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一种减少器件数量的三相五电平单向整流器
A Three-Phase Five-Level Unidirectional Rectifier With Reduced Components
Wenyuan Zhang · Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Qing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种新型三相五电平单向整流器，旨在解决现有拓扑中开关器件或飞跨电容数量过多的问题。该拓扑结构简单、功率密度高且可靠性强，特别适用于电动汽车充电桩、通信电源及激光电源等高功率中压非再生应用场景。
解读: 该拓扑通过减少器件数量实现五电平输出，显著提升了功率密度并降低了系统成本，对阳光电源的电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在高功率直流快充应用中，采用此类高效率、高功率密度的整流拓扑，可有效减小充电模块体积，提升散热效率。建议研发团队评估该拓扑在模块化充电堆中的应用潜力，通过优化控制策略进一步降低...
一种用于DC-AC变换器的无源变开关频率SPWM概念与分析
A Passive Variable Switching Frequency SPWM Concept and Analysis for DCAC Converter
Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Wenyuan Zhang · Hanzhe Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种无源变开关频率正弦脉宽调制（PVSFSPWM）方法。相比传统的恒定开关频率SPWM，该方法在DC-AC变换器中能有效降低谐波峰值和开关损耗，同时改善频谱特性并减小滤波电感体积，在保持系统性能的同时提升了功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要应用价值。通过引入PVSFSPWM调制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低逆变器输出谐波，减小滤波电感体积，从而显著提升整机功率密度。此外，该方法在降低开关损耗方面的优势，直...
一种具有高直流电压利用率和浮动电容自平衡能力的三相五电平逆变器
A Three-Phase Five-Level Inverter With High DC Voltage Utilization and Self-Balancing Capacity of Floating Capacitor
Wenyuan Zhang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
多电平逆变器是光伏电站和风电场等可再生能源发电的常用方案。本文提出了一种具有高直流电压利用率的三相五电平逆变器。该逆变器的显著特点是其最大直流电压利用率是传统三相逆变器（如中点钳位型NPC、飞跨电容型FC等）的两倍。
解读: 该拓扑结构通过提高直流电压利用率，能够有效降低逆变器在同等功率等级下的开关器件电压应力，或在相同电压等级下提升功率密度，这对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。高电压利用率意味着更低的系统损耗和更小的无源器件体积，有助于优化PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的成本与...
基于谐波含量分析的双模式单相逆变器LC滤波器参数设计方法
LC Filter Parameters Design Method Based on Harmonic Contents Analysis for Dual-Mode Single-Phase Inverter
Di Kang · Hongliang Wang · Xiaojun Deng · Yang Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对采用双模式控制的两级式单相逆变器，提出了一种改进的LC滤波器参数设计方法。双模式控制能有效适应宽输入电压范围并提升效率，同时改善输出电压波形。传统设计方法在双模式下存在局限性，本文通过谐波含量分析，为优化滤波器参数提供了更合理的理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）。在户用场景中，逆变器常面临宽电压输入范围，采用双模式控制可显著提升轻载及全功率段的转换效率。本文提出的LC滤波器参数优化方法，有助于阳光电源在保证电能质量（THD）的前提下，进一步减小磁性元件体积，降低系统成本，并...
耦合三相变换器概念及实例：一种耦合十开关三相三电平逆变器
Coupled Three-Phase Converter Concept and an Example: A Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Xiaojun Deng · Wenyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
传统三相多电平变换器的桥臂相互独立，导致开关器件和二极管数量较多。为减少器件数量，本文提出了一种适用于DC-AC和AC-DC变换的耦合三相变换器架构，并基于此架构设计了一种十开关三相三电平（10S-3P-3L）逆变器。
解读: 该研究提出的耦合拓扑通过减少开关器件数量来优化系统成本和功率密度，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求极致功率密度的场景下，减少器件数量不仅能降低BOM成本，还能提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合架构在PowerTitan等大功率储能变流器中的应用潜力，重点关注...
耦合十开关三相三电平逆变器的共模电压抑制与中点电压控制空间矢量调制
Common-Mode Voltage Reduction and Neutral-Point Voltage Control Using Space Vector Modulation for Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对耦合十开关三相三电平逆变器（TP-TLI）在SVPWM控制下存在的共模电压（CMV）高及中点电压（NPV）不平衡问题，本文提出了一种集成CMV抑制与NPV控制的改进SVPWM策略。通过优化选择低CMV矢量并调整序列，有效提升了系统性能。
解读: 该研究针对三电平拓扑的共模电压抑制与中点平衡控制，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要的参考价值。三电平技术是目前提升逆变器效率与功率密度的核心，通过优化SVPWM算法，可以有效降低电磁干扰（EMI），减少对滤波器体积的要求，从而优化整机成本与可靠性。建议研发团队在Power...
