Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Wei Wang · Yingzhou Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

LLC变换器因高频运行和电气隔离特性广泛应用于高功率密度场景。然而，其谐振电容和直流输出电容在高频充放电下易老化失效。本文提出了一种针对LLC变换器多电容器的在线状态监测方案，旨在提升系统运行可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）具有重要价值。LLC拓扑常用于DC-DC级以实现高效率，电容作为关键易损件，其在线监测直接关系到产品的全生命周期可靠性。通过边缘侧监测方案，阳光电源可结合iSolarCloud平台实现电容健康状态（SOH）的实时预警...

Wei Wang · Yang Li · Quanjie Wang · Chenchen Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

LLC谐振变换器因其高效率和高功率密度，广泛应用于空间受限的场景。然而，主开关管的故障严重影响了系统的可靠性。本文提出了一种基于桥臂中点电压积分的诊断方法，能够有效识别并定位LLC变换器中的开关管开路故障，提升系统运行的可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。LLC拓扑常用于储能变流器（PCS）的隔离级，开关管故障诊断是提升系统全生命周期可靠性的关键。通过引入桥臂中点电压积分诊断算法，可实现故障的快速定位与预警，减少运维成本，并...

Wei Wang · Zhikang Shuai · Hanwen Long · Feng Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

针对海底直流变换器在密闭小空间内散热受限导致的开关器件及电容故障问题，本文提出了一种多级协同故障诊断与冗余控制策略。该方法旨在提升输入串联输出并联（ISOP）架构直流变换器的可靠性，通过实时监测与容错控制，确保在部分模块失效时系统仍能稳定运行。

解读: 该研究关注高可靠性直流变换架构及容错控制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展，模块化设计（如多电平或级联架构）成为趋势。文中提出的故障诊断与冗余协同控制策略，可优化阳光电源iSolarCloud平...

Jian Guo · Yandong Chen · Lei Wang · Wenhua Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月

本文研究了虚拟同步机（VSG）在弱电网环境下，因直流母线电压控制器实现方式不同而导致的系统不稳定性问题。通过建立VSG在dq坐标系下的宽频阻抗模型，揭示了弱电网下直流侧控制与交流侧并网性能的耦合机制，并提出了相应的稳定性优化策略。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心构网型（Grid-Forming）技术。随着全球光伏与储能电站接入弱电网比例提升，VSG技术是提升系统支撑能力的关键。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可指导阳光电源PowerTitan系列储能PCS及组串式逆变器在复杂电网环境下的控制参数优化，有效避免弱电网下的振荡风...

Ziheng Xiao · Zhixing He · Hongliang Wang · An Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月

本文针对双有源桥（DAB）变换器中的高频链路（HFL）电量（电压、电流、瞬时功率）进行了通用分析。由于HFL波形多为非正弦波，传统表征指标物理意义模糊，本文提出了一套通用的分析方法，旨在优化DAB变换器的性能表现。

解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的高频链路通用分析方法，有助于优化PCS内部功率模块的损耗模型，提升变换效率。建议研发团队利用该分析模型，针对宽禁带半导体（SiC/GaN）在DAB中的应用...

Rui Wang · Zhikang Shuai · Amin Darvishzadeh · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对基于IGCT的兆瓦级直流变压器（DCT），研究了三电平中点钳位型LLC谐振变换器的电压平衡问题。通过分析软启动、限流及正常运行模式下的调制策略，提出了混合均压钳位设计方案，有效解决了IGCT在多电平拓扑应用中的静态与动态电压不平衡挑战。

解读: 该技术对于阳光电源的兆瓦级储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。IGCT作为高压大功率器件，在超大功率DCT中具备优势。通过优化三电平LLC拓扑的均压控制，可提升系统在高压直流输电或大型储能电站中的功率密度与可靠性。建议研发团队关注该混合均压方案在未来高压储能变...

Linyuan Liao · Jun Wang · Sai Tang · Zhikang Shuai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月

作为后硅时代极具吸引力的功率半导体器件，SiC BJT已得到广泛研究并实现商业化。然而，由于其导通状态下需要较大的恒定基极电流以确保完全导通，导致驱动损耗较高，限制了其市场普及。本文提出了一种新型比例基极驱动技术，旨在优化SiC BJT的驱动效率。

解读: SiC BJT作为宽禁带半导体器件，在提升功率密度和转换效率方面具有潜力。阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器中已广泛应用SiC MOSFET，但SiC BJT作为一种替代技术路线，其驱动电路的优化直接关系到整机的损耗与热管理。该比例驱动技术能有效降低驱动功耗，若能解决其驱动复...

