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一种用于光伏-储能系统接口的非隔离对称双极性输出四端口变换器
A Nonisolated Symmetric Bipolar Output Four-Port Converter Interfacing PV-Battery System
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Minrui Leng · Guodong Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
双极性直流微电网能有效提升系统可靠性与效率。针对传统方案中因多变换器级联导致的体积大、成本高问题，本文提出了一种新型四端口变换器，旨在将光伏组件与电池集成至双极性直流微电网中，简化了电路架构并提升了功率密度。
解读: 该研究提出的四端口变换器拓扑对于阳光电源的户用及工商业光储一体化解决方案具有重要参考价值。通过减少变换器级数，该技术能显著降低系统成本并提升功率密度，契合PowerStack及户用储能系统向高集成度、小型化发展的趋势。在双极性直流微电网应用场景下，该拓扑可优化光伏与储能的能量调度，提升系统整体转换效...
1.2-kV碳化硅功率二极管极端温度应用下的温度依赖性对比评估与分析
Comparative Temperature Dependent Evaluation and Analysis of 1.2-kV SiC Power Diodes for Extreme Temperature Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对超导和航空航天等极端环境应用，系统表征并分析了1.2kV碳化硅（SiC）功率二极管在90-478K宽温度范围内的特性。重点研究了低温下的静态性能退化机制，为极端工况下的功率器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为核心竞争力。本文关于SiC器件在极端温度下的性能退化分析，对公司提升逆变器及PCS在严寒或高温环境下的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注SiC器件在宽温域下的动态损耗与热...
大变比输入串联输出并联链式DC-DC变换器
Large Step Ratio Input-Series–Output-Parallel Chain-Link DC–DC Converter
Xiaotian Zhang · Mofan Tian · Xin Xiang · Javier Pereda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
高压大功率DC-DC变换是直流输配电及发电的关键，要求变换器具备高功率密度、高效率及大变比特性。本文提出了一种由多个高变比子变换器单元组成的输入串联输出并联（ISOP）链式DC-DC变换器架构，每个子单元均为隔离型模块化DC-DC变换器，适用于高压直流接入场景。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型地面光伏电站的直流汇流技术具有重要参考价值。随着储能系统向高压化（1500V甚至更高）发展，ISOP链式结构能有效降低单管电压应力，提升系统模块化程度与可靠性。建议研发团队关注该拓扑在高压直流耦合储能系统中的应用潜...
低温应用下SiC平面/沟槽MOSFET雪崩工作边界的综合评估
Comprehensive Assessment of Avalanche Operating Boundary of SiC Planar/Trench MOSFET in Cryogenic Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文系统评估了SiC平面及沟槽型MOSFET在90K至340K温度范围内的雪崩耐受能力。研究揭示了极端温度条件下功率器件的雪崩机制及其温度依赖性，对于提升电力转换系统在严苛环境下的安全运行及可靠性设计具有重要指导意义。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件在极端环境下的可靠性至关重要。该研究揭示的雪崩边界特性，可直接指导研发团队在进行高压大功率模块设计时，优化驱动电路保护策略及热管理方案。特别是在高寒地区运行的户外光伏及储能设备，该研究提供...
带中继线圈的无线电能传输系统效率提升的非谐振补偿优化
Nonresonant Compensation Optimization for Efficiency Improvement of Wireless Power Transfer System With Relay Coil
Haisen Zhao · Zihan Tian · Xueying Zhang · Yue Qiu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
中继线圈可有效增加无线电能传输（WPT）系统的传输距离，但较低的传输效率限制了其应用。本文基于带中继线圈的串联补偿WPT系统模型，分析了传统补偿方法的缺陷，揭示了系统在谐振状态下效率并非最优的问题，并提出了非谐振补偿优化方案以提升系统整体传输效率。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的效率优化，虽目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）主要基于有线连接，但该技术在电动汽车充电桩领域具有潜在的长期应用价值。随着无线充电技术的成熟，未来可将其作为充电桩产品线的技术储备，提升用户充电的便捷性。建议研发团队关注该非谐振补偿算法在小功率...
基于PWM谐波电流的航空FTPMSM系统匝间短路故障诊断
PWM Harmonic-Current-Based Interturn Short-Circuit Fault Diagnosis for the Aerospace FTPMSM System Even in the Fault-Tolerant Operation Condition
Jinquan Xu · Xinlei Tian · Wenbo Jin · Hong Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于PWM谐波电流的故障诊断方法，用于航空容错永磁同步电机（FTPMSM）的匝间短路故障（ITSCF）。该方法即使在容错运行（FTO）条件下，也能有效检测并定位故障相位，为电机驱动系统的可靠性提供了新的诊断思路。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断与容错控制，虽主要针对航空电机，但其核心逻辑对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器及储能系统中的PCS电机驱动控制）具有参考价值。在风电变流器领域，提升发电机侧变流器的故障诊断精度能有效降低运维成本。建议研发团队关注该方法在非稳态工况下的谐波提取技术，探索将其应用...
