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大功率IGCT门极驱动单元杂散阻抗测量与改进
Stray Impedance Measurement and Improvement of High-Power IGCT Gate Driver Units
Zhengyu Chen · Zhanqing Yu · Xuan Liu · Jiapeng Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
集成门极换流晶闸管（IGCT）的关断能力高度依赖于门极驱动单元（GDU）的换流性能。杂散阻抗是限制其性能的关键因素，但此前缺乏准确的获取方法。本文详细分析了基于实验测量的阻抗获取方法，涵盖了电解电容与陶瓷电容等关键组件的特性分析。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，在超大功率应用场景中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC模块，但随着电网侧储能及大型风电变流器向更高电压等级和更大功率密度演进，对驱动电路的杂散参数优化至关重要。本文提出的杂散阻抗测量与改进方...
重新思考模块化多电平变换器
MMC）的线性调制范围
Jingwei Meng · Qiang Song · Qianhao Sun · Shukai Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文探讨了模块化多电平变换器（MMC）的线性调制范围问题，重点分析了电容电压纹波（CVR）和环流抑制控制（CCSC）对调制范围、参数设计及运行特性的影响，揭示了实际输出电压与理想值之间的偏差机理。
解读: MMC技术是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）的核心拓扑演进方向。该研究深入分析了CVR与CCSC对调制范围的限制，对于优化大功率变换器的功率密度和并网性能具有重要指导意义。建议研发团队利用该理论优化控制算法，在保证电容电压稳定性的前提下，进一步提升逆变器的直流...
一种混合模块化多电平变换器的设计与运行
Design and Operation of a Hybrid Modular Multilevel Converter
Rong Zeng · Lie Xu · Liangzhong Yao · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种结合全桥子模块（FBSM）和半桥子模块（HBSM）的混合模块化多电平变换器（MMC）。与纯FBSM结构的MMC相比，该拓扑在保持直流故障阻断能力的同时，减少了功率器件使用量，从而降低了功率损耗。此外，通过利用负电压状态，进一步提升了该混合MMC的功率传输能力。
解读: 该混合MMC拓扑在直流故障阻断能力与功率损耗之间取得了极佳的平衡，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）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护需求日益迫切。该技术方案可优化大功率变流器的效率，降低散热成本，建议研...
混合模块化多电平变换器电容电压不平衡机理与平衡控制
Imbalance Mechanism and Balanced Control of Capacitor Voltage for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Maozeng Lu · Jiabing Hu · Rong Zeng · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）中全桥与半桥子模块充放电特性差异导致的电容电压不平衡问题，本文深入分析了调制比、功率因数角等关键因素的影响机制，并提出了一种有效的平衡控制策略，以解决高交流电压或低直流电压工况下的电压失衡难题。
解读: 该研究涉及的混合MMC拓扑在超高压直流输电及大型储能变流器（PCS）领域具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，随着系统向更高电压等级和更高功率密度演进，子模块电容电压平衡是提升系统可靠性与效率的核心挑战。本文提出的平衡控制策略可优化阳光电源大功率变流器...
用于低功耗设备的使用磁偶极线圈的高效方向不敏感无线电能传输系统
High-Efficiency Orientation Insensitive WPT Systems Using Magnetic Dipole Coil for Low-Power Devices
Cancan Rong · Xiangrui He · Yingqin Zeng · Conghui Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种新型耦合机制，旨在实现方向不敏感且优越的传输性能。发射线圈由立方体磁偶极子组成，可实现相对全向的无线充电。接收线圈包含两个相互垂直的偶极线圈，确保了从发射端获得最大的磁通量接收。
解读: 该技术主要针对低功耗设备的无线充电场景，与阳光电源现有的高功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan、PowerStack）业务关联度较低。但在电动汽车充电桩领域，随着未来无线充电技术在乘用车及特种车辆充电场景的潜在应用，该研究提出的全向耦合机制可作为技术储备，用于优化充电桩的对准容错性及...
具有高过载能力的模块化换相变换器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的新型模块化换相变换器。通过结合单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM，利用拓扑的软开关特性及集成门极换流晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，使变换器具备短期高过载运行能力。
解读: 该拓扑通过IGCT与模块化设计的结合，显著提升了变换器的过载能力，这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）具有参考价值。在电网侧储能或大型光伏电站应用中，提升系统在极端工况下的抗冲击能力是提升电网稳定性的关键。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT技术，但该研究中关...
