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一种基于可调导纳的DAB变换器双模式调制方案及无缝切换策略
Dual-Mode Modulation Scheme With Seamless Transition for a Tunable Immittance-Based DAB Converter Featuring High-Efficiency Performance Over Whole Output Power Range
Yiu Pang Chan · Chi Shing Wong · K. H. Loo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对双有源桥（DAB）变换器在全功率范围内效率优化问题，提出了一种混合调制方案及新型拓扑结构。通过优化开关损耗与导通损耗的平衡，实现了变换器在不同工况下的高效运行，并解决了模式切换时的平滑过渡问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务。DAB变换器是ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统中的关键DC-DC级电路。文章提出的双模式调制与无缝切换技术，能显著提升储能系统在宽电压范围（如电池SOC变化时）下的转换效率，减少发热，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑...
DAB变换器的分解离散时间模型与多尺度振荡分析
Decomposed Discrete-Time Model and Multiscale Oscillations Analysis of the DAB Converter
Guoqing Gao · Wanjun Lei · Qibo Tang · Zhongxiu Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种双有源桥（DAB）变换器的分解离散时间模型。该模型在不影响指数矩阵计算精度的前提下，显著简化了传统的离散时间模型。此外，该模型被应用于数字控制器设计，以补偿数字控制延迟，从而提升变换器的动态性能与稳定性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中双向DC-DC变换环节的核心拓扑。该文章提出的分解离散时间模型能有效简化控制器设计，降低计算负担，对于提升储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的瞬态响应速度和控制稳定性具有重要价值。建议研发团队将此模型集成至PCS的...
电力变换器应用中组件间热相互作用分析
An Analysis of the Thermal Interaction Between Components in Power Converter Applications
Mohammad Shahjalal · Md Rishad Ahmed · Hua Lu · Chris Bailey 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
准确预测半导体器件温度对电力电子变换器设计至关重要。传统RC热模型在特定边界条件下具有一定预测能力，但难以满足可靠性分析的高精度要求。本文旨在通过分析组件间的热相互作用，提升热模型的准确性，为电力电子系统的可靠性设计提供理论支撑。
解读: 热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）及储能系统（如PowerTitan液冷系统）的核心竞争力。该研究提出的组件间热耦合分析方法，能有效优化功率模块的布局与散热设计，提升高功率密度产品在极端环境下的可靠性。建议研发团队将此分析方法集成至iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模型中，通过...
参考前馈功率同步控制
Reference-Feedforward Power-Synchronization Control
Lennart Harnefors · F. M. Mahafugur Rahman · Marko Hinkkanen · Mikko Routimo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种功率同步控制的改进方案，通过在闭环系统中实现极零点对消，消除了阶跃响应中的振荡和超调。在强电网条件下，该方法有效提升了闭环带宽，缩短了阶跃响应的上升时间，增强了并网系统的动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在当前高比例可再生能源接入背景下，构网型（Grid-Forming）技术是核心竞争力。该文提出的极零点对消控制策略能显著优化逆变器在电网电压波动下的动态响应，减少输出功率超调，提升系统在弱电网下的稳定性。建...
带有故障管理冗余单元的T型逆变器部分三电平运行恢复
Recovering Partial Three-Level Operation in a T-Type Inverter With Fault Management Redundant Unit
Borong Wang · Zhan Li · Minghan Dong · Zhihong Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对T型三电平逆变器，提出了一种利用冗余单元处理开路故障的方法。通过等效开关状态和改进的虚拟矢量技术，解决了传统容错方案在故障后输出电平降级的问题，实现了故障状态下的三电平运行，显著提升了逆变器的容错性能与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器和集中式逆变器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率光伏逆变器的主流技术方案，提升其在功率器件开路故障下的容错能力，能显著增强电站的可靠性，减少运维成本。建议研发团队评估该“等效开关状态”策略在现有SG系列逆变器控制算法中的集成可行性，特别...
蠕变失效机制对功率半导体焊点热机械可靠性的影响
Effects of Creep Failure Mechanisms on Thermomechanical Reliability of Solder Joints in Power Semiconductors
Vahid Samavatian · Hossein Iman-Eini · Yvan Avenas · Majid Samavatian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文探讨了蠕变失效机制对功率半导体热机械可靠性的影响。针对功率半导体的工作环境，疲劳和蠕变是导致失效的两个核心因素。文章提出了一种分析方法，旨在揭示蠕变事件在功率半导体蠕变-疲劳耦合失效机制中的作用，为提升器件可靠性提供理论支撑。
解读: 功率半导体（如IGBT/SiC模块）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心组件。焊点热机械可靠性直接决定了设备在极端环境下的使用寿命。该研究提出的蠕变-疲劳失效分析方法，可深度应用于阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器的功率模块选型与封装验证。建议研发团队利用该模型优化功率...
