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一种提高寿命并减小飞跨电容尺寸的单相七电平嵌套开关电容变换器
A Single-Phase Seven-Level Nested Switched-Capacitor Converter With Enhancing Lifetime and Reducing Size of Flying Capacitors
Javad Ebrahimi · Amirhosein Akbari · Suzan Eren · Alireza Bakhshai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种七电平嵌套开关电容（7L-NSC）逆变器拓扑。该拓扑通过使用两个额定电压为直流源三分之一的对称飞跨电容，有效减小了电容尺寸并延长了运行寿命。文中还探讨了冗余开关状态及基于整体优先级的电容电压平衡控制方法。
解读: 该拓扑在提升功率密度和延长电容寿命方面的研究，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。电容作为逆变器中易损且占用体积较大的核心组件，该方案通过嵌套开关电容技术降低电容电压应力，有助于进一步优化产品体积，提升在户用场景下的竞争力。建议研发团队评估该拓扑在小功率单相储能系统...
飞跨电容多电平变换器主动平衡的小信号电荷模型
A Small-Signal Charge Model for Active Balancing of Flying Capacitor Multilevel Converters
Rahul K. Iyer · Giovanni Bonanno · Simone Buso · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了飞跨电容多电平（FCML）变换器中电容电压动态的建模方法，以及用于将电容电压调节至标称平衡值的闭环控制技术。通过利用电感电流的线性纹波模型研究开环电容电压动态，推导出了小信号工厂模型，并分析了开关扰动对电压平衡的影响。
解读: 飞跨电容多电平（FCML）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS），该小信号建模方法可优化多电平拓扑的控制策略，有效解决电容电压不平衡问题，提升系统在复杂工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于高功率密度PCS产品的控制...
模块化多电平变换器的器件级损耗平衡控制
Device-Level Loss Balancing Control for Modular Multilevel Converters
Huan Qiu · Jinyu Wang · Pengfei Tu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中具有可扩展性、低谐波和高效率等优势。然而，由于功率器件数量多，其可靠性面临挑战，特别是上下桥臂之间显著的损耗不均匀分布问题。本文提出了一种器件级损耗平衡控制策略，旨在优化MMC内部功率器件的热应力分布，提升系统整体可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的损耗平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中功率器件热分布不均导致的寿命衰减问题，对于提升大型储能系统和高压并网逆变器的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于高压PCS的控制算...
具有集成辅助输出和均衡能力的通用动态可重构电池
Generic Dynamically Reconfigurable Battery With Integrated Auxiliary Output and Balancing Capability
Nima Tashakor · Jan Kacetl · Jingyang Fang · Zhongxi Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文探讨了模块化多电平及级联H桥变换器在电池系统中的应用，提出了一种动态可重构电池架构。通过灵活改变电池模块的串并联配置，该系统不仅能实现高效的能量管理，还具备集成辅助输出和主动均衡功能，在电网储能及电动汽车领域具有显著的应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统具有极高的参考价值。通过动态重构电池拓扑，可有效解决电池组内不一致性导致的容量衰减问题，提升系统整体利用率。该方案集成的均衡与辅助输出功能，有望简化BMS架构并提升系统安全性。建议研发团队关注该拓扑在大型液冷储能系统中的应用可行...
基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式（Near-CRM）的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡，并分析了零电压开关（ZVS）及谐振特性，为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡，可以显著降低硬件成本，简化控制逻辑，并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器（PCS）设计中，应用此机制能有效优化三电平...
并联SiC MOSFET模块中减少过冲、振荡及dV/dt产生的可选主动电流平衡技术
Reduced Overshoots, Oscillations, and dV/dt Generation in Parallel Connected SiC MOSFET Modules With Optional Active Current Balancing
Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
碳化硅（SiC）MOSFET相比硅基IGBT具有更高的开关速度和更低的损耗。然而，在并联应用中，其开关振荡、漏源电压过冲及高dV/dt问题限制了其在中高功率变换器中的应用。本文研究了通过主动电流平衡技术来抑制这些负面效应，以提升功率模块的可靠性与性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着公司产品向更高功率密度和更高效率演进，SiC器件已成为主流选择。并联SiC模块带来的电压过冲和EMI问题是研发中的难点，该文提出的主动电流平衡方案可有效降低开关应力，提升系统可靠性。建议研发团队在...
