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一种增强低比例全桥子模块混合MMC直流故障清除能力的辅助电路
An Auxiliary Circuit Enhancing DC Fault Clearing Capability of Hybrid MMCs With Low Proportion of FB-SMs
Xiongfeng Fang · Gen Li · Canfeng Chen · Jian Xiong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
混合模块化多电平变换器（HMMC）通过结合半桥和全桥子模块，在降低损耗和成本的同时具备直流故障清除能力。然而，其反向偏置电压（RBV）限制了故障清除速度。本文提出一种辅助电路，旨在提升低比例全桥子模块配置下的HMMC直流故障清除能力，缩短故障清除时间，优化系统可靠性。
解读: 该研究针对高压直流输电及大型储能系统中的核心拓扑——混合MMC进行了优化。阳光电源的PowerTitan及大型储能PCS系统在追求高效率与低成本的同时，对直流侧故障保护要求极高。该辅助电路方案有助于在减少全桥子模块数量（从而降低成本和损耗）的前提下，维持甚至提升系统的直流故障清除能力。建议研发团队评...
一种混合MMC在直流故障闭锁期间避免全桥子模块过压的能量吸收方法
An Energy Absorbing Method for Hybrid MMCs to Avoid Full-Bridge Submodule Overvoltage During DC Fault Blocking
Xiongfeng Fang · Gen Li · Canfeng Chen · Dongyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）在直流故障闭锁期间全桥子模块（FB-SM）易发生严重过压的问题，本文提出了一种由金属氧化物避雷器（MOV）和晶闸管组成的能量吸收支路（EAB）。该方案在正常运行期间无额外功率损耗，有效解决了直流侧及桥臂电感能量释放导致的过压风险。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展，MMC拓扑在大型储能电站中的应用潜力增加。该能量吸收方案能有效提升系统在极端故障下的可靠性，降低对全桥子模块耐压等级的冗余要求，从而优化成本。建议研发团队关注该EAB电...
弱电网下具有增强电流质量的并网逆变器鲁棒控制方法
Robust Control Method of Grid-Connected Inverters With Enhanced Current Quality While Connected to a Weak Power Grid
Zhaoyan Zhang · Peiguang Wang · Ping Jiang · Fang Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
为提升风电或光伏并网逆变器在弱电网下的鲁棒稳定性，本文建立了弱电网下并网逆变器的鲁棒模型，分析了电网阻抗和电压畸变对逆变器稳定性和电流质量的影响机制，并提出了相应的鲁棒控制策略。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心业务——光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。随着全球光伏装机容量增加，电网强度普遍下降，该鲁棒控制方法可显著提升阳光电源组串式及集中式逆变器在复杂电网环境下的适应性，减少因电网阻抗波动导致的谐振或脱网风险。建议研发团队将该鲁棒控制算法集成至iSolarCloud智能运...
考虑电流和电压控制器带宽的永磁同步发电机匝间短路故障鲁棒检测
Robust Inter-Turn Short-Circuit Fault Detection in PMSGs With Respect to the Bandwidths of Current and Voltage Controllers
Feng Niu · Wei Feng · Shaopo Huang · Lijian Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对永磁同步发电机（PMSG）的匝间短路（ITSC）故障，本文提出了一种鲁棒检测方法。研究发现，双闭环控制器的带宽会影响电流和电压谐波，导致传统的特征分析法失效。该方法有效解决了控制器参数对故障特征提取的干扰，提升了故障诊断的准确性。
解读: 该研究针对风电变流器中永磁同步发电机（PMSG）的故障诊断，对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电变流器控制策略中，电流环和电压环的带宽设计直接影响系统对故障特征的响应。通过引入该鲁棒检测算法，可以提升阳光电源风电变流器在复杂工况下的故障预警能力，降低因匝间短路导致的停机风险，从而提高...
