的功率路由
Power Routing for Cascaded H-Bridge Converters
Youngjong Ko · Markus Andresen · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
模块化变换器在中高压大功率应用中至关重要。传统控制中各模块功率分配均等，未考虑各模块剩余寿命的差异。本文提出级联H桥（CHB）变换器的功率路由概念，旨在通过动态调整各模块功率分配，延长系统整体使用寿命。
解读: 该技术对阳光电源的集中式及组串式逆变器，尤其是针对中高压大功率场景的模块化设计具有重要参考价值。通过引入功率路由策略，可以平衡多模块间的热应力与电应力，从而提升系统整体的可靠性与寿命，降低运维成本。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测各功率模块的健康状态，动态优化功...
基于开关频率的主动热控制中的振荡抑制
Mitigation of Oscillations in Switching Frequency-Based Active Thermal Control
Riccardo Sancio · Martin Votava · Karthik Debbadi · Yoann Pascal 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
电力电子模块在运行中易受热循环应力影响，导致寿命缩短。主动热控制（ATC）旨在缓解此类应力。其中，基于开关频率的主动热控制（SF-ATC）是抑制结温波动最简单且常用的方法，本文重点研究了该策略中产生的振荡问题及其抑制方案。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）的长期可靠性。在高温或高负载工况下，通过优化开关频率进行主动热管理，可有效降低功率模块（IGBT/SiC）的结温波动，从而显著提升产品在全生命周期内的可靠性。建议研发团队在iSolarCl...
一种通过单单元注入法实现MMC电压平衡的解决方案
A Solution for Voltage Balancing in MMCs Through a Single-Cell Injection Method
Davide D'Amato · Vito Giuseppe Monopoli · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，但其子模块（SM）电容电压平衡及环流抑制是控制系统的技术难点。本文提出了一种单单元注入法，旨在解决由有功功率流动引起的子模块电容电压不平衡问题，优化MMC的运行控制性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压并网及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的单单元注入法能有效解决子模块电压不平衡问题，有助于提升大功率储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低系统损耗、简化环流抑制算法方面...
功率半导体器件的频域热建模与表征
Frequency-Domain Thermal Modeling and Characterization of Power Semiconductor Devices
Ke Ma · Ning He · Marco Liserre · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
功率电子器件的热行为直接影响变换器系统的可靠性与成本。传统的集总参数热阻容模型在预测器件温度时存在局限性，特别是在考虑导热硅脂及复杂热路径时。本文提出了一种频域热建模方法，旨在更精确地表征功率器件的热特性，为提升电力电子系统的热设计水平提供理论支持。
解读: 热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）核心竞争力的关键。该研究提出的频域热建模方法，能更精准地捕捉功率模块在复杂工况下的瞬态热响应，有助于优化逆变器及PCS的散热结构设计。对于高功率密度产品，该方法可有效提升对导热界面材料及多层封装结...
面向更高可靠性电力电子设备的结温控制
Junction Temperature Control for More Reliable Power Electronics
Markus Andresen · Ke Ma · Giampaolo Buticchi · Johannes Falck 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
功率电子器件的热应力是导致其失效的主要原因。有效的热管理对于实现高效、可靠且经济的能量转换至关重要。本文聚焦于作为电力电子系统中最脆弱且昂贵的功率半导体器件，探讨了控制半导体结温的各种可行方法，旨在提升系统的整体可靠性。
解读: 结温控制是提升阳光电源核心产品可靠性的关键技术。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，功率模块（IGBT/SiC）的结温直接决定了设备在极端环境下的寿命与过载能力。通过引入先进的结温预测与主动热管理算法，可优化散热设计，降低热应力导致的失效风险。建议研发团队将该研究成...
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