一种新型五电平双有源桥变换器的电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balancing Control for a Novel 5-Level Dual Active Bridge Converter
Fan Zhang · Yu Ren · Xu Yang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种新型五电平（5L）双有源桥（DAB）变换器拓扑。通过在原边堆叠两个中点钳位（NPC）变换器，该拓扑可将传统两电平变换器的输入直流母线电压提高至四倍，有效提升了直流固态变压器的成本效益与功率密度，并重点研究了电容电压平衡控制策略。
解读: 该五电平DAB拓扑通过提升直流母线电压等级，显著提升了功率密度，这对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及高压直流变换应用具有重要参考价值。多电平技术能有效降低开关器件的电压应力，有助于在更高电压等级的储能PCS中应用更具性价比的器件。建议研发团队关注该拓扑在提升储能系统效率及降低系统成本...
用于双极性直流系统弹性互联的容错型多端口四有源桥变换器
Fault-Tolerant Multiport Quadruple Active Bridge Converter for Resilient Interconnection of Bipolar DC Systems
Xianger Shen · Jianjun Ma · Miao Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于双极性直流系统互联的容错型四变压器四有源桥（QT-QAB）变换器。该拓扑在正常运行时可实现高压和低压双极性系统的功率平衡；在发生单极短路故障时，能够隔离低压侧故障极，确保系统在故障状态下仍能维持弹性运行。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电网和复杂储能电站的发展，对变换器的故障隔离与弹性运行能力要求日益提高。QT-QAB拓扑的多端口特性可优化多电池组或多直流母线的功率分配，其容错机制能显著提升储能PCS在...
模块化多电平变换器中的网络攻击
Cyber-Attacks in Modular Multilevel Converters
Claudio Burgos-Mellado · Felipe Donoso · Tomislav Dragicevic · Roberto Cardenas-Dobson 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
模块化多电平变换器（MMC）的分布式控制架构虽提升了灵活性与可扩展性，但也引入了网络安全风险。本文探讨了分布式控制下子模块（SM）面临的网络攻击威胁，分析了其对电容电压平衡及整体控制性能的影响，为提升电力电子系统的安全性提供了理论基础。
解读: 随着阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）功率等级的不断提升，MMC拓扑及其衍生技术在超高压大功率场景下的应用日益广泛。分布式控制架构虽能降低中央控制器压力，但文章提到的网络攻击风险直接威胁电网安全。建议研发团队在设计下一代大功率变流器控制系统时，将网络安全防御机制（如加密...
一种提高MMC效率和可靠性的创新型单子模块注入方法
An Innovative Single-Cell-Based Injection Method to Improve Efficiency and Reliability of MMC With Low Implementation Burden
Davide D'Amato · Riccardo Leuzzi · Vito Giuseppe Monopoli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模块化多电平变换器（MMC）在高压大功率应用中日益普及，但其子模块电容电压平衡及环流抑制仍是控制难点。环流会导致额外的功率损耗并增加热应力。本文提出了一种创新的单子模块注入方法，旨在降低控制系统实现负担的同时，有效提升MMC的运行效率与可靠性。
解读: 该技术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。MMC拓扑在大型储能PCS及高压直流输电领域应用广泛，该研究提出的单子模块注入方法能有效降低环流损耗，提升系统整体转换效率，并减轻控制算法的计算负担。建议研发团队关注该方法在降低功率模块热应力方面的潜力，...
