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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...
基于预测磁链控制的三电平逆变器驱动直线感应电机效率优化策略
Predictive Flux Control-Based Efficiency Optimization Strategy for Three-Level Inverter-Fed Linear Induction Machine Adapted to Linear Metro
Yirong Tang · Wei Xu · Jian Ge · Yongdao Shangguan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对直线感应电机（LIM）在直线地铁应用中因气隙大、端部效应及长期轻载导致的效率低下问题，本文提出一种基于预测磁链控制的效率优化策略。该方法有效解决了大功率逆变器在低开关频率下性能不佳及谐波损耗大的难题，提升了系统整体运行效率。
解读: 该研究涉及的三电平逆变器拓扑与模型预测控制（MPC）算法，与阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）具有技术同源性。在大功率电力电子变换器中，如何通过控制策略降低开关损耗并抑制谐波是提升产品效率的关键。建议研发团队关注该文提出的预测磁链控制逻辑，探索其在大型储能变流器（如Power...
基于变电感的CRM Boost PFC变换器准固定开关频率控制
Quasi-Fixed Switching Frequency Control of CRM Boost PFC Converter Based on Variable Inductor in Wide Input Voltage Range
Kai Yao · Zhen Zhang · Jian Yang · Jintao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对传统恒定导通时间控制下CRM Boost PFC变换器在宽输入电压范围内开关频率变化剧烈的问题，本文提出了一种结合变导通时间和变电感技术的准固定开关频率控制策略，有效优化了变换器在全工作范围内的频率特性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器和充电桩的前级PFC电路中，宽输入电压范围下的EMI设计和磁性元件优化一直是难点。通过引入变电感技术和准固定频率控制，可以有效缩小磁性元件体积，降低EMI滤波器设计难度，提升整机功率密度和效率。建议研发团队评估该控制策略在小...
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...
一种基于LLC变换器的半单级隔离逆变器新型调制方法及混合滑模控制
A Novel Modulation Method for LLC Converter-Based Semi-Single-Stage Isolated Inverter With Hybrid Sliding Mode Control
Jie Chen · Linxiao Gong · Jiahao Li · Zhichong Shao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对基于LLC变换器的伪直流链路半单级隔离逆变器（PDL-SII）在零电压开关（ZVS）区域内难以实现低增益输出的问题，提出了一种类突发调制技术。该技术通过控制变换器的激活状态，有效降低了传统脉冲频率调制（PFM）的增益下限，并结合混合滑模控制提升了系统性能。
解读: 该研究提出的类突发调制技术与混合滑模控制策略，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在户用场景中，光伏输入电压波动范围大，该拓扑及其调制策略有助于在宽输入电压范围内保持高效率，特别是在轻载或低增益需求工况下，能显著提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该调制方法在现有...
单相开路故障下五相永磁电机的解耦建模与非线性速度控制
Decoupled Modeling and Nonlinear Speed Control for Five-Phase PM Motor Under Single-Phase Open Fault
Bing Tian · Qun-Tao An · Jian-Dong Duan · Dong-Yang Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文研究了五相永磁电机在单相开路故障下的解耦建模问题。针对故障工况，提出了基于解耦模型的磁场定向控制（FOC）策略，旨在提升电机在故障状态下的运行可靠性与控制精度，为多相电机驱动系统的容错控制提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于多相电机的容错控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）主要基于三相拓扑，但该类容错控制技术在风电变流器（特别是大功率多相发电机侧变流器）或未来高可靠性工业驱动应用中具有参考价值。建议研发团队关注其解耦建模方法，以优化变流器在极端工况下的控制鲁棒性，提升系...
一种通过线电压幅值分析的电压源逆变器多路开路故障快速鲁棒诊断方法
A Fast and Robust Diagnostic Method for Multiple Open-Circuit Faults of Voltage-Source Inverters Through Line Voltage Magnitudes Analysis
Xun Wu · Chun-Yang Chen · Te-Fang Chen · Shu Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种针对电压源逆变器多路开路故障的快速鲁棒诊断方法。该方法仅利用两个线电压作为诊断变量，具有经济、简单且能降低信息源故障率影响的优点。文中详细表征了正常及故障状态下线电压矢量的幅值特征。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的运维可靠性具有重要价值。在逆变器发生多路功率器件开路故障时，传统的诊断方法往往依赖复杂的传感器网络，而该方法仅需两个线电压信号，能够显著降低硬件成本并提升诊断速度。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过算法...
