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一种基于数字孪生的DC-DC变换器健康指标估计方法
A Digital Twin Based Estimation Method for Health Indicators of DC–DC Converters
Yingzhou Peng · Shuai Zhao · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于数字孪生概念的电力电子变换器状态监测健康指标估计方法。该方法具有非侵入性，无需额外的硬件电路及校准。文中以Buck DC-DC变换器为例，通过理论分析、实际考量及实验验证，展示了该方法在变换器健康状态评估中的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC-DC变换级是核心功率转换单元，其可靠性直接影响整机寿命。通过引入数字孪生技术，可以在无需增加硬件成本的前提下，实现对功率模块（如IGBT/SiC）老化程度的实时监测与...
宽频带范围内软磁材料能量损耗的解析预测模型
Analytical Prediction Model of Energy Losses in Soft Magnetic Materials Over Broadband Frequency Range
Ren Liu · Lin Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
准确高效地估算电工钢在宽频带（特别是高频段）下的能量损耗，对磁性元件的优化设计至关重要。传统的Steinmetz方程等经验模型存在局限性，依赖大量测量数据进行参数拟合。本文提出了一种解析预测模型，旨在提升高频磁性元件损耗计算的准确性与效率。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan、PowerStack储能变流器（PCS）的核心部件。随着功率密度提升及GaN/SiC等宽禁带半导体应用，磁性元件在高频下的损耗优化成为提升整机效率的关键。该模型能有效指导研发团队在设计阶段精确评估磁芯损耗，减少对繁琐实...
1.2–10 kV SiC MOSFET的第三象限导通损耗：栅极偏置控制的影响
Third Quadrant Conduction Loss of 1.2–10 kV SiC MOSFETs: Impact of Gate Bias Control
Ruizhe Zhang · Xiang Lin · Jingcun Liu · Slavko Mocevic 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文探讨了功率MOSFET在第三象限导通时，栅极偏置（VG）对MOS沟道与体二极管电流分配的影响。研究表明，对于1.2 kV SiC平面MOSFET，施加高于阈值电压的正向栅极偏置可实现双通道并联导通，从而有效降低第三象限压降及导通损耗。
解读: 该研究对阳光电源的高效能电力电子产品至关重要。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC MOSFET的第三象限导通特性直接影响双向DC-DC变换器及逆变器的效率。通过优化栅极驱动策略（如动态调整VG），可显著降低死区时间内的导通损耗，提升系统整体转换效率。建议...
应用于光伏系统的AFZ变换器分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of the AFZ Converter Applied to Photovoltaic Systems
David Lopez del Moral · Andres Barrado · Marina Sanz · Antonio Lazaro 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对分布式最大功率点跟踪（DMPPT）架构，本文提出了一种具有Zeta型谐振复位的自耦变压器正激变换器（AFZ）。该拓扑旨在管理光伏组件，实现组件间电气隔离，有效降低失配效应并最大化发电效率。
解读: 该AFZ变换器拓扑在提升光伏组件级效率方面具有显著优势，高度契合阳光电源组串式逆变器及户用光伏解决方案的优化需求。通过引入Zeta谐振复位技术，可进一步优化功率密度并降低开关损耗，有助于提升阳光电源在复杂阴影环境下的发电收益。建议研发团队评估该拓扑在微型逆变器或组件级优化器（Optimizer）中的...
基于全桥单电感Buck-Boost逆变器
Full-Bridge Single-Inductor-Based Buck–Boost Inverters
Usman Ali Khan · Jung-Wook Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
可再生能源输出电压受环境影响波动较大，需Buck-Boost功率调节系统进行补偿。本文提出一种基于全桥单电感的Buck-Boost逆变器，通过控制占空比实现输出电压升降压调节，并具备双向功率流动能力。
解读: 该拓扑结构在光伏逆变器和储能变流器（PCS）领域具有极高的应用价值。其单电感设计有助于提升功率密度并降低系统成本，特别适用于阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack系列）。通过Buck-Boost功能，可有效拓宽光伏组件的MPPT工作电压范围，提升弱光环境下的发电效率。建议研发团...