一种基于零序电压的星型级联H桥STATCOM簇电压平衡控制及负序电流补偿区域识别方法
A Simple Zero-Sequence-Voltage-Based Cluster Voltage Balancing Control and the Negative Sequence Current Compensation Region Identification for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Jianxin Zhu · Jiangfeng Wang · Jianhui Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对星型级联H桥STATCOM在进行正负序无功补偿时，因相电流/电压不平衡导致各相簇间有功功率分配不均的问题，本文提出了一种基于零序电压注入的簇电压平衡控制策略，并识别了负序电流补偿的有效运行区域，以解决复杂工况下的电压平衡难题。
解读: 该技术对于阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器具有重要参考价值。随着电网环境日益复杂，储能PCS在弱电网或不平衡电网下的稳定运行及无功支撑能力成为核心竞争力。级联H桥拓扑在大型储能及高压静止无功发生器中应用广泛，本文提出的零序电压注入策略能有效解决多模块间的电压均衡问...
三电平双有源桥变换器的电容电压平衡与直流偏置抑制增强方法
Enhanced Capacitor Voltage Balancing and DC Bias Suppression Methods for Three-Level Dual-Active-Bridge Converters
Daniel Legrand Mon-Nzongo · Minxin Lin · Paul Gistain Ipoum-Ngome · Tao Jin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
基于中点钳位（NPC）的三电平双有源桥（DAB）变换器能有效降低功率器件的电压应力。然而，在宽运行范围内维持电容电压平衡是该拓扑的关键挑战。传统PI反馈控制动态性能较差，本文提出了一种改进的控制策略，旨在提升系统在动态过程中的电压平衡能力及直流偏置抑制效果。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器（PCS）产品线，特别是PowerTitan和ST系列大功率储能系统。在大规模储能应用中，三电平NPC拓扑常用于高压直流侧以提升效率并降低器件应力。该文提出的电容电压平衡与直流偏置抑制算法，能显著优化PCS在复杂电网工况下的动态响应速度和运行稳定性，有助于提升阳光...
基于混合NPC-飞跨电容结构的SiC三电平双有源桥变换器无源电容电压平衡
Passive Capacitor Voltage Balancing of SiC-Based Three-Level Dual-Active-Bridge Converter Using Hybrid NPC-Flying Capacitor Structure
Hao Feng · Fei Teng · Oscar Andres Montes · M. A. Awal 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
三电平双有源桥（DAB）变换器在需要高电压等级和双向功率流的中压固态变压器中起着关键作用。常规中点钳位（NPC）拓扑因非理想运行条件易导致电容电压不平衡。本文提出了一种结合NPC与飞跨电容的混合结构，通过无源方式实现电容电压平衡，提升了系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压光伏并网系统具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，三电平DAB拓扑在DC-DC变换环节的应用日益广泛。该混合结构通过无源方式解决电容电压不平衡问题，不仅能降低控制算法的复杂度，还能减少对复杂采样电路的依赖，从而提升系统的可...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
消除输入并联输出串联(IPOS)DC-DC变换器占空比限制的非对称PWM方案
Asymmetrical PWM Scheme Eliminating Duty Cycle Limitation in Input-Parallel Output-Series DC–DC Converter
Dai-Van Bui · Honnyong Cha · Chan Viet Nguyen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种非对称脉宽调制（PWM）方案，旨在解决输入并联输出串联（IPOS）变换器在占空比D < 0.5时的输出电压不平衡及电压增益受限问题。该方案扩展了变换器的自然均压能力和高升压比，结合传统PWM控制，有效提升了变换器在宽范围运行下的性能。
解读: 该研究针对IPOS拓扑的优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在光伏高压直流汇流或储能系统多模块串联应用中，IPOS拓扑常用于提升系统电压等级。该非对称PWM方案能有效解决低占空比下的电压不平衡...
一种用于电动汽车充电、具有宽输出范围的双向五电平Buck PFC整流器
A Bidirectional Five-Level Buck PFC Rectifier With Wide Output Range for EV Charging Application
Anekant Jain · Krishna Kumar Gupta · Sanjay K. Jain · Pallavee Bhatnagar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种用于电动汽车充电的双向五电平PFC整流器。该拓扑通过多电平结构降低了功率开关的电压应力，并实现了高质量的输入电压波形。针对多电平整流器中常见的电容电压平衡难题，本文进行了深入研究，旨在提升充电接口的转换效率与功率密度，以适应宽范围输出需求。
解读: 该技术对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。五电平拓扑能有效降低开关器件的电压等级，从而在实现高功率密度设计的同时，降低对高压功率器件的依赖，有利于提升充电桩的转换效率和成本竞争力。针对宽输出范围的优化设计，可直接应用于阳光电源的高压快充产品线，提升对不同电池电压平台的兼容性。建议研发团...