一种基于优化SFPFN方案的重感性负载大电流平顶脉冲电源
A Pulsed Power Supply Based on an Optimized SFPFN Scheme Producing Large Currents With a Flat Top on a Heavily Inductive Load
Peng E · Wenbin Ling · Aaohua Mao · Jian Guan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文设计了一种基于顺序触发脉冲形成网络（SFPFN）的电源，能为重感性负载提供约26kA的大电流及超过10ms的平顶脉冲。针对SFPFN方案中开关器件承受高电压应力的问题，提出了一种新型电路拓扑，显著提升了能量传输效率。
解读: 该研究探讨了高电流、重感性负载下的脉冲功率变换技术，虽然其应用场景（如强磁场、粒子加速器）与阳光电源主流的逆变器及储能业务存在差异，但其核心涉及的“高电压应力抑制”及“高效率拓扑设计”对阳光电源的电力电子研发具有参考价值。特别是在PowerTitan等大型储能系统或未来高功率密度PCS的研发中，该文...
一种改善CRM/DCM Buck-Buck/Boost PFC变换器功率因数和动态响应性能的方案
A Scheme to Improve Power Factor and Dynamic Response Performance for CRM/DCM Buck–Buck/Boost PFC Converter
Kai Yao · Chengjian Wu · Jienan Chen · Jian Yang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
Buck-Buck/Boost PFC变换器能有效补偿Buck型PFC输入电流的死区问题。然而，在传统CRM模式下的恒定导通时间控制或DCM模式下的恒定占空比控制中，其功率因数较低。本文提出了一种改进方案，旨在提升该拓扑在不同工作模式下的功率因数及动态响应性能。
解读: 该研究针对PFC拓扑的优化，对阳光电源的充电桩产品线及储能变流器（PCS）的前级AC/DC整流环节具有重要参考价值。在充电桩和PCS应用中，高功率因数和快速动态响应是提升电能质量和系统效率的关键。该方案通过改进CRM/DCM控制策略，有助于优化阳光电源产品在宽负载范围下的输入电流谐波表现，提升整机能...
基于自适应双控制律滑模观测器的网络攻击重构与功率补偿
Adaptive Dual Control Law Sliding Mode Observer to Reconstruct Cyber Attack and Compensate Power in Cyber Physical Power System
Jian Li · Yunfeng Wang · Hongliang Li · Heng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文设计了一种基于新型自适应双控制律滑模观测器（ADCL - SMO）的方案，用于网络攻击检测和功率补偿。根据自适应系数将两种不同权重的控制律相结合，构建了一种新的控制律，既保留了滑模结构的鲁棒性，又提高了观测器的跟踪精度。将检测器设计为区间检测器，它由阈值检测逻辑检测器和积分检测器组成，可对观测器输出的实时数据和历史数据进行检测。此外，针对受攻击的电力系统设计了一种功率补偿方案，通过迭代的 $\lambda$ 一致性算法实现最小经济消耗。采用数值仿真对所提出的攻击检测方案和功率补偿方案进行评估...
解读: 该自适应双控制律滑模观测器技术对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可集成于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升产品在电网扰动和网络攻击场景下的运行稳定性。特别是在大型储能电站PowerTitan系统中,该观测器可实现对功率扰动的实时补偿,增强系统的网络安全防护能力。技术...
基于软Actor-Critic算法的强化学习控制器改进交错并联DC-DC升压变换器电压调节
Improving Voltage Regulation of Interleaved DC-DC Boost Converter via Soft Actor-Critic Algorithm Based Reinforcement Learning Controller
Jian Ye · Di Zhao · Xuewei Pan · Sinan Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出采用基于软Actor-Critic（SAC）算法的强化学习（RL）控制器作为三相交错并联DC-DC升压变换器的唯一主控制器，以提升输出电压的动态性能。阐述了最大熵学习的优势及SAC算法原理，给出了神经网络结构与奖励函数的设计方案。SAC智能体经离线训练后，在工作点处进行稳定性分析，并在物理平台上部署测试。与现有方法的对比表明，该方法显著提升了变换器的电压控制能力，且对参数、参考值及负载变化具有强鲁棒性。
解读: 该SAC强化学习控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，交错并联Boost拓扑广泛用于电池侧DC-DC升压环节，该方法可显著提升电压动态响应速度和参数鲁棒性，优化储能系统功率爬坡能力。在车载OBC充电机中，面对电池SOC变化和负载突变工况，SAC算法的最大熵学...