一种基于模型预测控制的维也纳整流器开关损耗与电流过零畸变显著降低的新型调制方法
A Novel Modulation Method Based on Model Prediction Control With Significantly Reduced Switching Loss and Current Zero-Crossing Distortion for Vienna Rectifier
Qingyan Zhang · Fang Liu · Weidong Jiang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对维也纳整流器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的开关损耗与电流纹波权衡问题，本文提出了一种新型调制方法。该方法通过优化开关序列，在保持快速响应的同时，显著降低了开关损耗并改善了电流过零点的畸变问题，提升了整流器的整体效率与电能质量。
解读: 维也纳整流器（Vienna Rectifier）作为一种高性能三电平PFC拓扑，在阳光电源的高功率密度充电桩模块及部分工业级电源产品中具有应用潜力。该文章提出的优化MPC算法能够有效解决传统MPC在高频开关下的损耗问题，并改善电流过零畸变，这对于提升充电桩模块的转换效率和电网谐波合规性至关重要。建议...
集成式单相PWM整流电动汽车充电系统的二次谐波纹波电压抑制
Second-Harmonic Ripple Voltage Suppression of Integrated Single-Phase Pulsewidth Modulation Rectifier Charging System for EVs
Yun Zhang · Jian Fang · Fei Gao · Tianbao Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
在单相交流电池充电器中，交流源会产生两倍线频的脉动功率，若无额外被动或主动滤波电路，会导致直流母线出现二次谐波纹波电压。本文提出了一种利用电机绕组漏感的电感式主动滤波方案，并结合电流补偿控制方法，无需额外增加硬件成本即可有效抑制纹波。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过利用电机绕组漏感作为滤波元件，不仅能降低充电桩的硬件成本和体积，还能有效提升直流母线电压的稳定性，延长电池寿命。建议研发团队关注该拓扑在车载充电机（OBC）与充电桩集成化场景下的应用，特别是针对单相交流输入场景，通过优化控制算法（如文中的电流...
一种具有输出电压纹波抑制和右半平面零点消除功能的对称五开关混合升压变换器
A Symmetrical Five-Switch Hybrid Boost Converter With Output Voltage Ripple Reduction and Right-Half-Plane Zero Elimination
Zhitong Chen · Zibin Guo · Ke Zhang · Fang An 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种对称五开关混合（SFSH）升压变换器。该拓扑具有与传统升压变换器相同的电压转换比，并成功消除了右半平面零点。通过确保输出电流路径始终包含电感电流和电容电流路径，增强了输出电流的连续性，有效降低了输出电压纹波，提升了变换器的动态响应性能。
解读: 该拓扑通过消除右半平面零点，显著提升了变换器的控制带宽和动态响应能力，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用储能PCS的DC-DC升压级具有重要参考价值。消除右半平面零点意味着在光伏MPPT追踪或储能充放电控制中，系统可以实现更快的调节速度，从而提升光伏系统的发电效率和储能系统的响应速度。此...
通过二次侧失谐设计实现单位功率因数的LCC-S型IPT系统效率提升
Efficiency Improvement of LCC-S Based IPT System by Detuning Design of the Secondary Side to Gain Unity Power Factor
Shufan Li · Fang Li · Rong Zhang · Lingbing Gong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种针对LCC-S补偿网络感应电能传输（IPT）系统的二次侧失谐设计方法，旨在提升系统功率传输效率（PTE）。通过时域分析法，对比了谐振与失谐状态下的系统模型，发现通过失谐设计可有效补偿整流器引入的无功分量，从而实现单位功率因数运行，降低损耗。
解读: 该研究提出的LCC-S补偿网络失谐优化技术，对阳光电源的电动汽车充电桩（尤其是无线充电技术储备）及储能系统中的双向DC-DC变换环节具有重要参考价值。通过优化二次侧谐振参数以实现单位功率因数，可显著降低变换器开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队在后续高频化、高效率充电模块设计中，引入该失谐补偿策...