一种嵌套中点钳位
NNPC）逆变器的电容电压平衡方法
Kai Tian · Bin Wu · Mehdi Narimani · Dewei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种嵌套中点钳位（NNPC）逆变器的电容电压平衡方法。NNPC逆变器是一种新型四电平电压源逆变器，适用于2.4–7.2 kV中压应用，无需功率半导体串联即可实现宽电压范围运行，并具备高质量输出电压特性。
解读: NNPC拓扑作为一种高压多电平技术，对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能PCS产品具有重要参考价值。该技术无需器件串联即可实现高压输出，有助于提升系统功率密度和效率，降低对高压IGBT的依赖。建议研发团队关注该拓扑在大型地面光伏电站及高压储能系统中的应用潜力，重点评估其在复杂电网环境下的电容电压平衡...
一种六相容错永磁同步电机系统单/双功率开关开路故障的新型诊断方法
A Novel Diagnostic Method for Single and Dual Power Switch Open-Circuit Faults of Six-Phase FTPMSM System Even in Fault Tolerant Operation
Jinquan Xu · Si Guo · Hong Guo · Xinlei Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于平均电流帕克矢量（ACPV）的六相容错永磁同步电机（FTPMSM）系统功率开关开路故障诊断方法。该方法适用于系统在正常运行及容错运行工况下的单管及双管故障检测，通过ACPV模值分析实现故障定位，有效提升了电机驱动系统的可靠性。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动系统，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS，但其故障诊断逻辑（基于电流矢量分析）在高性能电机驱动及风电变流器领域具有通用性。随着阳光电源在风电变流器及工业传动领域的深入，该方法可用于提升功率模块的故障预警能力。建议研发团队关注该诊断算法在多电平逆变器拓扑中的...
宽温应用下1.2kV SiC功率MOSFET与Si IGBT动态性能温度依赖性对比研究
Temperature Dependence of Dynamic Performance Characterization of 1.2-kV SiC Power mosfets Compared With Si IGBTs for Wide Temperature Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Kai Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文研究了1.2kV SiC MOSFET在宽温条件下的动态性能，并与Si IGBT进行了对比。由于SiC材料的优越性，其在实现高功率密度和高效率转换方面具有巨大潜力。研究极端温度下的开关特性对于保障电力转换系统的安全与持续运行至关重要。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，理解SiC在极端温度下的动态特性对于优化驱动电路设计、提升系统热管理能力及可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究结论，完善SiC模块的选型标准及驱动参...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
一种利用低压直流源的模块化多电平变换器预充电方法
A Simple and Cost-effective Precharge Method for Modular Multilevel Converters by Using a Low-Voltage DC Source
Kai Tian · Bin Wu · Sixing Du · Dewei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
本文提出了一种利用低压直流源对模块化多电平变换器（MMC）进行预充电的简单且经济的方法。MMC在启动时需将子模块电容预充至额定电压以确保正常运行。传统方法通常依赖电网侧或直流侧，且成本较高，本文方法有效降低了预充电环节的复杂性与硬件成本。
解读: 该研究针对MMC拓扑的预充电技术，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大功率储能变流器（PCS）中，MMC拓扑常用于高压直流接入场景，预充电环节的可靠性与成本直接影响系统启动效率。该低成本方案有助于优化PCS的硬件设计，简化启动逻辑，提升系统集成竞...
一种用于改进三相三电平多端口变换器的低频电压电流纹波抑制零序分量注入优化方法
An Optimal Zero-Sequence Component Injection Method With Reduced Low-Frequency Voltage and Current Ripples for Improved Three-Phase Three-Level Multiport Converter
Nengmou Xu · Guohua Zhou · Yingjie He · Qingxin Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种改进的三相三电平多端口变换器（TPTL-MPC），用于光伏（PV）、储能（ES）与电网的混合系统。该方案通过减少功率转换级数，有效提高了系统效率和可靠性，并提出了一种零序分量注入优化方法，旨在降低系统中的低频电压和电流纹波，提升整体性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务——光储一体化系统。通过多端口变换器技术减少转换级数，是提升PowerTitan等大型储能系统及组串式光储逆变器效率的关键路径。文中提出的零序分量注入优化方法，能有效抑制直流侧低频纹波，这对延长储能电池寿命、提升系统并网电能质量具有重要工程价值。建议研发团队关注该拓扑...