基于4H-SiC衬底的集成高功率光电导半导体开关超快特性
Ultrafast Characteristics of Integrated High-Power Photoconductive Semiconductor Switch Based on 4H-SiC Substrate
Yangfan Li · Longfei Xiao · Chongbiao Luan · Xun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
为了最小化输出波形的上升时间和半高全宽（FWHM），我们基于半绝缘碳化硅（SiC）材料设计并制造了一种新型集成器件，我们称之为cPCSS器件，其结构包括一个光电导半导体开关（PCSS）和一个充电电容器。测试结果表明，由于cPCSS中优化了电路连接并简化了电气长度，测试电路中的寄生电容和电感得以降低。因此，cPCSS器件在基本保持相同电导率的同时，能输出更快的信号。在入射激光能量（<10 μJ）下，cPCSS获得的输出信号上升时间最快为122 ps（10% - 90%），半高全宽为375 ps。此...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的集成光导半导体开关技术具有重要的战略参考价值。该技术展现的超快响应特性（122ps上升时间）和高可靠性（18万次无故障运行）与我们在高功率电力电子领域的核心需求高度契合。 在光伏逆变器应用层面，SiC材料本身已是我们重点布局的方向。该论文提出的集...
基于3纳米绝缘层的高性能MIM/p-GaN栅极HEMT
High-Performance MIM/p-GaN Gate HEMTs With a 3-nm Insulator for Power Conversion
Zhibo Cheng · Xiangdong Li · Jian Ji · Lu Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
正向偏置栅极击穿电压 ${V}_{\text {G- {BD}}}$ 较低的肖特基型 p - GaN 栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）在开关过程中容易发生故障。在这项工作中，提出了一种在 p - GaN 层顶部具有 TiN/Al₂O₃/TiN（30/3/40 纳米）金属 - 绝缘体 - 金属（MIM）结构的高性能 MIM/p - GaN 栅极 HEMT。与传统的肖特基型参考器件相比，MIM/p - GaN 栅极结构成功地将 ${V}_{\text {G- {BD}}}$ 从 11.4 V 提高...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MIM/p-GaN栅极HEMT技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过在p-GaN层上集成超薄3nm Al2O3绝缘层的金属-绝缘体-金属结构，将栅极击穿电压从11.4V提升至14.1V，最大工作栅压从5.1V提升至7.0V，这直接解决了传统肖特基型p-GaN...
内在与外在学习框架用于多设备初期故障检测与分类
Intrinsic and Extrinsic Learning Framework for Multi-Equipment Incipient Fault Detection and Classification
Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...
解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...
基于6英寸Si的MIS p-GaN隧穿栅HEMT：一种提升栅极可靠性的新方法
MIS p-GaN Tunneling Gate HEMTs on 6-In Si: A Novel Approach to Enhance Gate Reliability
Zhanfei Han · Xiangdong Li · Jian Ji · Qiushuang Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
为了提高 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极摆幅并降低栅极泄漏，本工作引入了具有超薄 Al₂O₃ 隧穿层的新型金属 - 绝缘体 - 半导体（MIS）p - GaN 隧穿栅 HEMT。通过改变原子层沉积（ALD）的氧源以及 MIS 结构中 Al₂O₃ 的厚度，我们得到以下结果：1）使用 H₂O 作为氧源进行 Al₂O₃ 沉积时引入的过量氢会严重使 Mg 掺杂剂失活，使阈值电压 $V_{\text {TH}}$ 负向漂移，并损害动态性能；2）MIS 结构可有效提高正向偏置栅极击穿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MIS p-GaN隧穿栅极HEMT技术对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率器件应用具有重要战略意义。 该技术通过在p-GaN栅极结构中引入超薄Al2O3隧穿层，有效解决了传统p-GaN栅极HEMT的核心痛点。对于阳光电源的高功率密度逆变器产品，该技术带来的正向栅极击穿...
用于电力变压器局部放电检测的高灵敏度微光纤探头
Highly Sensitive Micro-Optical Fiber Probe for Power Transformer Partial Discharge Detection
Ruizhi Wang · Jun Jiang · Chaoyue Zhang · Xiaohan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
局部放电（PD）检测对保障电力变压器安全运行至关重要。光纤传感器（OFS）因其抗电磁干扰、本质安全及适合嵌入式安装等优势，在PD检测中展现出良好应用前景。本文提出一种微型光纤探头（MOFP），尺寸紧凑（直径10 mm，高度4.9 mm），在保证高灵敏度的同时便于嵌入安装。采用外差干涉解调结构提升系统稳定性，优化系统参数组合使信噪比（SNR）提高24.7 dB。实验表明，该OFS在固体和油中传播的超声信号检测信噪比较传统PZT（R15α）分别提升62%和223.3%。现场应用中，OFS成功嵌入变压...