面向未知与不可预测负载的虚拟同步机观测器电流控制器
Observer-Based Current Controller for Virtual Synchronous Generator in Presence of Unknown and Unpredictable Loads
Audrey Moulichon · Mazen Alamir · Vincent Debusschere · Lauric Garbuio 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种针对虚拟同步机（VSG）的观测器电流控制器，旨在解决存在未测量及不可预测负载时的系统稳定性问题。该方法结合了线性二次型调节器（LQR）、积分器及状态观测器，有效提升了并网逆变器在复杂负载工况下的动态响应与鲁棒性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术布局。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提高，VSG技术已成为核心竞争力。该文提出的观测器控制策略能显著增强逆变器在复杂或未知负载波动下的抗干扰能力，可优化阳光电源组串式逆变器及PCS产品的控制算法，...
通过电流波形整形扩展光伏逆变器的运行范围
Extended Operation Range of Photovoltaic Inverters by Current Waveform Shaping
Sebastian Bruske · Giovanni De Carne · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
光伏逆变器的并网运行受限于MPPT提供的直流母线电压。当电压低于阈值时，逆变器被迫脱网，导致能量损失。本文提出一种电流波形整形技术，旨在优化逆变器在低直流电压下的运行能力，减少因电压波动导致的停机，从而提升系统发电收益。
解读: 该技术直接针对光伏逆变器的核心痛点——低辐照或极端工况下的脱网问题。对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和户用逆变器产品线，该研究提出的电流波形整形算法可有效拓宽MPPT的工作电压范围，提升弱光环境下的发电效率，减少停机时间。建议研发团队评估该控制策略在现有DSP控制平台上的移植可行性，将其作为...
一种具有改进差模电感的集成式EMI滤波器
An Integrated EMI Choke With Improved DM Inductance
Javad Borsalani · Ali Dastfan · Javad Ghalibafan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
电磁干扰（EMI）滤波器是降低电力电子变换器传导发射的主要手段，但通常会增加系统体积和重量。本文提出了一种新型集成电感结构，通过环形磁芯与螺线管磁芯的组合，在实现EMI滤波功能的同时，有效提升了差模（DM）电感性能，有助于优化电力电子设备的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着产品向高功率密度演进，EMI滤波器的体积限制了整机小型化。该集成电感方案能显著减小滤波器占用空间，降低磁性元件损耗，直接提升产品功率密度。建议研发团队评估该结构在SG系列组串式逆变器及PCS模块中的应...
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...
光伏并网逆变器中飞跨电容钳位Boost三电平变换器的二次谐波电流抑制
Second Harmonic Current Reduction for Flying Capacitor Clamped Boost Three-Level Converter in Photovoltaic Grid-Connected Inverter
Shiqi Kan · Xinbo Ruan · Xinze Huang · Hao Dang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
在两级式单相光伏并网逆变器中，光伏板侧的二次谐波电流会干扰最大功率点追踪（MPPT），降低能量转换效率。本文采用飞跨电容钳位（FCC）Boost三电平变换器，利用飞跨电容补偿二次谐波，有效提升了光伏系统的发电效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有重要参考价值。单相光伏系统中二次谐波引起的MPPT波动是影响发电效率的关键痛点，通过引入飞跨电容钳位三电平拓扑，可以在不显著增加系统体积的前提下抑制纹波，提升光伏利用率。建议研发团队评估该拓扑在户用逆变器中的应用可行性，特别是针对高功率密度单相机型...