基于平均电流Park矢量法的六相容错永磁同步电机系统功率开关开路故障诊断
Power Switch Open-Circuit Fault Diagnosis of Six-Phase Fault Tolerant Permanent Magnet Synchronous Motor System Under Normal and Fault-Tolerant Operation Conditions Using the Average Current Park's Vector Approach
Hong Guo · Si Guo · Jinquan Xu · Xinlei Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种基于平均电流Park矢量（ACPV）的六相容错永磁同步电机（FTPMSM）功率开关开路故障诊断方法。该方法能够在正常运行及缺相/短路容错运行条件下，有效检测出故障功率开关，提高了系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的故障诊断，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直接的六相电机驱动，但其提出的基于平均电流Park矢量的故障诊断逻辑具有通用参考价值。对于阳光电源的风电变流器及大功率储能PCS产品，功率器件的开路故障诊断是提升系统可靠性（Reliabi...
基于Cuk电压平衡器的单级对称双极多端口变换器及输出电流纹波抑制
Single-Stage Symmetrical Bipolar Multi-Port Converter
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。
解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑，通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要，但现有模型过于简化，仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型，采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程，结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系，并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组，从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出，与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合，可优化PCS拓扑设计，降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡，可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
受非厄米物理启发的多负载宇称时间对称无线电能传输系统
A Multiload Parity-Time Symmetric Wireless Power Transmission System Inspired by Non-Hermitian Physics
Biao-Biao Xu · Zi-Xuan Wu · You-Long Wen · Xiao San Ma 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
受非厄米物理启发设计新型多负载宇称时间(PT)对称无线电能传输(WPT)系统,可选择性和鲁棒地向多个负载传输能量。设计新型线圈结构使系统可在六种模式下运行且不同模式均属PT系统。基于PT-WPT频率特性设计变频运行和监测装置,系统可基于发射装置工作频率选择性运行于任意模式。不同运行模式下系统耦合接收线圈不同。仅通过改变发射装置工作频率即可实现接收线圈和负载选择。实验结果表明系统对内部干扰不敏感,通过改变运行模式可将传输能量集中在一个负载上实现鲁棒定向能量传输,内部线圈间几乎无影响,系统中任意线圈...
解读: 该宇称时间对称多负载WPT技术对阳光电源无线充电产品有创新启发。六模式可选运行和频率控制负载选择技术可应用于新能源汽车停车场多车位智能无线充电系统,实现按需能量分配。鲁棒定向传输特性对户用光伏和储能系统的多设备无线供电有参考价值,可提高空间容忍度和传输效率。该技术对阳光电源拓展工业和特种应用领域的无...
无翅片仿肠结构装置实现高功率密度与高能量密度的相变储热
Finless intestine-mimic devices for high power density and high energy density latent heat storage
Yang Tian · Xianglei Liu · Qiao Xu · Qinyang Luo 等9人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 相变储热（LHS）技术为解决间歇性热能供应与连续需求之间的不匹配问题提供了一种可行方案，但其充热/放热过程缓慢，导致功率密度较低。尽管已有多种翅片结构被提出以应对这一挑战，但通常以牺牲能量密度和增加系统复杂性为代价。受肠道内部结构与功能的启发，本文提出一种新型无翅片双梯度LHS装置，并集成氧化镁纳米颗粒（MgO NPs），以同时实现高能量密度和高功率密度。通过协同降低界面热阻并增加纳米颗粒周围原子密度，在LiNO3-KCl共晶盐中添加4 wt%的MgO纳米颗粒，使其导热系数和储能密度分别提...
解读: 该仿肠道无翅片相变储热技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其通过纳米颗粒增强导热性和结构优化提升功率密度114.2%的思路,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,特别是电池簇温控设计。双梯度结构与涡流增强机制启发ST系列PCS散热方案改进,有助于提升功率器件热传导效率,降低系统热...
直驱风力发电机并网弱电力系统暂态过电压机理分析与抑制方法
Analytical Analysis of the Mechanism and Mitigation Methods of Transient Overvoltage in Direct-Drive Wind Turbine Generators Connected to Weak Power System
Xu Tian · Shengtao Wu · Luran Wei · Lixin Zhang 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
风电大规模接入地区电网强度减弱,交流短路故障恢复阶段的暂态过电压对安全稳定运行构成挑战。本文建立直驱风电并网系统数学模型,详细推导端口电流表达式,考虑内环电流控制影响,得到暂态过电压具体表达式。分析了电网短路比、有功功率恢复速度、无功电流增量和内环响应速度等影响因素,提出解析控制参数优化方法抑制故障恢复过电压的幅值和恢复速度。
解读: 该暂态过电压抑制技术可应用于阳光电源风电变流器的弱网并网控制。通过优化控制参数和故障恢复策略,降低直驱风电机组在弱电网条件下的过电压风险,提升系统稳定性和可靠性,为大规模风电场并网提供技术支撑,保护风电变流器免受过电压损害。...
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