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一种具有集成PCB罗氏线圈共模电流传感器的高频插入损耗增强型有源EMI滤波器
A High-Frequency Insertion Loss Enhanced Active EMI Filter With Integrated PCB Rogowski Coil CM Current Sensor
Yuan Feng · Peng Guo · Qianming Xu · Cheng Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
宽禁带半导体提升了开关电源的功率密度，但也带来了严重的共模（CM）电磁干扰（EMI）问题。相比传统无源EMI滤波器，有源EMI滤波器（AEF）通过传感与注入技术抵消噪声，显著减小了滤波器体积。本文提出了一种集成PCB罗氏线圈传感器的高频增强型AEF，旨在解决高频段EMI抑制的挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高开关频率演进（如SiC器件的广泛应用），EMI干扰抑制已成为提升产品竞争力的关键。该技术通过集成PCB罗氏线圈实现紧凑型有源EMI滤波，能有效减小滤波器体积，从而进一步提升逆变器和PCS的功率密度。建议研发团...
一种基于数字孪生的DC-DC变换器健康指标估计方法
A Digital Twin Based Estimation Method for Health Indicators of DC–DC Converters
Yingzhou Peng · Shuai Zhao · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于数字孪生概念的电力电子变换器状态监测健康指标估计方法。该方法具有非侵入性，无需额外的硬件电路及校准。文中以Buck DC-DC变换器为例，通过理论分析、实际考量及实验验证，展示了该方法在变换器健康状态评估中的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC-DC变换级是核心功率转换单元，其可靠性直接影响整机寿命。通过引入数字孪生技术，可以在无需增加硬件成本的前提下，实现对功率模块（如IGBT/SiC）老化程度的实时监测与...
基于可解释全维统计分析的车载电池组软短路故障诊断
Soft Short-Circuit Fault Diagnosis for Vehicular Battery Packs With Interpretable Full-Dimensional Statistical Analytics
Fei Peng · Shuai Jiang · Yuanzhe Zhao · Linjie Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文针对车载锂离子电池组软短路故障诊断的挑战，提出了一种基于改进虚拟电压测量流式差分矩阵的全维统计分析方法。该方法通过全维特征提取与可解释性分析，有效提升了电池组内部短路故障的检测精度与诊断可靠性，为预防电池热失控提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着储能系统规模化应用，电池安全是核心痛点。该研究提出的软短路故障诊断方法，可深度集成至阳光电源的BMS（电池管理系统）及iSolarCloud智能运维平台中，通过高精度的故障预警替代传统的阈值报警，显著...
基于PCB的平面电容电压测量系统的紧凑化设计
Compact Design of PCB-Based Planar Capacitive Voltage Measurement System for WBG Devices
Yiyang Wei · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对宽禁带（WBG）器件开关特性的在线监测，本文提出了一种基于PCB平面电容的电压测量系统。该系统利用平面电容分压器（PCVD）实现紧凑化设计，有效解决了功率变换器中电压监测的集成难题，提升了高频开关状态下的测量精度与可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体，高频开关下的电压应力监测对提升系统可靠性至关重要。该平面电容测量技术具有体积小、易于PCB集成的优势，非常适合集成在阳光电源的高功率密度功率模块驱动板中。建议研发团队评估该方案在SiC模块驱动保护电路中的应用潜...
磁芯材料特性与几何形状对中频变压器声学噪声辐射的影响
Influence of Material Properties and Geometric Shape of Magnetic Cores on Acoustic Noise Emission of Medium-Frequency Transformers
Peng Shuai · Juergen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
中频变压器（MFT）因其高功率密度和体积小，在智能电网和牵引变流器等领域应用广泛。然而，磁致伸缩效应导致的声学噪声是其设计中的关键挑战。本文研究了磁芯材料特性及几何结构对MFT噪声辐射的影响，为优化变压器设计、降低电磁噪声提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的高频磁性元件设计具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，MFT的电磁噪声控制已成为提升产品环境适应性和用户体验的关键。建议研发团队利用文中提到的多物理场耦合仿真方法，在设计阶段优化磁芯材料选型与结构布局，...
基于物理信息机器学习的电力电子变换器参数估计
Parameter Estimation of Power Electronic Converters With Physics-Informed Machine Learning
Shuai Zhao · Yingzhou Peng · Yi Zhang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
物理信息机器学习（PIML）将领域知识与物理模型相结合，在电力电子领域展现出巨大潜力。本文提出了一种基于PIML的参数估计方法，并通过DC-DC Buck变换器案例进行了验证。该方法将深度神经网络与变换器的动态模型无缝耦合，实现了对关键参数的精确估计。
解读: 该技术对阳光电源的逆变器及储能PCS产品线具有重要应用价值。在复杂的电网环境下，功率变换器内部关键参数（如电感、电容老化状态）的实时精准估计是实现预测性维护的核心。通过将物理模型嵌入神经网络，阳光电源可在iSolarCloud平台及本地控制器中部署该算法，无需额外传感器即可实现对核心功率模块健康状态...
