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一种具有模块化集成电荷均衡电路的双向电池充电器
A Bidirectional Battery Charger With Modular Integrated Charge Equalization Circuit
Nima Tashakor · Ebrahim Farjah · Teymoor Ghanbari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
电动汽车发展中，高压电池组与充电器结构是核心关注点。为满足动力系统电压与功率需求，级联电池堆成为必然，但电芯间微小差异会导致电荷不平衡，进而缩短电池寿命并降低系统性能。本文提出一种集成电荷均衡电路的双向电池充电器，旨在解决上述不平衡问题，提升系统整体效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。在储能系统中，电池组的一致性直接影响系统可用容量与寿命，该模块化均衡拓扑可优化BMS管理策略，提升系统循环寿命。在充电桩业务中，双向拓扑是实现V2G（车网互动）的关键，集成均衡电路能有效降低多...
具有集成辅助输出和均衡能力的通用动态可重构电池
Generic Dynamically Reconfigurable Battery With Integrated Auxiliary Output and Balancing Capability
Nima Tashakor · Jan Kacetl · Jingyang Fang · Zhongxi Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文探讨了模块化多电平及级联H桥变换器在电池系统中的应用，提出了一种动态可重构电池架构。通过灵活改变电池模块的串并联配置，该系统不仅能实现高效的能量管理，还具备集成辅助输出和主动均衡功能，在电网储能及电动汽车领域具有显著的应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有极高的参考价值。通过动态重构电池拓扑，可有效解决电池组内不一致性导致的容量衰减问题，提升系统整体利用率。该方案集成的均衡与辅助输出功能，有望简化BMS架构并提升系统安全性。建议研发团队关注该拓扑在大型液冷储能系统中的应用可行...
二极管钳位模块化多电平变换器的无传感器电压估计补偿状态空间模型
Compensated State-Space Model of Diode-Clamped MMCs for Sensorless Voltage Estimation
Nima Tashakor · Yi Zhang · Shady Banana · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）在能源领域应用广泛，但其稳定运行通常依赖大量传感器，导致通信负担和计算成本高昂。本文提出了一种针对二极管钳位MMC的无传感器电压平衡策略，旨在通过简化控制器设计，降低系统成本，提升其在成本敏感型应用中的竞争力。
解读: 该研究针对MMC拓扑的无传感器控制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过减少电压传感器数量，不仅能降低硬件成本和故障率，还能简化复杂的控制逻辑，提升系统可靠性。建议研发团队关注该状态空间模型在多电平储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在...
一种用于具有并行功能的模块化多电平变换器低频开关的通用调度算法
A Generic Scheduling Algorithm for Low-Frequency Switching in Modular Multilevel Converters With Parallel Functionality
Nima Tashakor · Zhongxi Li · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
随着模块化多电平变换器（MMC）的应用扩展，模块间并行连接成为提升系统性能的关键。本文针对MMC的并行模式，提出了一种低频开关调制策略，旨在通过优化开关调度，充分挖掘MMC在复杂工况下的运行潜力，降低开关损耗并提升系统效率。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该算法通过优化低频开关调度，能有效降低高压大功率变换器的开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该调度算法在提升MMC模块并联可靠性及降低散热需求方面的应用，这对于优化大型储能变流器（PCS...
通过对称半桥子模块并联降低MMC电容
Reduction of MMC Capacitances Through Parallelization of Symmetrical Half-Bridge Submodules
Jingyang Fang · Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Nima Tashakor 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
模块化多电平变换器（MMC）具有模块化和可扩展性优势。对称半桥子模块MMC虽结构简单且损耗低，但子模块中庞大的直流电容限制了系统尺寸、重量及成本的优化。本文提出通过子模块并联技术，有效降低MMC所需的电容容量，从而提升系统功率密度与成本竞争力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中电容体积大的痛点，通过子模块并联优化，直接契合阳光电源在大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中的技术演进需求。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑优化方案有助于减小集中式逆变器及大型储能PCS的物理尺寸，降低BOM成本。建议研...
