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一种基于开关复用多谐振开关电容变换器的串联电池簇快速均衡控制策略
A Fast Equalization Control Strategy for Series-Connected Battery Clusters Based on Switch-Multiplexing Multiresonant Switched-Capacitor Converter
Haile Zhang · Xuntao Shi · Jianwen Zhang · Jianqiao Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源并网需求增加，电池储能系统常采用多电池组串联以提升电压等级。为确保系统安全稳定运行，实现电池组间的荷电状态（SOC）均衡至关重要。本文提出了一种基于开关复用多谐振开关电容变换器的均衡控制策略，旨在提升串联电池簇的均衡速度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在多电池组串联架构中，电池组间的SOC不一致会限制系统整体容量并影响寿命。该多谐振开关电容变换器方案通过优化拓扑结构，能显著提升均衡效率，减少能量损耗。建议研发团队评估该拓扑在BMS均衡模块中的集成可行性，以...
复合直流潮流控制器
Composite DC Power Flow Controller
Xu Zhong · Miao Zhu · Yongning Chi · Siqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种新型“复合直流潮流控制器（CDCPFC）”概念，旨在多端高压直流输电（MTDC）系统中提升有功功率分配能力与协调控制性能。文章阐述了其通用构建原则，为复杂直流电网的功率流控制提供了新的技术路径。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然与阳光电源目前的组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统在电压等级上存在差异，但其核心的“直流潮流控制”理念对未来大型光储电站的直流汇集系统具有借鉴意义。在大型地面光伏电站或多端直流微电网场景下，该控制策略可优化多台PCS或逆变器之间的功率分...
模块化线路间直流潮流控制器
Modular Interline DC Power Flow Controller
Xu Zhong · Miao Zhu · Yunwei Li · Shuai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
直流潮流控制器（DCPFC）是提升复杂直流电网有功功率分配能力的关键技术。其中，线路间直流潮流控制器（IDCPFC）可实现多线路功率流控制。本文提出了一种基于无变压器结构的模块化多线路IDCPFC，旨在优化直流电网的功率调度与运行效率。
解读: 该技术主要针对直流电网的潮流控制，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有潜在协同效应。在大型直流微电网或多端口储能系统集成场景中，模块化直流潮流控制技术可优化多支路功率分配，提升系统灵活性。建议研发团队关注其无变压器拓扑的功率密度与效率优势，探索将其...
基于外壳温度作为参考节点的功率模块集总热耦合模型
Lumped Thermal Coupling Model of Multichip Power Module Enabling Case Temperature as Reference Node
Mengqi Xu · Ke Ma · Xu Cai · Gongzheng Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
多芯片IGBT模块的热行为评估至关重要。本文提出了一种以模块外壳温度为参考节点的热阻抗矩阵模型，旨在简化多芯片功率模块内部热耦合效应的分析，提高热行为预测的准确性与工程应用便捷性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件应用。在组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，IGBT模块的结温管理是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过采用以壳温为参考的热耦合模型，研发团队能更精确地评估多芯片并联下的热分布，从而优化散热器设计与过温保护策...
多芯片功率模块的频域热耦合模型
Frequency-Domain Thermal Coupling Model of Multi-Chip Power Module
Mengqi Xu · Ke Ma · Yuhao Qi · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对高功率密度IGBT模块中复杂的热耦合效应，本文提出了一种频域热耦合建模方法。该方法克服了传统热模型仅简单叠加侧向热传导的局限性，能够更精确地描述多芯片间的动态热相互作用，为功率模块的热设计与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）向更高功率密度演进的过程中，IGBT模块的热管理是制约可靠性的关键。该频域热耦合模型能显著提升热仿真精度，帮助研发团队在设计阶段更准确地预测多芯片模块在复杂工况下的温度分布，...