宽负载范围内LCC-S型无线电能传输系统的精确建模、设计与负载估计
Accurate Modeling, Design, and Load Estimation of LCC-S Based WPT System With a Wide Range of Load
Shufan Li · Fang Li · Rong Zhang · Chengxuan Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
无线电能传输（WPT）系统的建模是其设计与控制的前提。一阶谐波分析（FHA）虽简单有效，但在宽负载变化下精度下降。本文分析了LCC-S补偿网络WPT系统原边的谐波特性，揭示了输出波形特征，并提出了改进的建模与负载估计方法，以提升系统在宽负载范围下的运行性能。
解读: 该研究涉及的LCC-S补偿网络及高频谐波分析技术，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，该建模方法可优化充电桩内部DC-DC变换器的效率与动态响应。建议研发团队关注该拓扑在车载无线充电模块中的应用，通过改进FHA模型提升系统在不同负载工况下的控制精度，从而优化充电...
基于串联IGCT的双有源桥直流变压器三臂零电压开关梯形调制策略
Trapezoidal Modulation for Three-Arm ZVS in Dual Active Bridge DC Transformer With Series-Connected IGCTs
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种改进的梯形调制（ITM）策略，旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关（ZVS）。通过引入辅助移相角，解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题，并优化了电流应力。
解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景，对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗，提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...
一种用于LC滤波三相四线三电平电压源逆变器的新型连续控制集模型预测控制
A Novel Continuous Control Set Model Predictive Control for LC-Filtered Three-Phase Four-Wire Three-Level Voltage-Source Inverter
Yong Yang · Yang Xiao · Mingdi Fan · Kaixin Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对三相四线三电平电压源逆变器（3P-4W-3L-VSI）的新型连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）算法。该算法在各种不平衡负载条件下实现了各相的独立控制，表现出优异的动态性能和稳态精度，有效提升了复杂负载场景下的电能质量。
解读: 该研究针对三电平拓扑及模型预测控制（MPC）的优化，与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，三电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。CCS-MPC相比传统有限控制集MPC，能有效降低开关频率波动并改善谐波性能，对提升阳光电源逆变器在复杂电网环境（如不平衡负载、弱电网）下的适...
一种基于IGCT串联的直流变压器及其最小回流功率注入准零开关损耗调制技术
An IGCT-Series-Based DC Transformer With Quasi-Zero Switching Loss Modulation by Minimum Backflow Power Injection
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于IGCT串联的直流变压器（IGCT-series-DCT）及准零开关损耗调制技术，旨在实现单模块DCT直接接入中压直流配电网。通过IGCT直接串联，DCT具备了中压端口，并有效抑制了缓冲电容的浪涌电流，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中压直流接入及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着直流电网和光储直柔技术的发展，中压直流变换器是实现高压直流汇集的核心。IGCT串联技术相比传统的IGBT多电平方案，在更高电压等级下具有更低的导通损耗和更强的通流能力，有助于提升大型储能PCS的功率密度...
在10⁷ ions/cm²注量和82.1 MeV⋅cm²/mg LET环境下抗辐照的1.4-kV β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管
1.4-kV Irradiation-Hardened β-Ga₂O₃ Heterojunction Barrier Schottky Diode Under 10⁷ ions/cm² Fluence and 82.1 MeV⋅cm²/mg LET Environments
Na Sun · Zhengliang Zhang · Feng Zhou · Tianqi Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
空间环境中重离子辐照引发的单粒子烧毁（SEB）对航空航天电力电子器件构成了重大威胁。本研究展示了具有卓越单粒子烧毁能力的抗辐照 $\beta $ -Ga₂O₃异质结势垒肖特基（HJBS）二极管。该器件设计采用了由 p 型氧化镍（NiO）填充的微米级深沟槽以及高介电常数钛酸钡（BaTiO₃）场板（FP）边缘终端结构。这种架构在单粒子辐照期间，通过具有低欧姆接触电阻的嵌入式沟槽 Ni/p - NiO 有效地提取辐射诱导的正电荷（空穴），通过精心设计的电荷泄放路径显著减轻了电荷聚集，同时最大限度地减少...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1.4kV抗辐照β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管技术具有重要的战略参考价值，但其应用场景与公司当前主营业务存在显著差异。 该技术的核心突破在于解决航天环境下重离子辐照引发的单粒子烧毁问题，通过深沟槽p型NiO填充和高介电常数BaTiO3场板设计，实现了超过1.4k...