用于模块化多电平串并联变换器导通损耗优化的低频调度器
Low-Frequency Scheduler for Optimal Conduction Loss in Series/Parallel Modular Multilevel Converters
Nima Tashakor · Farzad Iraji · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
模块化多电平变换器（MMC）因其优势备受关注，但模块电压平衡仍是难点。模块化多电平串并联变换器（MMSPC）提供了一种高效解决方案。本文提出了一种低频调度器，旨在通过优化的控制策略实现MMSPC接近最优的运行效率，重点解决导通损耗优化问题。
解读: 该研究针对MMSPC拓扑的损耗优化与电压平衡控制，对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更大功率密度发展，多电平拓扑的效率优化是提升产品竞争力的关键。建议研发团队关注该低频调度策略在降低开关损耗和提升系统整体转换效率方...
通过电平调整移相调制实现无传感器二极管钳位平衡的模块化多电平变换器
Modular Multilevel Converter With Sensorless Diode-Clamped Balancing Through Level-Adjusted Phase-Shifted Modulation
Nima Tashakor · Muhammet Kilictas · Ehsan Bagheri · Stefan Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
级联H桥和模块化多电平变换器（MMC）在可再生能源、储能及电机驱动领域应用日益广泛。然而，其复杂的平衡控制、高带宽隔离监测及大量传感器需求限制了其在成本敏感市场的推广。本文提出了一种无需传感器的二极管钳位平衡方法，通过电平调整移相调制技术，有效简化了系统复杂度，降低了硬件成本。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在兆瓦级储能和高压并网场景中优势明显，但传感器成本和可靠性一直是痛点。该文提出的无传感器平衡控制策略，能够显著减少电压传感器数量，降低系统BOM成本，并提升控制系统的鲁棒性。建议研发团队评估该调制策...
用于可变母线电压动力总成的模块化多电平可重构电池变换器设计与分析
Design and Analysis of Modular Multilevel Reconfigurable Battery Converters for Variable Bus Voltage Powertrains
Jan Kacetl · Jingyang Fang · Tomas Kacetl · Nima Tashakor 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型高稳定性模块化多电平动力总成设计，具备可变直流母线电压、主动式电池内部能量流控制等特性。该方案旨在通过优化电池管理系统、提升机电转换效率及实现快速充电，从而延长电动汽车续航里程，推动电动交通的发展。
解读: 该研究提出的模块化多电平拓扑与可变母线电压技术，对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务具有重要参考价值。在充电桩领域，该拓扑有助于提升功率密度与转换效率，实现更灵活的电压输出以适配不同车型；在储能业务（如PowerTitan系列）中，其模块化设计与主动能量流控制策略可优化电池组的充放电均衡，提升系...
基于双卡尔曼滤波的模块化变换器与可重构电池系统低成本参数估计方法
Low-Cost Parameter Estimation Approach for Modular Converters and Reconfigurable Battery Systems Using Dual Kalman Filter
Nima Tashakor · Bita Arabsalmanabadi · Farshid Naseri · Stefan Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
模块化变换器与可重构电池系统能有效解决电池组中“短板效应”并实现异构电池混用，但其高昂的传感器与监控系统成本限制了应用。本文提出一种基于双卡尔曼滤波（DKF）的低成本参数估计方法，旨在降低硬件依赖，提升系统监控与控制效率。
解读: 该技术与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度相关。通过双卡尔曼滤波实现参数的精确估计，可显著降低BMS对高精度传感器的依赖，从而降低系统整体BOM成本。在PowerStack等模块化储能产品中，该算法能提升对电池组内各模块健康状态（SOH）的实时监测精度，优化电池均衡策...
具有等效模块和无传感器电压平衡的高质量输出非对称级联桥式变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种非对称级联桥式变换器，通过级联功率模块产生多电平电压输出，以提升功率传输质量。相比传统级联变换器，该拓扑在模块数量有限的情况下能显著增加电压等级，并实现了无传感器电压平衡控制，有效提升了系统的输出精度与效率。
解读: 该拓扑通过优化级联结构提升输出电平数，对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高电能质量的场景下，该技术可减少功率模块数量，降低系统成本与复杂度。特别是其无传感器电压平衡控制策略，有助于提升逆变器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队关注该...
