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一种用于T型三电平逆变器在多桥臂IGBT开路故障下实现容错的冗余单元
A Redundant Unit to Form T-Type Three-Level Inverters Tolerant of IGBT Open-Circuit Faults in Multiple Legs
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
T型三电平（T2ML）逆变器具有低总谐波失真和高效率的优势，但其功率器件数量多，可靠性挑战大。现有文献尚未解决多桥臂同时发生开关管故障的容错问题。本文提出了一种冗余单元设计，使T2ML逆变器能够容忍多个桥臂的IGBT开路故障，提升系统可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中的T型三电平拓扑。随着光伏电站向高功率密度和长寿命周期发展，逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。该容错技术通过冗余设计解决多桥臂故障问题，可显著降低逆变器在复杂电网环境下的停机风险，减少运维成本。建议研发团队评估该冗余单元的成本效益，将其...
带有故障管理冗余单元的T型逆变器部分三电平运行恢复
Recovering Partial Three-Level Operation in a T-Type Inverter With Fault Management Redundant Unit
Borong Wang · Zhan Li · Minghan Dong · Zhihong Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对T型三电平逆变器，提出了一种利用冗余单元处理开路故障的方法。通过等效开关状态和改进的虚拟矢量技术，解决了传统容错方案在故障后输出电平降级的问题，实现了故障状态下的三电平运行，显著提升了逆变器的容错性能与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器和集中式逆变器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率光伏逆变器的主流技术方案，提升其在功率器件开路故障下的容错能力，能显著增强电站的可靠性，减少运维成本。建议研发团队评估该“等效开关状态”策略在现有SG系列逆变器控制算法中的集成可行性，特别...
一种基于电流路径跟踪的T型逆变器开路故障诊断电压矢量残差估计方法
A Voltage Vector Residual Estimation Method Based on Current Path Tracking for T-Type Inverter Open-Circuit Fault Diagnosis
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出一种基于电流路径跟踪的故障诊断方法，通过电流路径状态关联逆变器在正常与异常工况下的设备状态及运行模式。基于图论构建节点路径模型，并应用于T型逆变器拓扑。该模型能有效反映健康及故障状态下的系统转换，为电力电子变换器的可靠性监测提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。T型逆变器拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及部分储能变流器（PCS）中。通过引入基于图论的电流路径跟踪诊断方法，可显著提升逆变器在复杂工况下的开路故障检测精度，减少误报，从而提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能力。建议研发团队将此算法集成...
基于信号卷积池化处理与共享滤波器学习的T型逆变器晶体管开路故障实时诊断
Real-Time Diagnosis Based on Signal Convolution-Pooling Processing and Shared Filter Learning for Transistor Open-Circuit Faults in a T-Type Inverter
Borong Wang · Guodong Chen · Jinfeng Song · Chenyi Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于信号卷积池化的数据驱动方法，用于T型逆变器的实时故障诊断。该模型由辅助神经网络和多层卷积特征分类器（MCFC）组成。辅助神经网络通过少量训练数据集学习并为MCFC提供滤波器参数。通过共享滤波器学习，该方法实现了对T型逆变器晶体管开路故障的高效实时诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑广泛应用于阳光电源的高效逆变产品中，该研究提出的基于深度学习的实时故障诊断方法，能显著提升逆变器在运行过程中的可靠性与运维效率。建议将此算法集成至iSolarCloud智能运...
光伏差分功率处理系统的变换器额定容量分析
Converter Rating Analysis for Photovoltaic Differential Power Processing Systems
Katherine A. Kim · Pradeep S. Shenoy · Philip T. Krein · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
当光伏电池串联时，内部和外部失配会降低输出功率。差分功率处理（DPP）架构通过仅处理总功率的一小部分，在保持分布式局部最大功率点跟踪（MPPT）的同时，实现了高系统效率。本文详细介绍了用于确定DPP系统变换器额定容量的计算方法和分析过程。
解读: 差分功率处理（DPP）技术通过处理失配功率而非总功率，能显著提升光伏系统在阴影遮挡或组件老化条件下的发电效率。对于阳光电源而言，该技术可作为组串式逆变器（String Inverter）及户用光伏解决方案的优化方向。在分布式光伏场景中，集成DPP架构有助于增强系统对复杂环境的适应性，提升iSolar...
宽负载范围多目标效率优化产生双有源桥变换器的闭式控制解
Wide-Load Range Multiobjective Efficiency Optimization Produces Closed-Form Control Solutions for Dual Active Bridge Converter
Lu Zhou · Yihan Gao · Hao Ma · Philip T. Krein · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种用于隔离型双有源桥（DAB）变换器三相移（TPS）控制的多目标效率优化方法。通过对电感电流应力、电感均方根电流及零电压开关（ZVS）进行综合优化，旨在降低导通损耗、磁损耗及开关损耗，并利用遗传算法求解最优控制策略。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化系统的核心拓扑。该文提出的TPS控制优化方法能有效提升DAB在宽负载范围下的转换效率，对于优化储能PCS的轻载及全功率段效率至关重要。通过闭式解控制方案，可降低控制器计算负担，提升系统动态响应速度。...
