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适用于双极性直流光伏户用集成的新型双向四端口DC-DC变换器
Novel Bidirectional Four-Port DC–DC Converter Suitable for Bipolar DC Solar Household Integration
Nagarjun Surulivel · Dipankar Debnath · Chandan Chakraborty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着分布式发电与本地直流微电网的发展，直流家庭成为高效的替代方案。双极性直流电网比单极性更可靠高效，但相关研究尚少。本文提出一种新型双向四端口DC-DC变换器，旨在优化双极性直流家庭环境下的光伏集成与储能管理，提升系统整体能效与灵活性。
解读: 该拓扑结构高度契合阳光电源户用光伏及储能业务的发展方向。随着直流配电理念在户用场景的渗透，该四端口变换器可有效集成光伏输入、双极性直流母线及储能接口，简化系统架构并提升转换效率。建议研发团队关注其在阳光电源户用光储一体机（如SH系列）中的应用潜力，通过多端口集成技术进一步降低系统BOM成本，并优化双...
一种基于降阶观测器的并网NPC逆变器开关管开路与电流传感器故障同步诊断方法
A Reduced-Order Observer-Based Method for Simultaneous Diagnosis of Open-Switch and Current Sensor Faults of a Grid-Tied NPC Inverter
Shuiqing Xu · Wenzhan Huang · Darong Huang · Hongtian Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对并网中点钳位（NPC）逆变器的降阶观测器同步诊断策略，用于解决开关管开路和电流传感器故障。通过构建NPC逆变器的增广描述符系统，将电流传感器故障转化为广义状态向量，并利用矩阵变换实现故障解耦，有效提升了系统的故障诊断精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）具有极高的应用价值。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流方案，该故障诊断算法能够显著提升设备在复杂电网环境下的运行可靠性，减少非计划停机，降低运维成本。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过边缘计算实现...
SiC功率MOSFET可靠性机制综述：平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状，重点对比分析了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理，为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析，对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
基于中值电流分析的T型整流器实时开路故障诊断方法
Real-Time Open-Circuit Fault Diagnosis Method for T-Type Rectifiers Based on Median Current Analysis
Zhixi Wu · Jin Zhao · Hui Luo · Yang Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
T型整流器广泛应用于直流快充、UPS及可再生能源领域，但易受晶体管开路故障影响。本文提出一种基于中值电流分析的实时开路故障诊断新方法，旨在提升电力电子设备在低中压应用场景下的可靠性与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要价值。T型三电平拓扑常用于高效充电桩及中压储能系统，该故障诊断方法无需额外传感器，通过中值电流分析即可实现实时监测，能显著提升产品在复杂工况下的可靠性，降低运维成本。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过边缘计...
基于有限元仿真的PWM与标准直流功率循环测试差异研究
Difference Between the PWM and Standard DC Power Cycling Tests Based on the Finite-Element Simulation
Luhong Xie · Lixin Wu · Erping Deng · Ying Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
脉宽调制（PWM）功率循环测试因更贴近实际应用场景而备受关注，但其控制策略复杂且成本高昂。本文通过有限元仿真，深入对比了PWM与标准直流功率循环测试在绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块失效模式及寿命预测方面的本质差异。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。IGBT功率模块是上述产品的核心损耗部件，其可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。通过对比PWM与直流功率循环的差异，研发团队可优化逆变器及PCS的功率循环测试标准，使测试...
短期电压失稳偏差的量化与分类
Quantification and Classification of Short-Term Instability Voltage Deviations
Aleksandar Boričić · Jose Luis Rueda Torres · Marjan Popov · IEEE Transactions on Industry Applications · 2023年6月
随着电力系统从同步发电向基于逆变器的发电方式转变，短期电压稳定性评估的作用日益重要。电压扰动变得更快且变化性更高，使系统面临更大的连锁故障风险。因此，评估潜在电压偏差的严重程度和根源成为现代电力系统基于风险的脆弱性分析的关键步骤。本文研究了一种新颖的方法，用于在线和离线的短期电压失稳量化与分类，以评估故障后快速电压偏差。研究结果表明，该方法在自动确定失稳的严重程度和类型方面直观且有效。这一输出结果使电网运营商能够预测潜在的高风险事件并确定其优先级，从而采取适当的预防和/或纠正措施。最后，本文提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于短期电压不稳定性量化与分类的研究具有重要战略价值。随着电力系统从传统同步发电向逆变器型电源转型，我们的光伏逆变器和储能系统正在成为电网的主导力量，但这也带来了电压扰动加快、变化更剧烈的新挑战。 该研究提出的快速故障后电压偏差评估方法，对阳光电源的产品开发具有直接指...