光伏-电池混合系统的优化：一种具有模块级最大功率点跟踪和负载共享的可重构方法
Optimizing PV–Battery Hybrid Systems: A Reconfigurable Approach With Module-Level Maximum-Power-Point Tracking and Load Sharing
Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型混合可重构电池与光伏系统，旨在满足对高效可再生能源的需求。该系统采用具有紧凑耦合电感和独特调制策略的模块化可重构架构，增强了灵活性与能量利用率，并确保每个光伏组件均能运行在最大功率点。
解读: 该研究提出的模块化可重构架构与阳光电源的PowerStack及PowerTitan系列储能系统高度契合。通过在模块级实现MPPT和负载共享，该技术能显著提升光储直流耦合系统的转换效率，解决传统集中式架构在组件失配下的发电损失问题。建议研发团队关注该拓扑在组串式光储一体机中的应用潜力，通过优化耦合电感...
二极管钳位模块化多电平变换器
MMC）无传感器平衡的电压估计与电平调整移相载波调制
Nima Tashakor · Davood Keshavarzi · Farzad Iraji · Shady Banana 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
模块化多电平变换器（MMC）在高压应用中极具潜力，但其复杂的传感器需求和平衡策略限制了成本效益。本文提出了一种结合电压估计与电平调整移相载波调制（LA-PSC）的无传感器电压平衡策略，旨在简化控制器设计并提升系统经济性。
解读: 该技术对于阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在超高压直流输电及大型电站中应用广泛，通过无传感器电压平衡策略，可显著降低硬件成本、减少传感器故障点并提升系统可靠性。建议研发团队关注LA-PSC调制在降低系统复杂度和提升功率密度方面的潜力...
面向云电池管理系统的通用数据规范与实时数据流架构
Universal Data Specification and Real-Time Data Streaming Architecture for Cloud-Based Battery Management Systems
Dominic Karnehm · Akash Samanta · Michael Hohenegger · Nima Tashakor 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
基于云的电动汽车电池管理系统（BMS）及其关联模块化多电平逆变器（MMI）的有效运行依赖于实时数据流。现有数据规范仅适用于固定布线电池配置及长期历史数据存储，难以满足实时需求。本文提出一种标准化数据规范及基于云的架构，支持云BMS的运行数据存储与分析，简化电池数字孪生的实现，并促进电池平台的研发。该规范兼容基于MMI的可重构电池组配置与控制参数，适用于实时数据流。实验数据与分析验证了该规范在云端实时数据传输、状态估计及容错测量方面的有效性。
解读: 该云BMS数据规范与实时流架构对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对PowerTitan等大型储能系统，可借鉴其通用数据规范实现电池簇级实时监控与状态估计，提升iSolarCloud平台的数据处理能力。MMI可重构电池组配置思想可应用于ST系列储能变流器的电池接入灵活性优化，支持异构电池组并联运...
构网型换流器的暂态功角与电压稳定性联合分析及增强
Joint Transient Angle and Voltage Stability Analysis and Enhancement of Grid-Forming Converters
Wenjia Si · Wenrui Li · Nima Tashakor · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
作为多电力电子电源电力系统中的一项关键技术，构网型变流器正日益普及。然而，其在电网故障下的暂态行为尚未得到充分研究。特别是，现有文献仅分别研究暂态功角或电压稳定性问题，未考虑两者同时发生的情况。为填补这一研究空白，本文对暂态功角和电压稳定性问题进行了全面分析。首先，推导了平衡点的存在条件。然后，利用拉萨尔不变集定理揭示了稳定平衡点的吸引域。所推导的稳定条件可确保构网型变流器在暂态过程中安全运行。此外，研究发现有功功率削减和无功功率注入均能增强暂态功角和电压稳定性。然而，有功功率削减会恶化频率调节...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性的联合分析研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术转型，该论文提出的联合暂态角稳定和电压稳定分析方法直接切中当前技术痛点。 在技术价值层面，该研究首次系统性地分析了构网型变流器在电网故障时同时面临的角稳定和电压稳...