一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法及均流效应数学分析
A Passive Current Sharing Method for Two-Phase Common Inductor LLC Resonant Converters and Mathematical Analysis of Current Sharing Effect
Wei Tang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Wenyong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法，并对均流误差进行了数学分析。通过引入耦合阻抗的概念，将两相谐振电感连接，实现了两相间的耦合，从而在无需复杂控制的情况下有效改善了电流分配不均的问题。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及高功率密度组串式逆变器中，多相并联LLC拓扑常用于实现高效率DC-DC变换。该无源均流技术通过耦合电感设计，能有效降低对控制算法的依赖，减少因参数不一致导致的电流不平衡，从而提升功率模...
双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统DC/AC级参数设计方法
DC/AC Stage Parameters Design Method for Dual-Mode Control DC/DC-DC/AC Converter System
Di Kang · Hongliang Wang · Yang Jiang · Yibo Si 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出一种针对双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统的DC/AC级参数设计方法，综合优化开关频率、电感与电容参数。分析了开关频率、LC元件取值、结温、总损耗及效率之间的关系。为充分发挥DC/AC级开关器件性能，将开关频率提升至100 kHz，同时保持总损耗与效率基本不变。在1 kW应用中，LC滤波器体积减小超过50%，显著降低系统重量、体积与成本，且无需额外宽禁带器件或辅助电路。
解读: 该双模式DC/DC-DC/AC参数优化设计方法对阳光电源储能与车载产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器中，100kHz高频开关设计可显著减小LC滤波器体积50%以上，提升功率密度，契合PowerTitan大型储能系统的集成化需求。对车载OBC充电机，该方法在不增加SiC等宽禁带器件成本前提下，通...
具有改进功率因数范围和有源电容电压平衡的八开关三相三电平逆变器混合虚拟矢量调制
Hybrid Virtual Vector Modulation With Improved Power Factor Range and Active Capacitor Voltage Balancing for Eight-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaojun Deng · Xiumei Yue · Hongliang Wang · Yang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
随着光伏（PV）应用对低成本的需求，一种八开关三相三电平逆变器（TP - TLI）被提出。然而，采用先前提出的调制策略时，该逆变器只能在高功率因数（PF）条件下运行。本文提出了一种具有改进功率因数范围的混合虚拟空间矢量调制（HVSVM）方法，该方法包含三种具有不同功率因数范围和输出性能的基本虚拟空间矢量调制（VSVM）方法。这三种基本VSVM方法的功率因数范围的并集可以覆盖逆变运行的全范围。所提出的HVSVM方法不仅可以通过检测每个扇区内的三相电流极性自适应地切换这三种VSVM方法，还能尽可能保...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项八开关三相三电平逆变器的混合虚拟空间矢量调制技术具有显著的战略价值。该技术通过减少开关器件数量实现成本优化，直接契合光伏应用对经济性的核心需求，这对阳光电源在竞争激烈的分布式光伏和户用储能市场尤为重要。 技术突破主要体现在两个维度：首先，功率因数运行范围从±30°扩展...
虚拟矢量调制与电容电压控制实现全滞后无功功率流动能力的耦合八开关三相三电平逆变器
Virtual Vector Modulation and Capacitor Voltage Control for Coupled Eight-Switch Three-Phase Three-Level Inverter With Full Lagging Reactive Power Flow Capability
Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Yang Jiang · Xi Gui 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
针对光伏应用对低成本的需求，已提出八开关三相三电平逆变器及其调制策略，但该策略仅适用于高功率因数工况。本文分析了该拓扑下各电压矢量的无功功率流通能力，提出一种新型虚拟空间矢量调制方法，在每个扇区内定义一个虚拟小矢量，并选用可在全滞后功率因数范围内工作的矢量，从而实现完整的滞后无功调节能力。同时提出一种主动中点电压控制策略，仅需计算一个系数，计算简便，并综合考虑虚拟小矢量引入的中点电压波动与中点电流，可提供正、负及零中点电流，实现全功率因数和调制比下的精确中点电位平衡控制，且无明显直流偏移与交流纹...
解读: 该八开关三电平拓扑及虚拟矢量调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。相比传统十二开关方案，可降低33%功率器件成本，契合分布式光伏降本需求。所提全滞后无功调节能力可增强电网支撑功能，满足新版并网标准对无功补偿的要求。主动中点电压控制策略计算简便、精度高，可直接应用于SG...