一种用于电能无线传输系统的空间嵌套磁集成方法分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of a Spatially Nested Magnetic Integration Method for Inductive Power Transfer Systems
Zhuhaobo Zhang · Shaoting Zheng · Zirui Yao · Dehong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种空间嵌套磁集成方法，将电能无线传输（IPT）系统中的离散谐振电感集成至变压器结构中。通过采用单极性变压器线圈，并与嵌套螺线管电感线圈实现正交解耦，有效解决了不同偏移情况下的耦合问题。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。磁集成技术有助于提升功率密度并降低系统体积，对于未来探索高集成度、小型化的无线充电解决方案具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升系统抗偏移能力方面的表现，评估其在未来高端充电桩产品中实现模块化、轻量化设计的可行性，以增...
一种用于抗偏移容限和电池充电应用的带可变电感集成感应电能传输系统设计
An Integrated Inductive Power Transfer System Design With a Variable Inductor for Misalignment Tolerance and Battery Charging Applications
Zhuhaobo Zhang · Fan Zhu · Dehong Xu · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
感应电能传输（IPT）技术因其安全、灵活和便捷的特性，在电动汽车充电领域具有重要应用价值。本文提出了一种采用可变电感控制的集成IPT系统设计，旨在实现恒流（CC）和恒压（CV）电池充电曲线，并具备良好的抗偏移容限能力。
解读: 该研究关注无线充电（IPT）技术中的抗偏移与充电控制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但随着市场对便捷性要求的提升，无线充电技术可作为未来充电桩产品线的前瞻性技术储备。文中提到的可变电感控制策略可优化充电效率，提升用户体验。建议研发团队关注该技...
一种集成正交解耦变压器的感应电能传输系统线圈定位方法
A Coil Positioning Method Integrated With an Orthogonal Decoupled Transformer for Inductive Power Transfer Systems
Zhuhaobo Zhang · Shaoting Zheng · Zirui Yao · Dehong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
感应电能传输（IPT）系统中原副边线圈的偏移会降低功率容量与效率。本文提出了一种集成正交解耦变压器的副边线圈定位方法。该结构由嵌套的矩形线圈和螺线管线圈组成，包含一对双D线圈和一对螺线管线圈，实现了空间集成与解耦。
解读: 该技术主要针对无线充电（IPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在关联。随着大功率无线充电技术的发展，该定位方法有助于提升充电效率并降低对位精度要求，提升用户体验。建议研发团队关注其在电动汽车无线充电产品中的应用可行性，特别是如何通过解耦结构优化磁集成设计，以减小充电模块体积并提升系统抗偏...
感应电能传输系统中宽偏移容限的多频补偿策略分析与设计
Analysis and Design of Multifrequency Compensation Strategy for Wide Misalignment Tolerance in Inductive Power Transfer Systems
Zirui Yao · Shiying Luo · Zhuhaobo Zhang · Guanxi Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对感应电能传输系统在偏移情况下输出功率不一致的问题，本文提出了一种基于原边失谐多频补偿电路的拓扑结构。通过在多个开关频率下实现功率与耦合系数曲线的交叉，该方案在宽偏移范围内保持了输出功率的稳定性。
解读: 该研究提出的多频补偿策略旨在解决无线充电系统在偏移条件下的功率波动问题，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该拓扑可提升充电桩在车辆停放位置偏差时的用户体验。建议研发团队关注该多频控制策略在提升功率密度和降低磁耦合敏感度...
用于感应电能传输系统优势的全失谐三线圈配置
All-Detuned Three-Coil Configuration for Advantages in Inductive Power Transfer Systems
Zirui Yao · Shiying Luo · Xuan Wei · Zhuhaobo Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对感应电能传输（IPT）系统在长气隙、高功率及空间受限场景下的性能衰减问题，提出了一种全失谐三线圈配置方案。通过优化线圈耦合机制，该设计有效提升了系统的整体耦合系数与传输效率，为复杂环境下的无线电能传输提供了新的拓扑优化思路。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线连接为主，但随着大功率无线充电技术在电动汽车及工业自动导引车（AGV）领域的渗透，该“全失谐三线圈”拓扑可作为提升长距离、高功率无线充电效率的储备技术。建议研发团队关注该拓扑在提升系统抗偏移能力方...
基于交流参数表征的光伏面板子串热斑检测
Photovoltaic Hot-Spot Detection for Solar Panel Substrings Using AC Parameter Characterization
Katherine A. Kim · Gab-Su Seo · Bo-Hyung Cho · Philip T. Krein · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
热斑效应会降低光伏系统发电效率并加速电池老化。现有旁路二极管方案无法从根本上防止热斑损伤。本文提出一种基于交流参数表征的主动式热斑检测方法，能够有效识别光伏组件串内部的热斑故障，为提升光伏系统长期运行可靠性提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度价值。在组串式逆变器（String Inverter）产品线中，集成此类主动式热斑检测算法，可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力，实现从“被动报警”到“主动预防”的转变。通过在逆变器端引入交流阻抗分析，无需额外传感器即可精准定位组件故障，有效降低电站运...