功率受限型差分功率处理架构在失配光伏系统中的性能研究
Performance of Power-Limited Differential Power Processing Architectures in Mismatched PV Systems
Carlos Olalla · Christopher Deline · Daniel Clement · Yoash Levron 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
差分功率处理（DPP）架构通过分布式、低功率的子模块集成转换器来缓解光伏系统中的失配问题，且无插入损耗。本文评估了简单的电压平衡DPP控制方法对子模块级最大功率点跟踪（MPPT）效率的影响，并分析了其在不同失配条件下的性能表现。
解读: 该研究探讨的DPP架构旨在解决光伏组件失配导致的发电损失，这对于阳光电源的组串式逆变器（String Inverters）产品线具有重要的参考价值。虽然目前主流组串式方案多采用多路MPPT技术，但随着分布式光伏应用场景的复杂化（如阴影遮挡严重、组件老化不均），引入DPP技术或类似的子模块级优化控制策...
高压直流系统直流母线电压波动下混合模块化多电平变换器子模块电容电压平衡
Balancing of Submodule Capacitor Voltage of Hybrid Modular Multilevel Converter Under DC-Bus Voltage Variation of HVDC System
Joon-Hee Lee · Jae-Jung Jung · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了混合模块化多电平变换器（MMC），该拓扑结合了半桥（HBSM）和全桥（FBSM）子模块，在降低系统损耗与成本的同时，具备直流侧故障穿越能力。针对直流母线电压波动下子模块电容电压平衡的难点，提出了一种有效的控制策略，以提升系统在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究涉及的混合MMC拓扑及电容电压平衡控制技术，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，直流母线电压的稳定性控制至关重要。该技术可优化大功率变流器的控制算法，提升系统在弱电网或直流侧电压波...
基于新型中点电压平衡方案的三电平NPC逆变器驱动五相感应电机直接转矩控制
DTC of Three-Level NPC Inverter Fed Five-Phase Induction Motor Drive With Novel Neutral Point Voltage Balancing Scheme
Saifullah Payami · Ranjan Kumar Behera · Atif Iqbal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于五相感应电机（FPIM）的三电平中点钳位（TL-NPC）逆变器直接转矩控制（DTC）方案。相比两电平逆变器，三电平结构能有效降低转矩脉动。文章重点研究了空间矢量调制技术，并提出了一种新型中点电压平衡策略，以改善电压波形质量并降低dv/dt应力。
解读: 该文献研究的三电平NPC拓扑及中点平衡技术，与阳光电源的核心产品线（如大功率组串式逆变器、集中式逆变器及储能变流器PCS）具有技术同源性。虽然文中应用对象为五相电机驱动，但其核心的三电平调制策略和中点电压平衡控制对于提升光伏及储能逆变器的电能质量、降低输出谐波及减小开关损耗具有重要参考价值。建议研发...
用于中点钳位变换器电容电压平衡的带限三电平调制
Band-Limited Three-Level Modulation for Balancing Capacitor Voltages in Neutral-Point-Clamped Converters
Neha Beniwal · Christopher David Townsend · Glen Ghias Farivar · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种用于三相中点钳位（NPC）变换器的带限三电平调制方案，旨在各种运行条件下平衡平均电容电压。在传统载波PWM调制下，中点电压纹波在不平衡工况下易增大，该方案通过带限调制有效抑制了中点电压偏移，提升了变换器运行的稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，特别是大型集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中广泛使用的三电平NPC拓扑。中点电压平衡是提升三电平变换器可靠性与输出电能质量的关键。该带限调制方案能有效降低中点电压波动，减少对电容寿命的影响，并提升系统在弱电网或不平...
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