用于改善并联大功率SiC MOSFET模块电流共享性能的有源栅极驱动器
Active Gate Driver for Improving Current Sharing Performance of Paralleled High-Power SiC MOSFET Modules
Yang Wen · Yuan Yang · Yong Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
SiC MOSFET凭借高开关速度和低损耗优势，广泛应用于高功率密度电力电子系统。由于单模块电流容量有限，多模块并联是实现高功率输出的关键，但电流不均流问题是主要挑战。本文提出一种有源栅极驱动技术，旨在优化并联模块间的电流共享性能，提升系统整体可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式光伏逆变器中，为了达到兆瓦级功率输出，SiC模块并联技术已成为主流。电流不均流会导致局部过热，降低功率器件寿命。通过引入有源栅极驱动（Active Gate Driver），可以动态调节开关过程，有效...
三相电压源逆变器电流纹波与开关损耗降低的实用在线调制方法
Practical Online Modulation Method for Current Ripple and Switching Losses Reduction in the Three-Phase Voltage Source Inverters
Cheng Xu · Shuai Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
传统最优PWM电流纹波抑制方法通常将矢量空间划分为子扇区，并采用理论最优序列合成参考矢量。然而，这往往需要额外的CPLD/FPGA资源用于查找表和信号生成，且序列切换时会产生额外开关损耗。本文提出了一种实用的在线调制方法，旨在降低电流纹波并减少开关损耗。
解读: 该研究直接优化了三相逆变器的核心调制算法，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有极高价值。通过在不增加额外硬件成本的前提下降低电流纹波和开关损耗，该技术能显著提升逆变器效率，改善电能质量，并降低散热设计难度。建议研发团队评估该算法在DSP中的实现复杂度，将其集成至下一代高功率密...
电力电子变换器的多目标设计与优化及不确定性量化—第一部分：参数不确定性
Multi-objective Design and Optimization of Power Electronics Converters With Uncertainty Quantification—Part I: Parametric Uncertainty
Niloofar Rashidi · Qiong Wang · Rolando Burgos · Chris Roy 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种结合参数与模型形式不确定性量化的鲁棒多目标设计优化（MDO）框架。第一部分重点研究参数不确定性量化（P-UQ），通过定义灵敏度指标，定量评估制造偏差等参数波动对电力电子系统设计鲁棒性的影响，从而实现更可靠的变换器设计。
解读: 该研究提出的鲁棒性设计框架对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统的研发中，功率模块及关键元器件（如电容、电感）的参数偏差直接影响整机寿命与效率。通过引入该不确定性量化方法，研发团队可在设计阶段量化制造公差对系统性能的影响，从而优化散热设计与控制参数，提...
基于热流信息的IGBT模块频域热阻抗建模与表征
Modeling and Characterization of Frequency-Domain Thermal Impedance for IGBT Module Through Heat Flow Information
Ke Ma · Mengqi Xu · Bo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
频域热阻抗建模是描述功率半导体器件热特性的新兴方法，在分析复杂任务剖面下的多时间尺度热动力学方面具有显著优势。然而，该模型参数提取困难。本文提出了一种基于热流信息提取频域热阻抗参数的新方法，旨在提高功率器件热建模的准确性与效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中IGBT功率模块的可靠性设计。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，精确的热阻抗模型是实现结温预测、提升功率密度及延长寿命的关键。通过频域热阻抗建模，研发团队能更精准地评估器件在复杂工况下的热应力，优化散热设计...
基于开通延迟的SiC MOSFET实时结温测量及老化补偿方法
Turn-on Delay Based Real-Time Junction Temperature Measurement for SiC MOSFETs With Aging Compensation
Fei Yang · Shi Pu · Chi Xu · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
在线结温监测对电力电子变换器的过温保护与状态监测至关重要。针对SiC MOSFET缺乏现场可靠性数据的问题，本文提出利用开通延迟时间作为温度敏感电参数（TSEP），并引入老化补偿机制，实现高精度的实时结温测量，提升功率器件在复杂工况下的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。实时结温监测与老化补偿技术不仅能提升逆变器和PCS在极端环境下的过温保护精度，还能通过状态监测实现预测性维护，降低运维成本。建议研...