一种用于光伏系统的无变压器共地三开关单相逆变器
A Transformerless Common-Ground Three-Switch Single-Phase Inverter for Photovoltaic Systems
Ali Sarikhani · Morteza Mansouri Takantape · Mohsen Hamzeh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种用于光伏应用的单相无变压器逆变器。该拓扑实现了输入与输出端的共地连接，有效消除了光伏系统中的漏电流问题。此外，该逆变器的电压增益高于传统的单相准Z源和半Z源逆变器，在提升系统效率与安全性方面具有显著优势。
解读: 该研究提出的共地拓扑直接解决了无变压器光伏逆变器中漏电流（Leakage Current）这一核心痛点，对阳光电源的户用光伏逆变器（Residential PV Inverters）产品线具有重要的技术参考价值。通过消除漏电流，可以进一步优化安规设计并提升系统转换效率。高电压增益特性有助于简化光伏组...
混合直流链路电容器组的基于模型的设计与优化
Model-Based Design and Optimization of Hybrid DC-Link Capacitor Banks
Haoran Wang · Cunzhong Li · Guorong Zhu · Yang Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对单电容器无法满足需求的应用场景，通常采用多电容器串并联组成电容器组。目前工业界多依赖经验进行选型与组合，导致体积、成本及可靠性难以达到最优。本文提出了一种基于模型的设计与优化方法，旨在通过科学的组合策略提升直流链路电容器组的性能。
解读: 直流链路电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，直接影响产品的寿命与功率密度。该研究提出的混合电容组优化设计方法，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）具有极高价值。通过精细化建模，可在保证可靠性的前提下，进一步优化电容选型，降低系统体积与成本...
三端Si/SiC混合开关
Three-Terminal Si/SiC Hybrid Switch
Xiaoqing Song · Liqi Zhang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种Si/SiC混合开关，通过并联Si IGBT与SiC器件（MOSFET或JFET）实现。该技术结合了Si IGBT的高导通能力与SiC器件的高速开关特性，有效提升了功率变换器的效率与性能，是功率半导体领域的重要创新。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，通过Si/SiC混合开关技术，可以在不显著增加成本的前提下，显著降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队在下一代高效率逆变器拓扑中评估该方案，特别是在大功率工商业及地面电站场景下，利用该技术...
孤岛微电网中同步发电机与虚拟同步机并联的暂态功角稳定性
Transient Angle Stability of Paralleled Synchronous and Virtual Synchronous Generators in Islanded Microgrids
Huijie Cheng · Zhikang Shuai · Chao Shen · Xuan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
随着虚拟同步机（VSG）技术的发展，同步发电机与VSG在微电网中的并联运行日益普遍。本文研究了两者并联系统在故障条件下的暂态功角稳定性差异，分析了系统参数差异对稳定性的影响，旨在提升微电网在复杂工况下的运行可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在弱电网及微电网场景的应用增加，如何实现储能变流器（PCS）与传统同步发电机的稳定并联是核心挑战。本文提出的暂态功角稳定性分析方法，可优化阳光电源构网型控制算法，提升系统在故障下的抗扰...
LLC谐振变换器的等效电路建模
Equivalent Circuit Modeling of LLC Resonant Converter
Shuilin Tian · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
LLC谐振变换器在工业中应用广泛，但目前缺乏简单且精确的小信号等效电路模型。本文基于扩展描述函数法的改进与简化，提出了一种LLC谐振变换器的等效电路模型，为分析其动态特性提供了有效工具。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流快充桩中的核心功率拓扑。该论文提出的精确小信号模型，能够有效提升变换器的闭环控制带宽与动态响应速度，对于优化储能系统在电网调频、调峰等快速响应场景下的控制性能具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于PCS的...
虚拟振荡器控制构网型电压源变换器的选择性谐波电流抑制
Selective Harmonic Current Rejection for Virtual Oscillator Controlled Grid-Forming Voltage Source Converters
M A Awal · Hui Yu · Iqbal Husain · Wensong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
虚拟振荡器控制（VOC）是一种非线性构网型控制策略，能在电力电子接口分布式电源中同时实现输出电压控制与一次控制功能。本文针对VOC在弱电网或非线性负载下的谐波问题，提出了一种选择性谐波电流抑制方法，旨在提升构网型变换器在复杂电网环境下的电能质量与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及构网型光伏逆变器具有重要参考价值。随着全球电网向高比例可再生能源转型，构网型（GFM）技术已成为阳光电源的核心竞争力。VOC作为一种先进的非线性控制策略，相比传统的虚拟同步机（VSG）具有更快的动态响应能力。本文提出的谐波抑制方法能有效解决储能系...
双有源桥变换器的高频链路通用分析与应用
General High-Frequency-Link Analysis and Application of Dual Active Bridge Converters
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...