基于并行估计器的模块化多电平变换器虚假数据注入攻击防护
Cyber-Secured Modular Multilevel Converters against False-Data Injection Attacks through Concurrent Estimators
Masoud Amirrezai · Nima Tashakor · Amin Hashemi-Zadeh · Hans D. Schotten 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
近二十年来，模块化多电平变换器（MMC）等级联电路已成为中高压电网中的关键技术，广泛用于大功率变换、风电并网与电能质量调节，并有望参与构网运行。然而，其复杂的控制监控系统及电子器件的敏感性使其易受网络攻击。本文研究了MMC在虚假数据注入攻击（FDIA）下的运行安全性，提出一种结合模块级卡尔曼滤波与桥臂级神经网络估计器的并行估计算法，实现对复杂网络攻击的有效检测与抑制。仿真与实验结果表明，该方法在应对高级攻击时性能优于现有技术，且避免了高计算复杂度，显著提升了MMC及关键电力系统（如直流输电与数据...
解读: 该研究对阳光电源的大功率产品线网络安全具有重要参考价值。并行估计算法可应用于ST2000储能变流器、SG350HX光伏逆变器等MMC拓扑产品的控制系统,提升其抗网络攻击能力。特别是在构建电站级智能运维系统时,该方案可与iSolarCloud平台结合,为储能电站、光伏电站提供更可靠的数据安全保障。通过...
基于优化LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制器稳定性设计
Stability Design of Single-Loop Voltage Controller for Grid-Forming Inverters With Optimized LLCL Filter
Davood Keshavarzi · Nima Tashakor · Jingyang Fang · Brahim Elkhalil Youcefa 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
摘要：未来的多电力电子电网中，可控开关模式电源的渗透率不断提高，预计可再生能源和储能系统中将需要具备电网支撑能力的逆变器及相关控制技术。通常采用 LC 滤波器以明确的电流将逆变器与电网相连。为使系统稳定并防止振荡，LC 谐振频率通常选择为采样频率的三分之一以上。在运行过程中，由于电网阻抗的影响，有效滤波器谐振频率会发生偏移，而电网阻抗因地点而异，甚至会随时间变化。这种谐振频率偏移可能使系统进入不稳定运行区域。相反，选择高谐振 LC 滤波器在抑制开关畸变方面无法满足电网规范要求。本文介绍了一种用于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网形态正从传统同步发电机主导向电力电子化转变，构网型逆变器已成为我司光伏逆变器和储能系统产品线的核心技术方向。 该技术的创新点在于通过负比例增益控制算法，使低谐振频率的LL...
具有等模块与无传感器电压平衡的非对称级联桥变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块级联能够产生多电平电压输出，以提高电力传输能力和质量。然而，由于电压电平仅随模块数量呈线性增加，传统级联变换器若要实现高质量和高精度，就需要数量过多的模块。电压呈递减序列（例如二进制几何级数（1, ½, ¼, …））的模块模仿模数转换，通过对具有越来越精细步长的模块进行线性组合，可生成非常精细的输出波形。然而，使用电压递减的模块会迅速降低每个模块的能量含量，并且通常需要为每个模块电压等级专门设计模块。本文提出了一种新颖的不对称变换器设计，其模块电压序列截然不同，还提出了一种最优低成本控制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的非对称级联桥式变换器技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的模块电压序列设计，在保持模块标准化的前提下实现了高质量多电平输出，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 技术的核心优势在于突破了传统级联拓扑的局限性。相比二进制...
优化光伏-电池混合系统：一种具有组件级最大功率点跟踪和负载共享的可重构方法
Optimizing PV–Battery Hybrid Systems: A Reconfigurable Approach With Module-Level Maximum-Power-Point Tracking and Load Sharing
Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种新颖的混合可重构电池与光伏（PV）系统，旨在满足对高效可再生能源日益增长的需求。该系统采用模块化可重构架构，配备紧凑的耦合电感和独特的调制策略，提高了灵活性和能源利用率。该系统确保每个光伏组件在其最大功率点（MPP）运行，以实现发电最大化，同时解决了硬线连接带来的局部最优和可扩展性等问题。电池模块能无缝适应光伏输出功率和负载需求的波动，同时确保稳定的直流母线电压输出。通过耦合电感在并联和串联连接之间创建中间状态，以管理并联模块之间的电压差。这些电感占用空间小，磁性材料使用量少。它们...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏-储能混合可重构系统技术具有显著的战略价值。该技术通过模块级最大功率点跟踪（MPPT）和可重构架构，有效解决了传统固定串联系统中的局部遮蔽、失配损失和扩展性受限等痛点，这与我们在组串式逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心创新在于紧凑型耦合电感...