利用主励磁机作为位置传感器进行无刷同步起动/发电机转子位置估计
Rotor Position Estimation of Brushless Synchronous Starter/Generators by Using the Main Exciter as a Position Sensor
Shuai Mao · Weiguo Liu · Zhe Chen · Ningfei Jiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
针对无刷同步起动/发电机（BSSG）传统无传感器控制中信号注入带来的损耗、噪声及起动转矩降低等问题，本文提出利用主励磁机作为位置传感器的方法。该方法规避了主发电机磁凸极性及旋转整流器多整流模式带来的估计误差，简化了复杂的解调过程，提升了起动控制性能。
解读: 该文献研究的无刷同步起动/发电机（BSSG）技术主要应用于航空航天或大型旋转电机领域，与阳光电源现有的风电变流器产品线在电机控制逻辑上有一定相似性（如无传感器控制、电机起动策略）。虽然该技术目前不直接应用于阳光电源的光伏或储能产品，但其提出的“利用励磁机作为位置传感器”的思路，对于优化风电变流器在低...
一种用于LLC变换器交直流电容的边缘侧状态监测方案
An Edge-Based Condition Monitoring Scheme for the AC and DC Capacitors in LLC Converter
Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Wei Wang · Yingzhou Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
LLC变换器因高频运行和电气隔离特性广泛应用于高功率密度场景。然而，其谐振电容和直流输出电容在高频充放电下易老化失效。本文提出了一种针对LLC变换器多电容器的在线状态监测方案，旨在提升系统运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）具有重要价值。LLC拓扑常用于DC-DC级以实现高效率，电容作为关键易损件，其在线监测直接关系到产品的全生命周期可靠性。通过边缘侧监测方案，阳光电源可结合iSolarCloud平台实现电容健康状态（SOH）的实时预警...
基于桥臂中点电压积分的LLC谐振变换器开关管开路故障诊断方法
Switch Open-Circuit Fault Diagnosis Method Using Bridge Arm Midpoint Voltage Integral for LLC Resonant Converter
Wei Wang · Yang Li · Quanjie Wang · Chenchen Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
LLC谐振变换器因其高效率和高功率密度，广泛应用于空间受限的场景。然而，主开关管的故障严重影响了系统的可靠性。本文提出了一种基于桥臂中点电压积分的诊断方法，能够有效识别并定位LLC变换器中的开关管开路故障，提升系统运行的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。LLC拓扑常用于储能变流器（PCS）的隔离级，开关管故障诊断是提升系统全生命周期可靠性的关键。通过引入桥臂中点电压积分诊断算法，可实现故障的快速定位与预警，减少运维成本，并...
海底ISOP型直流变换器子模块故障诊断与冗余协同控制容错方法
A Fault-Tolerant Method of Submodule Fault Diagnosis and Redundant Cooperative Control for Subsea ISOP-Type DC Converters
Wei Wang · Zhikang Shuai · Hanwen Long · Feng Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对海底直流变换器在密闭小空间内散热受限导致的开关器件及电容故障问题，本文提出了一种多级协同故障诊断与冗余控制策略。该方法旨在提升输入串联输出并联（ISOP）架构直流变换器的可靠性，通过实时监测与容错控制，确保在部分模块失效时系统仍能稳定运行。
解读: 该研究关注高可靠性直流变换架构及容错控制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展，模块化设计（如多电平或级联架构）成为趋势。文中提出的故障诊断与冗余协同控制策略，可优化阳光电源iSolarCloud平...
模块化多电平AC/AC变换器的调制模型预测控制
Modulated Model Predictive Control for Modular Multilevel AC/AC Converter
Zhixing He · Peng Guo · Zhikang Shuai · Qianming Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异特性在高功率应用中广受关注。本文针对基于全桥MMC的三相转单相直接AC/AC变换器，提出了一种新型调制模型预测控制（MMPC）方法，旨在提升交流电源系统（ACPS）的稳态多目标电流控制性能。
解读: 该研究提出的MMPC控制策略及MMC拓扑优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多为DC/AC架构，但随着电网对高压、大容量及电能质量要求的提升，MMC拓扑在超高压并网及柔性直流输电领域的应用潜力巨大。建议研发团队...
面向全功率范围软开关与最小峰值电流的3/2LNPC-DAB变换器四重移相优化调制
Optimized Quadruple Phase-Shift Modulation of 3/2LNPC-DAB Converters for Full-Power-Range Soft-Switching and Minimum Peak Current
Jiayun Liu · Cheng Tang · Jiayu Hu · Qianming Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文研究了三电平至两电平中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）DC-DC变换器的对称移相调制。相比传统两电平DAB，该拓扑控制变量更多，导致运行模式和约束条件增加，调制优化复杂。文章提出了一种四重移相调制策略，旨在实现全功率范围内的软开关并最小化峰值电流。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换环节。3/2LNPC拓扑在提升储能变流器（PCS）功率密度和效率方面具有显著优势，尤其适用于高压储能场景。通过四重移相优化，可有效降低开关损耗并减小电感峰值电流，从而提升PCS的整体转换效率和热管理性...