基于忆阻器的人工神经元革新类脑计算
Revolutionizing neuromorphic computing with memristor-based artificial neurons
Yanning Chen1Guobin Zhang2Fang Liu1Bo Wu1Yongfeng Deng1Dawei Gao2Yishu Zhang2 · 半导体学报 · 2025年6月 · Vol.46
随着传统冯·诺依曼架构在应对大数据与复杂计算任务时面临瓶颈，受人脑神经网络启发的类脑计算成为有前景的替代方案。易失性忆阻器，特别是莫特忆阻器和扩散型忆阻器，因其可模拟神经元的脉冲发放等动态特性，受到广泛关注，有望构建可重构、自适应的计算系统。近期研究已实现漏电积分-放电、霍奇金-赫胥黎、光电及时间表面神经元模型，显著提升了类脑系统的能效与集成度。本文综述基于易失性忆阻器的人工神经元最新进展，探讨其与人工突触集成的潜力，并指出提升器件可靠性与探索新架构是未来发展的关键挑战。
解读: 忆阻器类脑计算技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高并行的神经形态计算特性可应用于：1）PowerTitan储能系统的实时功率预测与能量管理，通过硬件神经网络实现毫秒级响应的负荷预测和削峰填谷优化；2）SG系列逆变器的MPPT算法加速，利用忆阻器阵列实现复杂光照条件下的快速最优点追踪...
基于改进型LCL滤波器的并网变换器共模谐振电流抑制与效率提升
Common-Mode Resonant Current Suppression and Efficiency Enhancement for Grid-Tied Converters with Modified LCL Filters
Zicheng Zhang · Chenghui Zhang · Xiaoyan Li · Cheng Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
采用改进型LCL（MLCL）滤波器的三电平并网变换器在光伏系统中广泛应用，可有效抑制漏电流，但会引入显著的共模谐振电流（CMRC），威胁系统稳定性。此外，旨在提升效率的不连续脉宽调制（DPWM）技术与MLCL滤波器不兼容，加剧CMRC问题，导致抑制CMRC与提升效率之间存在矛盾。本文提出一种基于滤波器的DPWM策略与鲁棒共模环控制器，协同实现CMRC抑制与效率提升。所提DPWM策略在保证各相长钳位时间的同时降低CMRC激励源；基于环路成形理论设计的控制器有效抑制CMRC并确保共模环路鲁棒稳定。实...
解读: 该MLCL滤波器共模谐振抑制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。针对三电平拓扑中漏电流抑制与效率提升的矛盾，所提DPWM策略可直接应用于公司1500V高压光伏系统，在保证漏电流安全标准的同时，轻载效率提升2%可显著改善清晨/傍晚发电时段的转换损耗。基于环路成形理论的鲁棒...
先进亚90纳米节点工艺中高压CMOS器件的实现与研究
Implementation and investigation of high voltage CMOS device in advanced Sub-90 nm node processes
Xin Huang · Yintong Zhang · Zhaozhao Xu · Ziquan Fang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年10月 · Vol.228
摘要 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的持续微缩加剧了短沟道效应（SCEs），例如热载流子注入（HCI）和阈值电压滚降，从而损害了器件的电学性能。尽管轻掺杂漏（LDD）工艺在现代CMOS制造中被广泛采用，但传统方法在先进工艺节点下难以维持良好的性能表现。本研究提出了一种新颖的高能量LDD技术，能够在不引入额外制造复杂性的前提下克服上述限制。通过严格的TCAD仿真验证，所提出的工艺展现出增强的器件稳定性以及改善的电学特性，包括更低的击穿电压波动、更优的阈值电压控制能力，以及更高的开...