用于电动飞机推进的2-kV 1-MW 20000-r/min集成模块化电机驱动系统
2-kV 1-MW 20000-r/min Integrated Modular Motor Drive for Electrified Aircraft Propulsion
Jin Wang · Thomas M. Jahns · Patrick McCluskey · John Kizito 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2023年6月
应对全球气候变化亟需实现飞机推进系统的电气化。未来兆瓦级电动推进系统面临的关键挑战之一是在高海拔下高电压引发的局部放电问题，可能严重影响系统可靠性。针对此问题，多学科研究团队提出、设计并初步测试了一台额定参数为2 kV、1 MW、20000 r/min的集成模块化电机驱动系统（IMMD），其功率重量密度达9 kW/kg，为目前最高水平。本文介绍了该系统的整体架构、关键设计方法、电力电子子系统在额定工况下的试验结果，以及IMMD整机原型的初步测试数据。后续将在美国国家航空航天局（NASA）试验 f...
解读: 该2kV高压集成模块化驱动技术对阳光电源具有重要借鉴价值。其9kW/kg功率密度设计理念可直接应用于ST系列储能变流器的功率模块优化，通过SiC器件与集成化封装提升系统功率密度。高压局部放电抑制技术对1500V光伏逆变器和高压储能系统的绝缘设计具有指导意义，可提升高海拔地区设备可靠性。模块化架构思想...
基于变换器的可再生能源微电网弹性增强与电能质量优化
Resiliency Enhancement and Power Quality Optimization of Converter-Based Renewable Energy Microgrids
Mohammad Sadegh Eslahi · Sadegh Vaez-Zadeh · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文针对基于变换器的可再生能源微电网在并网过程中面临的风险与弹性挑战，提出了一种无传感器组合控制方法。该方法旨在提升微电网在多种风险下的弹性，并优化电能质量，为提升可再生能源并网的稳定性和可靠性提供了新思路。
解读: 该研究提出的无传感器控制与弹性增强技术，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要参考价值。随着电网环境日益复杂，该技术可进一步提升阳光电源产品在弱电网环境下的并网稳定性与抗干扰能力。建议研发团队关注该文提出的控制策略，将其应用于构网型（GFM）逆变器算法优化，以增强iSol...
基于所提双迭代等面积准则的并网并联变换器系统非线性建模与稳定性分析
Nonlinear Modeling and Stability Analysis of Grid-Tied Paralleled-Converters Systems Based on the Proposed Dual-Iterative Equal Area Criterion
Xilin Li · Zhen Tian · Xiaoming Zha · Pengfei Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
随着分布式可再生能源的快速发展，电力变换器系统的稳定性受到广泛关注。本文针对多变换器并联系统，研究了其非线性动力学特性及稳定性机制，提出了双迭代等面积准则，旨在解决弱电网环境下多机并联系统的暂态稳定性分析难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。随着光伏电站和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在弱电网区域的渗透率提升，多机并联带来的谐振与暂态失稳风险增加。本文提出的非线性建模与稳定性分析方法，可优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的控制算法，特别是在构网型（GFM）技术...
一种具有有源钳位和开关电容技术的新型高增益准谐振DC-DC变换器
A Novel High-Voltage-Gain Quasi-Resonant DC–DC Converter With Active-Clamp and Switched-Capacitor Techniques
Im-Bo Kong · Wook-Sung Kim · Sang-Won Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种用于可再生能源应用的新型隔离式高增益准谐振DC-DC变换器。该变换器在原边采用交错并联结构以降低输入电流纹波，并集成双功能电路，同时实现开关电容单元和有源钳位功能，从而提升了变换效率与电压增益。
解读: 该拓扑的高增益与高效率特性对阳光电源的核心业务具有重要价值。在光伏组串式逆变器中，该技术可提升MPPT后的升压效率，尤其适用于低压光伏组件接入高压直流母线的场景；在储能系统（如PowerTitan/PowerStack）中，该变换器可优化电池侧与直流母线间的功率变换效率，降低开关损耗。建议研发团队关...