具有可变直流电压的模块化多电平变换器
MMC）能量波动分析与优化
Zhengxuan Li · Qiang Song · Shukai Xu · Biao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了采用全桥子模块（FBSM）的模块化多电平变换器（MMC）在可变直流电压下的能量存储特性。针对现有研究不足，提出了一种有效方法以降低能量波动，优化调制策略，从而提升系统在宽直流电压范围下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对全桥MMC拓扑的能量波动优化，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型光伏集中式逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级演进，全桥子模块在提升调制灵活性和故障穿越能力方面优势显著。建议研发团队关注文中关于可变直流电压下的能量平衡控制策略，这有助于优化大...
用于集群AUV的多向磁耦合无线电能与数据传输系统
Wireless Power and Data Transfer System Using Multidirectional Magnetic Coupler for Swarm AUVs
Yingqin Zeng · Conghui Lu · Renzhe Liu · Xiangrui He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种基于新型多向磁耦合器的无线电能与数据同步传输系统，旨在解决集群水下航行器（AUV）的能源补给问题。通过采用两个反向缠绕的螺旋线圈作为发射端，产生空间多向磁场，为不同方向的多个弧形接收线圈供电。该技术实现了高效的无线能量传输与数据通信，提升了多设备协同作业的灵活性。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及地面充电桩，与水下航行器（AUV）应用场景差异较大，但其核心的“多向磁耦合”与“多接收端能量分配”技术，对未来电动汽车无线充电（EV Wireless Charging）及工业机器人自动充电技术具有参考价值。建议研...
集成器件物理与电路动态的PDAE建模电力电子设备混合并行协同仿真框架
Hybrid-Parallel Collaborative Simulation Framework Integrating Device Physics With Circuit Dynamics for PDAE-Modeled Power Electronic Equipment
Qingyuan Shi · Chijie Zhuang · Jiapeng Liu · Bo Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对电力电子设备（如功率变换器）的高性能优化，本文提出了一种混合并行协同仿真框架。该框架将功率半导体器件的物理特性与电路动态相结合，解决了在实验设计（DoE）、安全工作区定义及器件故障分析中，多尺度仿真计算量大、精度不足的难题，为电力电子系统的设计与可靠性评估提供了高效的仿真手段。
解读: 该仿真框架对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的可靠性是核心竞争力。该方法能够实现器件物理层与系统电路层的协同仿真，有助于更精准地评估高功率密度变换器在极端工况下的热应力与电应力，从而优化安...
大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，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）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器
Multi-Port Hybrid DC Circuit Breaker Based on Bridge Commutation Branch
Zhizheng Gan · Lu Qu · Zhanqing Yu · Xin Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
柔性直流电网是支撑大规模新能源接入的关键。针对直流电网多线路交汇点故障隔离需求，本文提出一种基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器。该拓扑通过优化换流支路结构，有效提升了直流故障电流的切断速度与可靠性，为直流配电及输电系统的保护提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及直流微网业务的扩展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该多端口混合直流断路器拓扑可优化直流汇流排的故障隔离方案，降低系统级联故障风险，特别适用于高压直流储能系统及直流配电网应用。建议研发团队关注其在减少功率...
一种新型集成门极换流晶闸管多级门极驱动单元
A Novel Multistage Gate Unit of Integrated Gate Commutated Thyristor
Jie Shang · Jinpeng Wu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着集成门极换流晶闸管（IGCT）向大尺寸、高关断电流方向发展，其门极驱动单元需具备更强的关断能力和更高的换流速度。受限于寄生阻抗和20V恒定门极电压，传统驱动单元已接近其换流容量极限。本文提出了一种新型多级门极驱动单元概念及其控制方案，旨在突破现有IGCT驱动技术的性能瓶颈。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的多级门极驱动技术能够显著提升IGCT的关断速度与电流处理能力，有助于进一步优化大功率变流器的功率密度和效率。建议研发团队关注该驱动架构在降低开关损耗及提升...
用于高效率和抗偏移无线电能传输系统的无源阵列线圈优化设计
Optimized Design of Passive Array Coils for High-Efficiency and Anti-Misalignment WPT System
Cancan Rong · Mengmeng Chen · Xiaoyu Duan · Yunhai Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对消费电子领域中距离无线电能传输（WPT）系统效率低及抗偏移能力差的问题，本文提出了一种基于优化的无源阵列线圈（PACs）设计方法。通过抑制发射与接收线圈间的漏磁通，有效提升了系统在传输距离增加时的性能表现。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在有线光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电领域的潜在演进方向。该研究提出的无源阵列线圈优化方法，对于解决充电桩在实际应用中因停车位置不准导致的传输效率下降问题具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来大...