解读: 该高压CMOS器件技术对阳光电源功率半导体应用具有重要参考价值。先进的LDD工艺可提升SiC/GaN驱动芯片的耐压特性和开关性能,直接优化ST系列PCS和SG系列逆变器中的功率器件可靠性。改进的短沟道效应控制技术可降低三电平拓扑中IGBT驱动电路的热载流子注入风险,提升1500V高压系统长期稳定性。...
基于谐波电流提取的永磁同步电机简单模型预测电流控制
A Simple Model Predictive Current Control for PMSM Drives Based on Harmonic Current Extraction
Xiaoguang Zhang · Shujun Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
在一些特殊应用中，受运行条件限制，需要采用较低的开关频率（LSF）以降低开关动作带来的功率损耗。然而，在低开关频率下，电机电流的总谐波畸变率（THD）会升高。因此，为减少因开关频率降低而导致的电流谐波增加，本文提出了一种基于低开关频率下谐波电流提取的永磁同步电机（PMSM）驱动简单模型预测电流控制方法（LSF - HCE - MPCC）。首先，该方法设计了一种结构简单的电流谐波分离器；然后，通过简单计算可得到预测电流谐波分量表达式。最后，将其引入代价函数以平衡电流谐波对整个系统的影响。实验验证了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于谐波电流提取的永磁同步电机模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对低开关频率场景下的电流谐波抑制问题，与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统等核心产品线的技术需求高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS领域，降低开关频率是提升系统效率、减少功率器...
考虑电压越限概率敏感性的高比例可再生能源交直流配电网过电压规避模型
An Overvoltage-Averse Model for Renewable-Rich AC/DC Distribution Networks Considering the Sensitivity of Voltage Violation Probability
Bo Tong · Lu Zhang · Gen Li · Bo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
可再生能源的快速增长提高了电压越限概率。基于电压源换流器和储能的交直流配电网可通过时空功率转移有效抑制电压越限。然而，现有不确定场景下的电压越限缓解方法常受限于求解时间长或建模复杂，难以满足日内调度对过电压概率降低的需求。此外，通过换流器耦合的互联子系统间功率调整相互影响，某线路过电压抑制可能引发另一线路恶化。本文提出一种考虑电压越限概率敏感性的两阶段过电压规避模型，解析刻画功率调节对系统过电压概率的影响。日前优化构建为机会约束模型，日内优化构建为可高效求解的二次凸模型。仿真结果表明，所提方法能...
解读: 该过电压规避模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的电压越限概率敏感性分析方法，可直接应用于阳光电源交直流混合配电网解决方案中，通过储能系统的时空功率转移实现电压调控。所提两阶段优化模型（日前机会约束+日内二次凸优化）可集成至iSolarClou...
模拟季节性热储能的季节性动态在可再生能源系统全年调度中的应用
Modeling seasonal thermal storage dynamics in the year-round scheduling of renewable energy systems
Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 季节性热储能（STS）能够以热能形式长期储存可再生能源，从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型，并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态（SOC）模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程，本文提出了一种温度场修正方法，用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究，验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...
解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...
基于子空间预测器的预测电压控制方法
Subspace Predictor-Based Predictive Voltage Control for Power Converters
Zeyu Zhang · Jien Ma · Lin Qiu · Xing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因性能优异、实现简单和动态响应快，在电力变换器中备受关注。然而，传统FCS-MPC对模型参数依赖性强。为此，本文提出一种基于有限集子空间预测器的电压控制策略，旨在提升系统鲁棒性的同时保留FCS-MPC的优点。该方法在各运行点采用子空间预测器替代物理模型，仅利用历史输入输出数据直接根据参考输出轨迹获取最优控制量，无需知晓系统结构与负载参数，有效避免了参数变化导致的性能下降。三电平中点钳位逆变器实验验证了所提方法的有效性。
解读: 该基于子空间预测器的预测电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。传统MPC对参数依赖性强，在储能系统电池老化、光伏逆变器负载波动等工况下性能易劣化。该方法仅依赖历史数据即可实现最优控制，无需精确模型参数，可显著提升PowerTitan大型储能系统在全生命周期的控...
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