一种采用简化工作模式模型的CLLC充电器直观非迭代设计方法
An Intuitive and Noniterative Design Methodology for CLLC Chargers Employing Simplified Operation Modes Model
Ruizhi Wei · Li Ding · Rui Liu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文针对CLLC充电器，提出了一种简化工作模式（SOM）模型及谐振参数设计方法。通过数学建模与波形假设，直接计算电压增益模型及工作模式边界，从而提升CLLC变换器的效率与可靠性。该方法相比传统模型更具准确性与设计便捷性。
解读: CLLC拓扑是阳光电源电动汽车充电桩及储能系统（如PowerStack、PowerTitan）中双向DC-DC变换环节的核心技术。该文提出的非迭代设计方法能显著缩短研发周期，优化谐振参数匹配，从而提升变换器在宽电压范围下的效率。对于阳光电源而言，该方法可直接应用于充电桩模块的功率密度提升，并为储能P...
集成电压、电流、温度和湿度应力的高级功率循环测试
Advanced Power Cycling Test Integrated With Voltage, Current, Temperature, and Humidity Stress
Yanhao Wang · Erping Deng · Lixin Wu · Haiyang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种集成高压、大电流、高温和高湿应力的高级功率循环测试（PCT）方法，旨在使加速老化测试更贴近电力电子器件的实际工况。该方法结合了高压高温高湿反偏测试与标准直流功率循环测试，实现了对功率器件老化过程的精确测量。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块（IGBT/SiC）是上述产品的核心，其在复杂环境下的可靠性直接决定了系统寿命。该测试方法通过引入湿度与多物理场应力，能更真实地模拟户外光伏电站及储能系统在严苛环境下的失效机理。建议研发部...
考虑热耦合与不同冷却模式的电容组高分辨率解析热建模方法
A High-Resolution Analytical Thermal Modeling Method of Capacitor Bank Considering Thermal Coupling and Different Cooling Modes
Chunlin Lv · Jinjun Liu · Yan Zhang · Jinpeng Yin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
热应力对电容可靠性至关重要。针对电容组，现有研究在空间尺度上的复杂传热模式及时间尺度上的ESR老化评估尚不明确，导致温度分布预测与寿命评估存在较大误差。本文提出一种高分辨率解析热建模方法，综合考虑了热耦合效应及多种冷却模式，有效提升了电容组热分析的准确性。
解读: 电容是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的核心易损部件，其热设计直接决定了设备在极端环境下的寿命与可靠性。该文提出的高分辨率热建模方法，能够更精准地模拟电容组在复杂工况下的温度分布，有助于优化逆变器和PCS内部的散热布局与风道设计。建议研发团队将其引入...
基于最大恢复电流的P-I-N二极管结温在线监测方法
Online Monitoring Method of P-I-N Diode Temperature Based on Maximum Recovery Current
Kexin Yang · Wensheng Song · Tao Tang · Jian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
P-i-N二极管是电力电子设备中的关键功率器件，其结温是评估系统可靠性的核心指标。本文提出了一种基于最大恢复电流的P-i-N二极管在线结温监测方法。通过分析最大恢复电流与结温之间的物理关系，实现了在不影响系统正常运行的前提下，对器件热状态的实时监测，为功率模块的寿命预测和热管理提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，通过引入基于最大恢复电流的在线结温监测，可显著提升iSolarCloud平台的故障预警能力，实现从“事后维护”向“状态检修”的转变。建议在PowerTitan等大功率...
基于一种对运行条件低敏感的新型特征参数的多芯片IGBT模块芯片失效原位诊断
In Situ Diagnosis for IGBT Chip Failure in Multichip IGBT Modules Based on a Newly Defined Characteristic Parameter Low-Sensitive to Operation Conditions
Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Yuwei Wu · Yi Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为实现高电流容量，IGBT模块通常由多个并联芯片组成。单个芯片的键合线疲劳会导致模块性能逐渐退化，最终引发系统灾难性故障。本文提出了一种针对多芯片IGBT模块中键合线失效的原位诊断方法，通过定义一种对运行条件不敏感的特征参数，实现了对特定芯片故障的精准识别，有效提升了功率模块的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。IGBT作为逆变器和PCS的核心功率器件，其键合线疲劳是导致设备失效的主要原因之一。该诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测特征参数，实现对功率模块健康状态的预测性维护，降低...