用于航空绕线转子同步起动/发电机的两相无刷励磁机设计与控制
Design and Control of a Two-Phase Brushless Exciter for Aircraft Wound-Rotor Synchronous Starter/Generator in the Starting Mode
Ningfei Jiao · Weiguo Liu · Tao Meng · Jichang Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种新型两相无刷主励磁机结构及控制策略，旨在解决航空无刷绕线转子同步起动/发电机在电动机模式下的励磁问题。通过采用两相对称绕组作为励磁机励磁绕组，并由两相逆变器供电，实现了起动模式下的高效励磁控制。
解读: 该文献研究航空领域的无刷励磁与电机起动控制技术，与阳光电源现有的光伏、储能及风电变流器业务在应用场景上存在较大差异。然而，其涉及的“两相逆变器控制”及“电机起动励磁策略”在底层功率电子拓扑和PWM控制算法上具有一定的学术参考价值。对于阳光电源而言，该技术可作为电力电子变换器在特殊电机驱动控制方面的技...
基于开关频率调制的VSG基频结温主动热控制方法
Active Thermal Control With Switching Frequency Modulation for Fundamental Frequency Junction Temperature of the VSG
Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。
解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...
一种面向功率半导体器件的在线换流器级老化故障模式分离方法
An Online Converter-Level Wear-Out Failure Mode Separation Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Kaichun Wang · Xing Wei · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
引线键合功率半导体器件有两种主要的与封装相关的老化模式：键合线脱落和焊点退化。在运行的功率变换器中区分这两种老化模式非常重要，这样可以定位退化点，并分别监测老化过程。因此，这有助于实现功率半导体器件封装的优化设计以及开发更精确的寿命模型。本文重点研究功率器件运行时主要老化模式的分离问题。通过变换器级导通电压测量电路，获取功率器件输出电流 - 电压（I - V）特性曲线上的两个点，从而实现功率变换器中所有功率器件老化模式的分离。与传统方法相比，该方法是一种在线解决方案，从变换器层面来看适用于不同类...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项功率半导体器件在线失效模式分离技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、MOSFET等功率器件是决定系统可靠性和寿命的关键部件。该技术能够在设备运行状态下区分键合线脱落和焊层退化两种主要失效模式，这为我们实现预测性维护和精准故障定位提供了新...
一种用于模块化级联LLC变换器的在线多电容监测方案
An Online Multi-capacitors Monitoring Scheme for the Modular Cascaded LLC Converter
Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Zhang Hong · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
模块化级联LLC变换器广泛应用于具有宽电压增益的直流系统高功率场合，其电压耐受能力不受现有器件限制。然而，级联结构导致电容数量增多，一旦单个电容失效可能增加系统整体故障风险。传统监测方法需复杂电路，难以适用。本文提出一种仅基于一次瞬态大信号轨迹的在线多电容监测方法，适用于输入串联输出并联型LLC级联变换器。该方法无需额外传感器，利用现有检测装置同步提取输入、谐振及输出电容参数，不影响变换器正常运行。实验结果验证了该方法在LLC变换器平台上的有效性和准确性。
解读: 该在线多电容监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化级联LLC拓扑在储能系统的DC-DC变换环节可实现宽电压范围适配和高功率密度，但多电容失效风险制约系统可靠性。该方案无需额外传感器，仅利用单次瞬态响应即可同步提取输入、谐振及输出电容参数，可直接...
混合交流/直流配电网故障下分布式电源的新型电压支撑策略
Novel Voltage Support Strategies for DGs in Hybrid AC/DC Distribution Networks Under Faults
Yuze Li · Peng Guo · Qianming Xu · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
根据并网规范，公共耦合点（PCC）电压越高，电压源换流器（VSC）可保持并网的时间越长。在混合交流/直流配电网（HADN）中，由于容量较小，靠近故障点的VSC型分布式电源（DG）难以通过电流注入有效支撑PCC电压，需借助大容量换流器如柔性交流/直流换流器（FAC）协同提供支持。然而，在阻感性HADN中，电压支撑效果与换流器电流相位及故障条件密切相关。本文分析了DG上游与下游两类故障位置下的双线接地与三相短路故障，提出了相应的HADN互联序网模型，并基于该模型推导出DG与FAC实现PCC电压最大支...
解读: 该混合AC/DC配电网电压支撑策略对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越能力提升具有重要价值。研究提出的序网模型和最优电流相角计算方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统与光伏电站协同支撑电网电压场景。针对小容量DG难以独立支撑PCC电...