Zhiheng Zhang · Weimin Wu · Zhikang Shuai · Xiongfei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月

本文研究了电网阻抗变化对高阶（LCL/LLCL）滤波并网逆变器稳定性的影响。针对分布式系统中存在的容性负载、PFC电容及长电缆等复杂工况，提出了一种基于阻抗分析的鲁棒性设计方法，旨在解决电网电抗宽范围波动下的系统稳定性与控制性能优化问题。

解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能优化。随着全球光伏渗透率提升，弱电网（高阻抗）环境日益普遍，LLCL滤波器因其体积小、滤波效果好被广泛应用。本文提出的基于阻抗的鲁棒设计方法，可有效提升阳光电源逆变器在电网电抗波动下的谐振抑制能力和并网稳定性，减少因电网环境变...

Yingzhou Peng · Kaichun Wang · Xing Wei · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

引线键合功率半导体器件有两种主要的与封装相关的老化模式：键合线脱落和焊点退化。在运行的功率变换器中区分这两种老化模式非常重要，这样可以定位退化点，并分别监测老化过程。因此，这有助于实现功率半导体器件封装的优化设计以及开发更精确的寿命模型。本文重点研究功率器件运行时主要老化模式的分离问题。通过变换器级导通电压测量电路，获取功率器件输出电流 - 电压（I - V）特性曲线上的两个点，从而实现功率变换器中所有功率器件老化模式的分离。与传统方法相比，该方法是一种在线解决方案，从变换器层面来看适用于不同类...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项功率半导体器件在线失效模式分离技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、MOSFET等功率器件是决定系统可靠性和寿命的关键部件。该技术能够在设备运行状态下区分键合线脱落和焊层退化两种主要失效模式，这为我们实现预测性维护和精准故障定位提供了新...

Zhikang Shuai · Quanjie Wang · Zhang Hong · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

模块化级联LLC变换器广泛应用于具有宽电压增益的直流系统高功率场合，其电压耐受能力不受现有器件限制。然而，级联结构导致电容数量增多，一旦单个电容失效可能增加系统整体故障风险。传统监测方法需复杂电路，难以适用。本文提出一种仅基于一次瞬态大信号轨迹的在线多电容监测方法，适用于输入串联输出并联型LLC级联变换器。该方法无需额外传感器，利用现有检测装置同步提取输入、谐振及输出电容参数，不影响变换器正常运行。实验结果验证了该方法在LLC变换器平台上的有效性和准确性。

解读: 该在线多电容监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化级联LLC拓扑在储能系统的DC-DC变换环节可实现宽电压范围适配和高功率密度，但多电容失效风险制约系统可靠性。该方案无需额外传感器，仅利用单次瞬态响应即可同步提取输入、谐振及输出电容参数，可直接...

Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...

Junxian Li · Zhikang Wang · Yihong Li · Guqiang Wei 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330

摘要 液态空气储能（LAES）和抽热式储能（PTES）不受地理条件限制且环境友好，具有大规模储能的巨大潜力。LAES与PTES之间的一个关键共性在于两者均需要冷能储存单元，这些单元通常采用易燃易爆的液相烷烃介质或效率较低的固相岩石介质，从而在安全性、环境保护以及能源效率方面带来挑战。本研究提出了一种将LAES与PTES集成的新型储能系统（PT-LAES），有效消除了各自独立冷能储存单元的需求。在储能阶段，PTES中气体膨胀产生的冷能用于LAES的空气液化过程；而在释能阶段，LAES中液态空气所携...

解读: 该PT-LAES混合储能技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要启示。其通过冷能互补消除独立冷储单元的创新思路，可借鉴于ST系列PCS的热管理优化，将充放电过程产生的冷热能梯级利用，提升系统能量密度至167.53kWh/m³。56.57%的往返效率和7年回收期验证了技术经济性，为阳光电...

Jiamin Du · Xindong Wang · Jiyun Liu · Junxian Li 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 液态空气储能作为一种有前景的大规模储能技术正在兴起。该技术具有高能量密度和地理适应性强的优点，是电网削峰填谷的有效解决方案。然而，独立运行系统的往返效率通常仅为50%至60%，其中压缩热未能充分回收利用是导致效率偏低的关键因素。提高压缩热的利用率并提升膨胀过程中的再热温度，是改善系统性能的有效途径。本研究提出了一种创新系统，将超高温热泵单元与有机朗肯循环相结合，以应对上述挑战。该系统利用超高温热泵对压缩热进行品位提升，从而在能量释放阶段提高再热温度，解决了传统设计中普遍存在的再热温度偏低问...

解读: 该液态空气储能技术通过超高温热泵与有机朗肯循环集成,将往返效率提升至63.14%,为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。压缩热高效利用理念可应用于ST系列PCS的热管理优化,结合iSolarCloud平台实现余热回收监控。超高温热泵技术与阳光电源三电平拓扑、SiC功率器件的高效...