基于双层多绕组变压器的模块化集成均衡器用于扩展电池组
Double-Layer Multiwinding Transformer-Based Modular-Integrated Equalizer for Extended Battery String
Kefan Chen · Lizhou Liu · Tianlei Zang · Yi Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于磁耦合的双层集成充电均衡器，旨在解决电池模块的不平衡问题。该架构由主变压器和并联变压器组成，主变压器负责模块间的整体平衡，并联变压器实现单体电池的均衡，有效减少了磁性元件的需求。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。电池一致性是大型储能系统安全与寿命的核心挑战，该双层均衡拓扑通过磁耦合实现高效能量转移，能够显著提升电池簇的可用容量及循环寿命。建议研发团队评估该架构在大型储能系统BMS中的集成可行性，特别是针对高压长串电池...
具有增强短路电流的新型功率模块为构网型风力发电机组低电压穿越带来的潜力与挑战
Potential and Challenges in LVRT for Grid-Forming Wind Turbines Brought by the Emergence of New Power Modules With Enhanced Short-Circuit Current
Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
提高变流器的短路电流能力可直接增强双馈风力发电系统（DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能。受限于功率半导体模块及成本，该方法此前应用受限。近期材料与调制策略的进步显著提升了其短时过流能力，本文探讨了该技术在构网型风电系统中的应用潜力与面临的挑战。
解读: 该研究探讨的功率模块短时过流能力提升，对阳光电源风电变流器及构网型（GFM）储能系统具有重要参考价值。在弱电网环境下，提升变流器的短路电流支撑能力是实现稳定并网的关键。建议研发团队关注新型功率半导体（如SiC/GaN）在提升过流裕量方面的应用，这不仅能优化风电变流器的LVRT性能，还可提升Power...
模块化多电平变换器的灵活最近电平调制
Flexible Nearest Level Modulation for Modular Multilevel Converter
Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，最近电平调制（NLM）是其主流控制方式。然而，现有的电容电压平衡方法存在无效动作，导致功率器件不必要的开关损耗。本文提出了一种灵活的NLM策略，旨在优化开关动作，在保证电容电压平衡的同时提升变换器效率。
解读: MMC技术是高压大功率并网及储能系统的核心拓扑。阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在追求更高功率密度和转换效率时，对调制策略的优化至关重要。该文提出的灵活NLM策略能有效降低开关频率和损耗，对提升阳光电源大型储能PCS的效率、降低散热成本及延长器件寿命具有重要的参考价值...
并网电压源变流器的高频自稳定控制
High-Frequency Self-Stabilizing Control for a Grid-Tied VSC
Haotian Yu · Jing Lyu · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并网电压源变流器（VSC）在高频振荡（HFO）抑制中，传统电压前馈控制（VFC）在电网条件变化时性能下降及动态特性受损的问题，本文提出了一种高频自稳定控制策略，旨在提升变流器在复杂电网环境下的稳定性与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏渗透率提升，弱电网环境下的高频振荡问题已成为组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）并网稳定性的关键挑战。传统的滤波方法往往以牺牲动态响应速度为代价，而该自稳定控制策略无需依赖特定滤波器，能显著增强产品在复杂电网下的鲁棒性。建议研发团队将其应...
基于虚拟导纳控制的构网型模块化多电平变换器的小信号稳定性分析与增强
Small-Signal Stability Analysis and Enhancement of Virtual Admittance Control Based Grid-Forming MMC
Lei Gao · Jing Lyu · Aolin Shi · Xiaoqiang Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型模块化多电平变换器（GFM-MMC）在提升电力系统（尤其是弱电网）小信号稳定性方面展现出巨大潜力。虚拟导纳控制常用于GFM-MMC的限流，但该控制策略可能对系统小信号稳定性产生不利影响。本文针对此问题进行了深入分析，并提出了相应的稳定性增强策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan等大型储能系统及高压大功率变换技术。随着电网弱化，构网型（GFM）技术已成为储能PCS的核心竞争力。虚拟导纳控制是实现PCS限流与构网支撑的关键，但其带来的稳定性挑战是工程落地中的痛点。建议研发团队参考该文献的稳定性增强策略，优化PowerTitan系列在弱...