具有解耦低频和高频单元的ANPC变换器混合模型预测控制
Hybrid Model Predictive Control of ANPC Converters With Decoupled Low-Frequency and High-Frequency Cells
Dehong Zhou · Zhongyi Quan · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
有源中点钳位（ANPC）变换器可分解为低频单元（LFC）和高频单元（HFC），其基频运行模式正受到关注。然而，在保持输出电流快速控制的同时，平衡直流母线电压和三个飞跨电容电压始终是一项挑战。
解读: 该研究针对ANPC拓扑的控制优化，与阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及大型储能PCS）高度相关。ANPC是实现高效率、高功率密度逆变器的关键拓扑。通过将LFC与HFC解耦并引入混合模型预测控制（MPC），可有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压平衡问题，提升系统在弱电网下的动态响应速度...
用于三相移双有源桥变换器的移动离散控制集模型预测控制
Moving Discretized Control Set Model-Predictive Control for Dual-Active Bridge With the Triple-Phase Shift
Linglin Chen · Lyuyi Lin · Shuai Shao · Fei Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
三相移（TPS）控制常用于提升双有源桥（DAB）变换器的效率。然而，DAB的小信号模型随工作模式、电压比及功率变化而波动。为解决此问题，本文提出一种受有限控制集模型预测控制启发的新型控制策略，即移动离散控制集模型预测控制，以优化DAB变换器的动态性能与控制稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器（PCS）核心拓扑。DAB变换器是PowerTitan和PowerStack等储能系统实现直流侧电压变换的关键环节。通过引入移动离散控制集模型预测控制（MPC），可显著提升PCS在宽电压范围下的动态响应速度和效率，特别是在电网调频等高频次功率调节场景中，能有效降低...
一种用于并联变换器系统电网电流开关纹波抑制的简单分散式交错PWM方法
Parallel-Converter System Grid Current Switching Ripples Reduction Using a Simple Decentralized Interleaving PWM Approach
Jinwei He · Zhe Dong · Yunwei Li · Chengshan Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种用于并联并网变换器的简单分散式交错PWM方法，旨在显著降低公共耦合点（PCC）处的开关电流纹波。该方法仅通过分布式发电（DG）单元变换器的本地测量和相应相位角的估计，即可计算远程PCC电压相位角信息，从而实现多台变换器的交错运行。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在阳光电源的大型地面光伏电站及大型储能电站（如PowerTitan系列）中，多台组串式逆变器或PCS并联运行是主流架构。通过采用该分散式交错PWM技术，无需复杂的通信链路即可实现多机交错，能有效降低并网点的电流纹波，从而减小对交流侧滤波电感及电容器的体积要...
电力电子热建模的多参数模型降阶方法
Multiparameter Model Order Reduction for Thermal Modeling of Power Electronics
Xiaojun Dong · Antonio Griffo · Jiabin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种多参数模型降阶（MOR）方法，用于电力电子模块及风冷系统的热建模与仿真。针对有限元（FE）或有限差分法计算成本高、难以应对多参数变动分析的痛点，该方法通过降阶技术显著提升了热仿真效率，为电力电子系统的热设计与优化提供了高效的分析手段。
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。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的研发过程中，功率模块的热设计是决定系统功率密度与可靠性的关键。传统有限元仿真在进行多工况、多参数（如环境温度、负载率、冷却风速）迭代优化时耗时巨大。引入多参数模型降...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
用于智能栅极驱动板的双向通信电源电路
A Bidirectional Communicating Power Supply Circuit for Smart Gate Driver Boards
Julien Weckbrodt · Nicolas Ginot · Christophe Batard · Thanh Long Le 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文探讨了功率电路中栅极驱动器的优化与安全开关需求。现代驱动板集成了短路检测、软关断、温度传感及导通电压监测等功能，并正致力于在线监测以实现预测性维护。文章提出了一种新型双向通信电源电路，旨在提升栅极驱动系统的智能化水平与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要意义。随着功率密度提升，IGBT/SiC模块的驱动保护至关重要。该双向通信电源电路可提升驱动板的智能化程度，增强短路保护与状态监测能力，直接助力iSolarCloud平台实现更精准的预测性维护。建议研发团...
一种提高IGBT模块热冲击疲劳失效抗性的方法
A Method for Improving the Thermal Shock Fatigue Failure Resistance of IGBT Modules
Xinyin Zhang · Meiyu Wang · Xin Li · Zikun Ding 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
高温应用与长期可靠性是IGBT模块的发展趋势。本文提出了一种采用电流辅助烧结纳米银作为芯片连接、高温焊料作为基板连接的1200V/50A IGBT模块。通过测量并对比其电气与热特性，验证了该封装工艺在提升模块热冲击疲劳抗性及可靠性方面的有效性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。随着光储系统向更高功率密度和更严苛环境应用发展，功率模块的热循环失效是影响系统寿命的关键瓶颈。本文提出的纳米银烧结工艺能显著提升模块的导热性能与热机械可靠性，直接有助于优化...
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