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基于电流源变换器的固态变压器直流母线电流最小化控制
DC-Link Current Minimization Control for Current Source Converter-Based Solid-State Transformer
Liran Zheng · Xiangyu Han · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于电流源变换器（CSC）型固态变压器的快速预测控制方法及小型直流母线电感设计。该方法旨在最小化直流母线电流，从而显著降低功率损耗并提升系统效率，同时兼顾了稳态与动态性能的优化，克服了传统PI控制在性能上的局限性。
解读: 该研究关注电流源变换器（CSC）的损耗优化与动态控制，对阳光电源的储能变流器（PCS）及中高压并网技术具有参考价值。虽然目前主流PCS多采用电压源型（VSC）拓扑，但CSC在特定高压大功率应用中具有天然的短路保护优势和升压能力。文中提出的模型预测控制（MPC）策略可优化PCS的动态响应，减少直流侧电...
叠层永磁体实现电流源变换器中磁性元件的小型化
Laminated Permanent Magnets Enable Compact Magnetic Components in Current-Source Converters
Zheng An · Xiangyu Han · Mickael J. Mauger · Brad Houska 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
磁性元件是限制变换器功率密度的主要瓶颈，特别是电流源变换器（CSC）。虽然永磁体（PM）可抵消电感/变压器中的直流磁通，但标准永磁体在中频应用中会产生严重的涡流损耗和热应力。本文提出采用叠层永磁体技术，有效抑制涡流损耗，为实现高功率密度磁性元件提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度演进，磁性元件的体积和损耗是制约系统集成度的关键。通过引入叠层永磁体技术，可有效优化电感设计，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度并降低散热压力。建议研发团队关注该...
基于双谐振核的混合控制策略升降压开关电容变换器及其在宽输出电压应用中的频率范围缩减研究
Hybrid Control Strategy Dual Resonance Core-Based Step-Up/Down Switched Capacitor Converter With Reduced Frequency Range for Wide Output Voltage Application
Zhangyong Chen · Yubo Han · Yunfeng Wu · Zhengdong Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对光伏发电及电池储能系统中宽电压范围变换的需求，本文提出了一种基于双谐振核的升降压开关电容变换器。该拓扑通过混合控制策略，有效解决了传统谐振变换器在宽增益范围内调节频率过宽及循环电流损耗大的问题，实现了更高效的宽电压范围功率转换。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高参考价值。在光伏组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中，宽电压范围下的高效率转换是提升系统能量密度的关键。该拓扑通过优化谐振核与混合控制，能有效缩减开关频率范围，降低磁性元件损耗，有助于进一步提升逆变器和PCS的功率密度与效率。建议研发团...
一种用于大规模光储电站的三端口电流源软开关中压组串式逆变器
A Tri-Port Current-Source Soft-Switching Medium-Voltage String Inverter for Large-Scale Solar-Plus-Storage Farms
Zheng An · Xiangyu Han · Vikram Roy Chowdhury · Joseph Benzaquen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种三端口电流源软开关中压组串式逆变器（TMVSI），旨在降低大规模光储电站（SPS）的平准化度电成本（LCOE）。文中详细介绍了该拓扑的结构、工作原理、电路仿真、控制策略及硬件设计，并探讨了影响其性能的关键挑战。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。首先，其三端口拓扑高度契合公司PowerTitan及PowerStack系列储能系统的光储融合趋势，有助于提升系统集成度并降低LCOE。其次，中压组串式技术是未来大型地面电站降本增效的关键，可直接赋能公司组串式逆变器产品线，通过软开关技术提升功率密度与效率。建...
用于电流源零电压开关变换器的3.3 kV反向阻断SiC模块特性研究
Characterization of 3.3-kV Reverse-Blocking SiC Modules for Use in Current-Source Zero-Voltage-Switching Converters
Xiangyu Han · Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Karthik Kandasamy 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了3.3 kV至15 kV碳化硅（SiC）MOSFET在高性能变换器中的应用。针对电压源变换器中高dv/dt带来的电磁干扰问题，探讨了电流源零电压开关（ZVS）变换器配置。通过对反向阻断SiC模块的特性表征，验证了其在固态变压器等中压应用中降低开关损耗及提升系统可靠性的潜力。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块，对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压组串式逆变器的技术演进具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（1500V及以上）发展，SiC器件在提升功率密度和转换效率方面至关重要。建议研发团队关注反向阻断型SiC模块在电流源型拓扑中的...
用于中压直流微电网和配电网的基于SiC的5kV通用模块化软开关固态变压器
M-S4T
Liran Zheng · Xiangyu Han · Zheng An · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对电动飞机、船舶、电池储能系统（BESS）及电动汽车快充等中压直流（MVdc）应用，现有硅基方案难以兼顾高效率与高鲁棒性。本文提出一种基于SiC器件的5kV模块化软开关固态变压器（M-S4T），旨在实现中压直流到低压直流或交流的高效双向功率变换。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压充电桩业务具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，基于SiC的模块化软开关技术能显著提升功率密度并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用，以优化系统效率和体积。同时，该技术方案...
7.2 kV三端口SiC单级电流源固态变压器及90 kV防雷保护
7.2 kV Three-Port SiC Single-Stage Current-Source Solid-State Transformer With 90 kV Lightning Protection
Liran Zheng · Xiangyu Han · Chunmeng Xu · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于光伏、储能、电动汽车快充及数据中心等应用的多端口模块化单级电流源固态变压器（SST）。该7.2 kV/50 kVA系统由五个输入串联输出并联（ISOP）模块组成，每个模块基于3.3 kV SiC反向阻断MOSFET与二极管模块构建，具备高压耐受与高效转换能力。
解读: 该技术在电力电子拓扑领域具有前瞻性，特别是其采用的3.3 kV SiC器件和ISOP模块化架构，对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流快充技术具有重要参考价值。单级电流源SST架构有助于简化系统复杂度并提升功率密度，建议研发团队关注其在高压直流接入场景下的效率优势。此外，...