基于H桥测试电路的功率半导体热特性表征方法
Thermal Characterization Method of Power Semiconductors Based on H-Bridge Testing Circuit
Ye Zhu · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种基于H桥测试电路的功率半导体器件热特性表征方法，涵盖了相应的控制策略与测量手段。该方法使待测器件（DUT）在开关模式下运行，更贴近实际应用场景。由于开关损耗的存在，该方法能够实现与实际工况相似的结温范围，为功率器件的热性能评估提供了更准确的测试方案。
解读: 该热特性表征方法对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的结温管理直接决定了产品的可靠性与功率密度。通过采用更贴近实际开关工况的H桥测试法，研发团队能更精准地获取器件热参数，优化散热设计与寿命预测模型...
直流电网直流变电站——第二部分：分层控制策略与验证
DC Substation for DC Grid—Part II: Hierarchical Control Strategy and Verifications
Jianjun Ma · Miao Zhu · Xu Cai · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对直流电网中的直流变电站，提出了一种多输入多输出系统的分层控制策略。该策略包含两层：底层针对单输入单输出变换器实现电压与电流的协同调节，上层负责整体功率调度与电压稳定，并通过实验验证了该控制架构在直流电网中的有效性。
解读: 该研究提出的直流变电站分层控制策略，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。随着直流微电网和直流配电网的发展，储能变流器需具备更强的直流侧电压支撑与多机协同调度能力。该分层控制架构可优化阳光电源在大型储能电站及工商业直流耦合系统中的功率分配...
一种并联支路带LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器用于宽电压范围应用
Modified LLC Resonant Converter With LC Antiresonant Circuit in Parallel Branch for Wide Voltage Range Application
Xiqi Wu · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种在并联支路中引入LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器。与传统LLC相比，该拓扑在调节频率范围内，其并联支路的等效电感随开关频率增加而减小，从而有效拓宽了电压增益调节范围，提升了变换器在宽输入/输出电压应用场景下的效率与性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，电池组电压随SOC变化范围大，该改进型LLC拓扑能有效优化宽电压范围下的增益特性，提升全功率段转换效率。同时，在充电桩产品中，该技术有助于简化电路设计并提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
载波移相脉宽调制下模块化多电平变换器电容电压均衡的高效方法
Efficient Capacitor Voltage Balancing Method for Modular Multilevel Converter Under Carrier-Phase-Shift Pulsewidth Modulation
Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具吸引力。在载波移相脉宽调制（CPS-PWM）下，MMC子模块浮动电容的电压均衡是关键研究点。然而，现有方法在鲁棒性方面存在局限，本文提出了一种高效的电压均衡控制策略以提升系统性能。
解读: MMC拓扑在中高压大功率光伏发电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的电容电压均衡方法能有效提升MMC在复杂工况下的鲁棒性，有助于阳光电源优化大功率储能变流器（PCS）的控制算法，降低子模块电容应力，提升系统整体效率与可靠性。建议研发团队关注该方法在处理电网不平...
用于并网变换器先进测试的交流电网仿真技术综述
AC Grid Emulations for Advanced Testing of Grid-Connected Converters—An Overview
Ke Ma · Jiashi Wang · Xu Cai · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
随着分布式电源渗透率提高，电网阻抗与特性日益复杂。为验证并网变换器在复杂工况下的稳定性与可靠性，本文综述了交流电网仿真技术，重点探讨了如何通过先进的测试手段模拟电网特征，以支撑电力电子装备的并网性能评估。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器。随着电网弱化，构网型（GFM）技术成为行业重点，本文探讨的电网仿真技术对于验证阳光电源产品的弱电网适应性、虚拟同步机（VSG）控制策略及黑启动功能至关重要。建议研发团队利用此类电网仿真技术，在实验室环...