解读: 该微光纤局部放电检测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。PowerTitan大型储能系统中的隔离变压器和升压变压器是关键设备，局部放电会导致绝缘劣化甚至故障。该技术的抗电磁干扰特性可克服储能变流器高频开关（尤其是SiC器件应用）产生的强电磁环境干扰，微型探头（直径10mm）便于嵌入ST系列储能变...
考虑负荷暂态过流特性与电网暂态电压稳定约束的电解铝负荷紧急控制策略
Emergency Control Strategy for Electrolytic Aluminum Load Considering the Load's Transient Overcurrent Characteristics and Transient Voltage Stability Constraints
Siyang Liao · Shanquan Pi · Jian Xu · Lingfang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对我国西南、西北地区因负荷与新能源资源分布不均导致的弃风弃光问题，多地引入大量电解铝等高耗能负荷以促进新能源消纳。然而，电解铝负荷缺乏有效的紧急控制手段，给高占比电解铝负荷电网的安全稳定运行带来挑战。为此，本文提出一种计及负荷暂态过流特性和电网暂态电压稳定约束的紧急控制策略。通过切除并联整流单元实现分级切负荷，并评估考虑暂态过流特性下的最大可切整流单元数；结合暂态电压稳定约束，建立以用户损失最小化为目标的紧急切负荷优化模型。基于RTDS的仿真结果验证了该策略的有效性。
解读: 该电解铝负荷紧急控制策略对阳光电源在西北高载能负荷场景下的新能源并网解决方案具有重要参考价值。针对PowerTitan储能系统和SG光伏逆变器，可借鉴其分级切负荷思路，开发面向高耗能负荷的柔性功率调控策略，在电网故障时通过ST储能变流器快速响应暂态电压跌落。该研究的暂态过流特性分析可应用于构网型GF...
一种具有等容与等温过程的新型耦合动力循环在内燃机中的性能优化与对比研究
Performance optimization and comparative study on a novel coupled power cycle featuring isochoric and isothermal processes in internal combustion engine
Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而，现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性，导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术，内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环，以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型，并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明，热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下，随着压...
解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...
基于半桥子模块的MMC中IGBT非接触式关断时间测量方法
Non‐Contact Turn‐Off Time Measurement Method for IGBTs in the Half‐Bridge Submodule Configuration of MMC
Jiyun Liu · Bowen Gu · Tianqi Li · Jian Luo 等8人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于负载共模电流衰减的非接触式IGBT关断时间测量方法，适用于模块化多电平换流器（MMC）。该方法无需额外传感器，利用现有电流监测实现在线健康评估，可有效监测结温变化与器件老化，实验验证了其在电容电压、负载电流及温度关联分析中的可行性。
解读: 该方法对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）、PowerTitan液冷储能系统及风电变流器中IGBT模块的状态监测具有直接应用价值。MMC拓扑广泛用于高压大容量储能并网场景，精准关断时间监测可提升IGBT寿命预测精度，支撑iSolarCloud平台开展功率器件级预测性维护。建议在下一代高可靠性PCS...
方波电压高频与高dv/dt耦合作用下封装绝缘界面放电特性及绝缘寿命分析
Interfacial Discharge Characteristics and Insulation Life Analysis of Package Insulation Under Square Voltage Coupled With High Frequency and Steep dv/dt
Wei Wang · Qingmin Li · Daocheng Lu · Yujie Tang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
方波电压的高频特性及高电压变化率（dv/dt）是电力电子器件直接键合铜（DBC）基板界面放电（ID）的主要原因。本文搭建了DBC基板陶瓷、金属层与硅胶交界处的高频局部放电测试系统，提出了一种能够屏蔽强电磁干扰（EMI）的局部放电测量方法。研究结果表明，当电压上升时间从500 ns缩短至100 ns时，界面放电起始电压（IDIV）提高了13.8%，且该起始电压几乎与频率无关；其次，随着上升时间的缩短，初始放电相位逐渐提前，平均放电幅值和最大放电幅值逐渐增大，放电次数逐渐减少；当频率从10 kHz升...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高频方波电压下封装绝缘界面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高频化、高功率密度方向发展，功率器件面临的电压应力日益严峻，特别是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带器件的应用使得开关频率提升至数十kHz，dv/dt可达数十V/...
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