一种具有改进谐振电流采样电路的LLC谐振变换器原边调节方案
Primary-Side Regulation Scheme for LLC Resonant Converter With Improved Resonant Current Sampling Circuit
Hanjing Dong · Xiaogao Xie · Dailing Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种改进的LLC谐振变换器原边调节（PSR）方案。通过在电流采样电阻上并联RC支路及变压器辅助绕组，有效抵消了采样电流波形中的励磁电流分量，从而提高了原边调节的精度，简化了控制电路设计。
解读: 该技术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。LLC谐振变换器是实现高效率、高功率密度DC-DC变换的核心拓扑。通过改进原边电流采样电路，可以有效降低采样损耗并提升控制精度，特别是在PowerTitan等大型储能系统及充电桩产品中，该方案有助于优化轻载效率并降低硬件成本...
双有源桥变换器中零电压开关
ZVS）的完整分析
Yu Yan · Handong Gui · Hua Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器，深入分析了宽禁带器件在高频应用下的零电压开关（ZVS）实现机制。指出传统基于半桥的分析忽略了关键影响因素，通过对八个开关管的完整建模，为实现全范围ZVS提供了更精确的理论支撑。
解读: DAB拓扑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双向DC-DC变换的核心。该研究对实现全范围ZVS的深度解析，有助于优化PCS模块的软开关控制策略，从而提升变换效率并降低开关损耗。在当前高频化、高功率密度的设计趋势下，该分析方法可直接指导Si...
基于增强型SPS调制方法的双向双有源桥变换器无差拍电流控制器
Deadbeat Current Controller for Bidirectional Dual-Active-Bridge Converter Using an Enhanced SPS Modulation Method
Shusheng Wei · Zhengming Zhao · Kai Li · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于隔离型双向双有源桥（DAB）DC-DC变换器的无差拍电流控制器。该控制器通过引入脉冲宽度作为除移相角之外的额外控制变量，改进了传统的单移相（SPS）调制方法，实现了电流参考值在一个开关周期内的快速跟踪。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。该研究提出的无差拍控制结合增强型SPS调制，能显著提升变换器的动态响应速度和电流控制精度，有助于减小储能系统在充放电切换过程中的电流冲击。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器（...
基于人工神经网络的多工作点阻抗模型辨识
Artificial Neural Network Based Identification of Multi-Operating-Point Impedance Model
Mengfan Zhang · Xiongfei Wang · Dongsheng Yang · Mads Graesboll Christensen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于人工神经网络的电压源逆变器（VSI）阻抗模型辨识方法。该方法无需获取逆变器内部控制细节，即可在终端测量黑箱阻抗模型。针对逆变器阻抗随工作点变化而改变的特性，该方法能有效实现多工作点下的阻抗特征提取，为分析逆变器与电网的交互作用提供了有力工具。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器业务具有重要价值。随着电网环境日益复杂（如弱电网场景），逆变器与电网的谐振交互问题成为稳定性挑战的核心。该方法通过黑箱建模实现阻抗辨识，无需暴露核心控制算法，即可在iSolarCloud平台或现场运维中快速评估设备在不同工况下的并网稳定性。建议研发团队将其集...
电压源变换器的故障后电流模型及其在故障诊断中的应用
The Post-Fault Current Model of Voltage Source Converter and Its Application in Fault Diagnosis
Chunsong Sui · Yigang He · Zhan Li · Mingyun Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对电压源变换器（VSC）的开关管开路故障，提出了一种故障后电流模型。通过分析开关状态变化对电流畸变的影响，该模型能够准确估计单管开路故障后的各相电流，为基于模型的故障诊断方法提供了理论依据，有效提升了变换器的运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器。在这些高功率密度系统中，开关管开路故障是导致系统停机的主要原因之一。该故障后电流模型可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器本地控制算法中，实现故障的实时在...
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