三相DAB变换器开路故障的模式分析、变压器饱和及故障诊断技术
Mode Analysis, Transformer Saturation, and Fault Diagnosis Technique for an Open-Circuit Fault in a Three-Phase DAB Converter
Sagar Kumar Rastogi · Suyash Sushilkumar Shah · Brij N. Singh · Subhashish Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文针对高功率应用中常用的三相双有源桥（DAB3）直流变换器，深入分析了功率器件开路故障（OCF）下的波形特征。研究重点探讨了故障引发的变压器饱和现象，并提出了一种有效的故障诊断技术，旨在提升高功率电力电子变换器的运行可靠性与安全性。
解读: DAB3拓扑是阳光电源大功率储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑之一。该研究提出的开路故障诊断技术，能够有效提升储能PCS在极端工况下的故障识别能力，防止故障扩大导致的变压器饱和及二次损坏。建议研发团队参考该文的波形分析方法，优化PCS控制算法中...
双向CLLC变换器的改进三相移调制策略
Improved Triple-Phase-Shift Modulation for Bidirectional CLLC Converters
Farhad Abbasi Aghdam Meinagh · Jun Min · Martin Ordonez · Marian Craciun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
CLLC谐振变换器因其双向功率流和高效率，在电池充电应用中极具吸引力。脉冲频率调制（PFM）虽简单，但在轻载下难以有效调节输出电压，导致较高的开关损耗和磁芯损耗。本文提出了一种改进的三相移调制策略，旨在优化CLLC变换器在宽负载范围下的效率与控制性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务。CLLC拓扑是实现高效双向DC-DC变换的核心，尤其在电池储能系统（BESS）与直流母线交互中起关键作用。通过改进三相移调制（TPS），可显著提升系统在轻载工况下的转换效率，降低温升，从而提升储能变...
一种具有损耗分布平衡和热应力降低功能的裂感式有源中点钳位逆变器调制策略
A Novel Modulation Strategy for Split-Inductor Active NPC Inverter With Loss Distribution Balancing and Thermal Stress Reduction
Xiaobiao Wang · Huafeng Xiao · Yinwei Ren · Ming Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
中点钳位（NPC）逆变器具备低谐波、高效率和低电压应力等优点，广泛应用于风电及光伏发电系统。然而，由于功率损耗不平衡，NPC逆变器内部和外部功率开关之间存在固有的热不平衡问题。本文提出了一种裂感式有源中点钳位（SI-ANPC）逆变器及其新型调制策略，旨在平衡损耗分布并降低热应力。
解读: 该研究针对NPC及ANPC拓扑中常见的功率器件热不平衡问题，提出了有效的调制优化方案，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过优化损耗分布，该技术可显著提升功率模块的可靠性与寿命，降低散热设计难度，有助于提升PowerTitan等大功率储能系统的功率密度...
面向高绝缘能力、超低耦合电容及小尺寸的中压隔离辅助电源设计
Medium-Voltage Isolated Auxiliary Power Supply Design for High Insulation Capability, Ultra-Low Coupling Capacitance, and Small Size
Haiguo Li · Zihan Gao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为充分发挥中压碳化硅（SiC）变换器的优势并实现高功率密度，隔离辅助电源（IAPS）需尽可能小型化。然而，面对高电压和高dv/dt工况，高绝缘和低耦合电容的要求限制了尺寸的进一步缩小。本文提出了一种高性能中压IAPS设计方案。
解读: 该研究直接服务于阳光电源中压SiC功率变换技术的发展。对于PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，辅助电源的可靠性与体积是实现高功率密度的关键瓶颈。采用该文提出的高绝缘、低耦合电容设计，可有效抑制高压SiC器件带来的共模干扰，提升系统电磁兼容性（EMC），并显著缩小辅助电源模块尺寸，从...
一种场截止型IGBT开通过程中温度相关的dVCE/dt和dIC/dt模型
A Temperature-Dependent dVCE/dt and dIC/dt Model for Field-Stop IGBT at Turn-on Transient
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种场截止（FS）型IGBT开通过程中dVCE/dt和dIC/dt的完整解析模型。通过数值仿真，识别了影响FS IGBT开通行为的关键杂散参数及内部物理机制。基于对开通行为的深入理解，该模型为功率器件的开关特性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。在组串式和集中式逆变器中，IGBT开通时的dV/dt和dI/dt直接影响EMI性能、开关损耗及电压应力。通过该温度相关模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，提升PowerTitan等大功率储能系统的...
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