直流配电系统中用于可靠负载供电的双极半桥变换器单极故障重构
Monopolar Fault Reconfiguration of Bipolar Half Bridge Converter for Reliable Load Supply in DC Distribution System
Jianjun Ma · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对双极性直流配电系统中双极半桥（BiHB）变换器的单极故障重构方案。该方案借鉴了高压直流输电（HVdc）的重构理念，旨在确保直流配电系统在发生单极故障时，仍能为关键负载提供不间断供电，提升系统的供电可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电和直流微电网应用的增加，提升PCS在故障工况下的容错能力是保障系统高可靠性的关键。该重构方案可优化阳光电源PCS的拓扑控制逻辑，特别是在多机并联或直流母线供电场景下，通过软件重构...
面向未知扰动的永磁同步电机自适应固定时间控制
Adaptive Fixed-Time Control for Permanent Magnet Synchronous Motors With Unknown Disturbances
Ruiqi Xu · Jianxing Liu · Xinpo Lin · Shun Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种改进的无差拍预测电流控制（DPCC）方法及自适应固定时间速度控制器，旨在提升永磁同步电机的电流与速度跟踪性能。文章分析了传统DPCC在参数失配下的局限性，并设计了相应的控制策略以增强系统在未知扰动下的鲁棒性与响应速度。
解读: 该研究涉及的永磁同步电机（PMSM）控制技术与阳光电源的核心业务高度相关。首先，在风电变流器领域，高性能电机控制算法是提升风机变桨与偏航系统响应精度的关键；其次，在储能系统及光伏逆变器的辅助冷却系统（如风扇驱动）中，该算法可提升电机运行效率与可靠性。此外，改进的无差拍预测控制（DPCC）思路可借鉴应...
具有非对称支路阻抗的隔离型模块化多电平DC-DC变换器分析与桥臂电压控制
Analysis and Arm Voltage Control of Isolated Modular Multilevel DC–DC Converter with Asymmetric Branch Impedance
Changjiang Sun · Jianwen Zhang · Xu Cai · Gang Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文研究了由两个模块化多电平变换器（MMC）和中频变压器组成的隔离型模块化多电平DC-DC变换器（IMMDCC）。该拓扑适用于中压应用，具有模块化结构以处理高电压，并通过合成方波电压提高直流电压利用率。文章重点分析了非对称支路阻抗对系统运行的影响，并提出了相应的桥臂电压控制策略。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的中压直流接入具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，传统的两电平或三电平拓扑在耐压和效率上受限，模块化多电平（MMC）结构能有效降低器件应力并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在储能变流...
一种具有自电压平衡和软开关功能的升压型非隔离模块化多电平DC-DC变换器
A Step-Up Nonisolated Modular Multilevel DC–DC Converter With Self-Voltage Balancing and Soft Switching
Changjiang Sun · Xin Zhang · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种新型非隔离模块化多电平DC-DC变换器（MMDC），适用于中高压应用。针对现有拓扑在高升压比应用中存在的环流损耗大等问题，该方案通过优化拓扑结构实现了子模块电压自平衡及软开关特性，有效提升了变换效率与功率密度。
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。随着储能系统向更高直流电压等级发展，传统的两电平或三电平拓扑在效率和绝缘压力上受限，模块化多电平（MMC）技术是实现高压直流接入的关键。该文提出的自平衡与软开关技术，可降低PCS模块的开关损耗并简化控制逻...
一种通过共享补偿电感实现嵌入式电池均衡的LCC无线充电器
An LCC Wireless Charger With Embedded Cell Equalization via a Shared Compensation Inductor
Pengcheng Zhang · Tianhao Zhang · Xinjie Yu · Zhaoyang Yuan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种在无线电能传输（WPT）系统中同时实现电池充电与均衡的集成方法，将两种功能统一在单一紧凑的电路拓扑中。该设计通过将接收侧补偿电感复用为多绕组变压器的原边绕组，无需额外增加复杂电路即可实现均衡功能。
解读: 该技术通过拓扑集成实现无线充电与电池均衡，虽然目前阳光电源主营业务集中在有线充电桩及大型储能系统，但该研究体现了功率电子电路的“高集成度”与“多功能复用”趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，该技术可作为未来无线充电技术储备；在储能系统（如PowerStack）中，这种将补偿电感与均衡电路集成的思...
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