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全软开关直流固态断路器
Fully Soft-Switched DC Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Hua Zhang · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型全软开关直流固态断路器。在直流电流中断过程中，主开关和辅助开关均在零电流切换（ZCS）条件下关断。通过引入一种新型基于电感-电容-电容（LCC）的有源注入电路，消除了开关上的瞬态功率，实现了快速动作，从而显著提升了系统可靠性。实验验证了350V/90A的原型机性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏直流侧保护具有重要意义。直流固态断路器（SSCB）相比传统机械断路器具有响应速度快、无电弧等优势，能有效提升直流侧故障切除能力，降低开关损耗并提高系统寿命。建议研发团队关注该软开关拓扑在储能变流器（PCS）直流侧保护及高...
基于故障电流旁路的低压直流固态断路器
Fault Current Bypass-Based LVDC Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Fei Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于碳化硅（SiC）MOSFET的新型低压直流（LVDC）固态断路器（SSCB）。该方案通过故障电流旁路技术，使得金属氧化物压敏电阻（MOV）的钳位电压能够接近直流系统额定电压，从而有效降低了主开关和缓冲电路上的电压过冲，并提升了系统的最大断流能力。
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。随着直流微网和高压储能系统的普及，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该方案利用SiC器件的高频特性实现更精准的故障电流旁路，有助于减小断路器体积并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在储能...
基于MOV-RCD缓冲电路的直流固态断路器对称结构实现
Implementing Symmetrical Structure in MOV-RCD Snubber-Based DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Reza Kheirollahi · Yao Wang · Hua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了基于金属氧化物压敏电阻（MOV）和电阻-电容-二极管（RCD）缓冲电路的直流固态断路器（SSCB）。文章提出了首个综合考虑热耗散与缓冲充电时间的MOV-RCD参数设计方法，并分析了主开关管的热特性对电路性能的影响。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率充电桩业务具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护的响应速度与可靠性至关重要。本文提出的MOV-RCD缓冲参数设计方法，可优化PCS内部直流母线保护电路的散热设计，提升功率模块在短路故障下的生存能力。...
基于电容耦合的固态断路器瞬态电流换流技术
Capacitive Couple-Based Transient Current Commutation in Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Xin Zan · Shuyan Zhao · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种用于直流固态断路器（SSCB）实现瞬态电流换流（TCC）的新型辅助电路。该电路包含主动注入电路（AIC）和电容耦合器两部分。核心贡献在于通过在辅助支路与主支路间引入耦合电容，有效防止了辅助支路的短路故障，提升了断路器的可靠性与换流效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流侧故障保护成为系统安全的关键。该电容耦合辅助电路方案能有效提升固态断路器的响应速度与可靠性，有助于优化PCS内部直流侧保护逻辑，降低功率器件在故障切...
基于电容-电容对结构互补换流的快速Y型晶闸管直流固态断路器
Fast Y-Type Thyristor-Based DC SSCB Using Complementary Commutation in a Capacitor–Capacitor Pair Structure
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Xin Zan · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型Y型晶闸管直流固态断路器（SSCB）。核心贡献在于一种包含电容-电容对的互补换流电路，具有三大优势：一是利用电容对结构实现反向电流脉冲注入，从而实现快速换流；二是优化了金属氧化物避雷器（MOV）的能量吸收效率，提升了断路器的整体可靠性与响应速度。
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。直流侧短路保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，传统的机械断路器响应慢，而基于晶闸管的SSCB能实现微秒级故障切除。该文提出的电容-电容对互补换流结构，有望优化PCS内部直流侧保护方案，提升系统在极端故...
一种具有恒压输出的S-CLC补偿负载无关感应功率传输系统
An S-CLC Compensated Load-Independent Inductive Power Relay System With Constant Voltage Outputs
Zhonghao Dongye · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Hua Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种S-CLC补偿网络，用于实现多串联模块门极驱动器的无线供电。该方案具备两大核心优势：一是实现了恒压（CV）输出且与负载无关，确保各接收端电压不受负载波动影响；二是S-CLC拓扑结构紧凑，易于集成，有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）及高频功率变换拓扑，与阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan）内部的辅助电源设计具有潜在关联。在组串式逆变器中，高压侧到低压侧的隔离供电是关键环节，S-CLC拓扑的负载无关特性可简化控制逻辑，提高多路驱动电源的稳定性。建议研发团队关注该拓扑在提升...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器（SSCB）中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统（WEPUS）。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输（IPT）技术，为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源，有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题，提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器（PCS）设计中，高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计，减少物理布线，提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...