单向电流MMC在桥臂电流单向性被破坏时的穿越能力分析
Analysis of Ride-Through Capability of Unidirectional-Current MMC with Arm Current Unidirectionality Disrupted
Zhengxuan Li · Qiang Song · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
基于单向电流全桥子模块（UC-FBSM）的模块化多电平变换器（UC-FB-MMC）具有高功率密度、直流故障清除能力及动态直流电压调节能力。本文分析了在桥臂电流单向性被破坏的极端工况下，UC-FB-MMC的穿越能力，为该拓扑在新型直流应用中的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究探讨的UC-FB-MMC拓扑具备直流故障清除能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中的直流侧保护技术具有一定的技术关联性。虽然目前主流产品多采用常规MMC或组串式架构，但该拓扑在高压直流输电及大型储能直流侧的应用潜力值得关注。建议研发团队关注其在极端工况下的...
一种基于RB-IGCT瞬态脉冲特性的无饱和电抗器混合换相变换器
A Novel Saturable-Reactor-Free Hybrid Commutated Converter Based on Transient Impulse Characteristics of RB-IGCT
Zongze Wang · Lu Qu · Zhanqing Yu · Chaoqun Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相变换器（HCC）。该拓扑通过利用RB-IGCT的瞬态脉冲特性，消除了传统混合换相变换器中体积庞大的饱和电抗器，在保持抗换相失败能力的同时，显著提升了高压直流输电系统的功率密度与效率。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（UHVdc）领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏、储能及中低压电网接入，但该研究中关于RB-IGCT的应用及无电抗器拓扑设计，对公司未来探索更高电压等级的储能变流器（PCS）及大功率并网系统具有参考价值。特别是对于PowerTitan等大型储能系统，若未来向更高电压等...
面向大电流变压应用的多电平电流源变换器阶梯电流逼近调制技术
Step-Current-Approximation Modulation of Multilevel-CSC With Near-Power-Frequency Switching for High-Current Variable-Voltage Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Tianji Zhou · Jikang Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对电解、电积及直流电弧炉等大电流变压应用，本文提出了一种多电平电流源变换器（MCSC）的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略。该方法通过优化拓扑约束，实现了近工频开关，有效降低了开关损耗，提升了变换效率，为大功率工业电源转换提供了新的技术方案。
解读: 该技术主要针对工业大电流场景，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS（主要为电压源型变换器）拓扑不同，但其提出的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略在降低开关损耗和提升大功率变换效率方面具有参考价值。对于阳光电源的工业电源业务或未来大功率制氢电源（电解槽供电）的研发，该拓扑的低开关频率特性可显著降低...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于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的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
直流汇集系统全范围电流谐波抑制的选择性虚拟合成矢量嵌入
Selective Virtual Synthetic Vector Embedding for Full-Range Current Harmonic Suppression of the DC Collector
Feng An · Biao Zhao · Bin Cui · Yushuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着可再生能源与储能的发展，直流汇集系统成为分布式能源接入中压电网的关键环节。针对直流电压不一致及子模块占空比差异导致传统载波移相调制难以有效抑制谐波的问题，本文提出了一种选择性虚拟合成矢量嵌入方法，实现了直流汇集系统全范围内的电流谐波抑制，提升了系统电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站的直流汇集方案具有重要参考价值。在多模块并联的直流汇集架构中，谐波抑制直接影响系统效率与电容寿命。通过引入虚拟合成矢量嵌入技术，可优化PCS内部的调制策略，在不增加硬件成本的前提下，显著提升系统在复杂工况下的...
IGCT关断失效机理的实验研究
Experimental Investigation on the Turn-Off Failure Mechanism of IGCT
Jiapeng Liu · Jianhong Pan · Jinpeng Wu · Lingyao Meng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文旨在揭示集成门极换流晶闸管（IGCT）的关断失效机理。通过设计消除非理想因素的实验方案，研究人员深入分析了IGCT在关断过程中的物理特性，旨在解决其关断能力受限的问题，为提升大功率电力电子器件的可靠性提供理论支撑。
解读: IGCT作为一种高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压输电及大型工业驱动领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET技术，但随着公司在大型电网侧储能及更高电压等级电力电子装备的探索，深入理解大功率器件的失效机理对于...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
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