电动汽车变极感应电机逆变器设计考量
Inverter Design Considerations for Variable-Pole Induction Machines in Electric Vehicles
Elie Libbos · Elisa Krause · Arijit Banerjee · Philip T. Krein · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种针对变极感应电机（IM）的通用逆变器设计框架，量化了变极技术及多相逆变桥臂对转换器效率与尺寸的优化优势。研究通过设计18桥臂驱动器，实现了感应电机在六极、四极与两极间的重构，在最高转速下将转矩能力提升了2.2倍。
解读: 该研究探讨的多相逆变器拓扑与变极电机驱动技术，对阳光电源电动汽车充电桩及车载电力电子业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光伏与储能，但随着公司在新能源汽车配套设施领域的拓展，该文中关于多相逆变器提高功率密度与效率的设计方法，可为未来高功率充电桩的功率模块设计及电机驱动控制算法提供技...
一种具有多频段频率跟踪控制以实现抗偏移能力的电感耦合无线充电系统
An Inductive Power Transfer Charging System With a Multiband Frequency Tracking Control for Misalignment Tolerance
Zhuhaobo Zhang · Shaoting Zheng · Shiying Luo · Dehong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
锂电池充电通常需经历恒流（CC）到恒压（CV）模式的转换，这对电感耦合无线充电（IPT）系统的效率提出了挑战。本文提出了一种多频段频率跟踪控制策略，旨在匹配CC/CV充电模式，并有效缓解因线圈偏移导致的性能下降问题。
解读: 该技术主要应用于电动汽车无线充电领域，与阳光电源的充电桩业务高度相关。无线充电技术是未来充电基础设施的重要演进方向，尤其在提升用户体验和自动化充电方面具有潜力。通过多频段频率跟踪控制，可以有效解决实际应用中线圈对准精度要求高的问题，提升系统在复杂环境下的充电效率。建议研发团队关注该拓扑在提升充电桩抗...
通过动态调整有源单元提升直流固态变压器效率
Efficiency Enhancement of DC Solid-State Transformers by Dynamically Adjusting Active Cells
Haoyuan Weng · Yongshan Jiang · Min Chen · Changsheng Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
直流固态变压器（DCSST）是未来中压直流系统的核心模块，其效率对系统至关重要。高压半导体器件的应用显著减少了DCSST的功率转换单元数量。本文提出了一种动态调整有源（在用）单元数量的方法，以优化DCSST在不同负载条件下的整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流并网技术具有重要参考价值。DCSST作为模块化多电平变换器的演进方向，通过动态调整有源单元数量，可显著提升储能PCS在轻载或宽电压范围下的运行效率。建议研发团队关注该动态控制策略，将其应用于高压储能变流器架构中，以优...
利用不对称因子最小化感应电能传输系统的电流以实现失调容限和宽负载范围
Minimizing Current in Inductive Power Transfer Systems With an Asymmetrical Factor for Misalignment Tolerance and Wide Load Range
Zirui Yao · Junjie Zhang · Shiying Luo · Zhongbao Luo 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对感应电能传输（IPT）系统中失调和宽负载范围导致的电流过大及控制复杂问题，本文提出了一种基于不对称因子的电流最小化方法。该方法有效降低了变换器及原边谐振电路的电流，提升了系统在复杂工况下的运行性能。
解读: 该研究关注IPT系统的效率优化与鲁棒性，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩以传导式为主，但无线充电（IPT）是未来高阶充电技术的重要方向。该文中提出的不对称因子控制策略，可为阳光电源在开发高效率、高容错性的无线充电模块时提供拓扑优化思路，有助于提升系统在不同停车位置下的...
一种无变压器软开关多端口集成变换器及其漏电流抑制方法
A Transformerless Soft-Switching Multiport Integrated Converter With Leakage Current Suppression for Residential Energy Management
Lu Zhou · Yihan Gao · Minghan Dong · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种无变压器、无漏电流的软开关多端口集成变换器（SSIMPC），用于家庭光伏、储能、直流母线及交流电网端口的集成。光伏端口工作于连续电流模式，实现低输入电流纹波与可再生能源高效利用；储能端口作为能量缓冲并支持软开关灵活控制。采用间接占空比解耦调制策略，无需额外无源器件即可实现多路零电压开关与电感复用。共地结构有效抑制漏电流并提升安全性。该拓扑支持多种功率组合的能量管理，适用于综合性家庭能源系统。实验样机验证了理论分析与拓扑可行性。
解读: 该无变压器软开关多端口集成变换器技术对阳光电源户用储能产品线具有重要应用价值。其共地结构漏电流抑制方案可直接应用于SG系列户用光储一体机，提升系统安全性并简化接地设计。间接占空比解耦调制实现的多路ZVS技术，可优化ST系列储能变流器中PV-Battery-Grid三端口协同控制，降低开关损耗10-1...