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新型光子功率变换器：理论与实验验证
New Photonic Power Converters: Theories and Experimental Verification
Guidong Zhang · Zaoming Huang · Xiaoyang Ma · Samson Shenglong Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
光子功率变换器（PPC）是一种利用光子作为能量传输介质的新型DC-DC变换器。为拓展其应用范围，本研究提出了AC-DC、AC-AC及DC-AC型PPC，通过结合LED与光伏材料特性，实现了更广泛的功率变换功能。
解读: 该技术处于电力电子变换的前沿探索阶段，利用光子作为能量传输介质，具有电气隔离性能好、抗电磁干扰等潜在优势。目前阳光电源的核心业务（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）仍基于成熟的电力电子功率器件（SiC/IGBT）。光子功率变换器在短期内难以替代现有的高功率密度电力电子拓扑，但其在...
一种具有独立N通道输出电流的数字控制单级串联型LED驱动器分析与设计
Analysis and Design of a Digital-Controlled Single-Stage Series-Type LED Driver With Independent N-Channel Output Currents
Jian Huang · Quanming Luo · Qingqing He · Aqian Zu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种用于混合色LED照明系统的单级串联型LED驱动器，实现了对N个通道输出电流的独立控制。该拓扑结构具备功率因数校正（PFC）功能，能够为每个LED串提供恒定电流，适用于对多路输出精度要求较高的照明应用场景。
解读: 该文献探讨的单级多路输出拓扑及PFC控制技术，在电力电子变换领域具有通用参考价值。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及充电桩，但其提出的多通道独立控制策略可为公司iSolarCloud智能运维平台下的辅助照明系统或特定工业电源模块提供技术借鉴。此外，单级变换器的集成化设计思路对于降低户...
一种针对三相Buck整流器在不平衡交流输入条件下具有简单传递矩阵的数字控制策略
A Digital Control Strategy With Simple Transfer Matrix for Three-Phase Buck Rectifier Under Unbalanced AC Input Conditions
Qiang Chen · Jianping Xu · Rui Huang · Weisu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对三相Buck整流器（3ph-BR）在交流输入电压不平衡工况下，提出了一种基于输入电压与直流母线电压之间简单传递矩阵的数字控制策略。该策略能有效消除不平衡工况下交流输入电流的奇次谐波及输出电压纹波的偶次谐波，提升系统电能质量。
解读: 该研究提出的控制策略对于提升阳光电源在复杂电网环境下的电能质量控制能力具有重要参考价值。三相Buck整流技术与阳光电源的组串式逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的前端整流级拓扑高度相关。在弱电网或电网电压不平衡场景下，该控制策略能有效抑制直流侧电压纹波，从而延长电解电容寿命，提升系统可靠性...
一种应用于储能系统的模型预测控制双向四象限飞跨电容DC/DC变换器
A Model Predictive Controlled Bidirectional Four Quadrant Flying Capacitor DC/DC Converter Applied in Energy Storage System
Kaitao Bi · Huayang Lv · Liang Chen · Jianfei Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
储能系统在光伏发电中对确保功率稳定至关重要。本文提出了一种飞跨电容双向Buck-Boost变换器（FCBBC），旨在使储能系统在宽直流母线电压波动条件下实现四象限运行。通过对称调制策略，该变换器可实现平滑切换。
解读: 该研究提出的FCBBC拓扑及模型预测控制策略，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的技术演进高度契合。随着储能系统对高功率密度和宽电压范围适应性的要求提升，飞跨电容技术能有效降低开关应力并减小滤波电感体积，有助于进一步优化PowerTitan系列产品的成本与效...
基于双导纳网络实现固有CC-CV充电特性的电能无线传输变换器综合
Synthesis of Inductive Power Transfer Converters With Dual Immittance Networks for Inherent CC-to-CV Charging Profiles
Zhicong Huang · Tian Qin · Xiaolu Lucia Li · Li Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
为满足锂电池恒流（CC）和恒压（CV）充电需求，本文提出了一种基于双导纳网络的电能无线传输（IPT）充电系统设计方法。该方法能够使IPT系统在无需复杂控制的情况下，固有地实现CC到CV的充电曲线转换，简化了系统设计并提升了充电效率。
解读: 该研究提出的IPT固有CC-CV转换技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及重卡领域的渗透，该拓扑可优化无线充电模块的电路设计，减少控制复杂度并提升功率密度。建议研发团队关注该类双导纳网络在无线充电模块中的应用，以储备下...
基于改进温度准则的IGBT健康状态监测自激短路法研究
Research of Self-Excited Short Circuit Method for Monitoring IGBT Health Status With Improved Temperature Criterion
Xianjin Huang · Pengze Zhu · Li Zhu · Guangang Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对IGBT模块在长期运行中键合线和母排易出现断路导致短路电流变化的问题，本文提出一种自激短路监测技术。通过控制栅极电压产生小电流短路，并结合改进的温度准则，实现对IGBT健康状态的有效评估与故障诊断。
解读: 该技术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）具有极高的应用价值。逆变器与PCS中的IGBT模块是核心功率器件，其可靠性直接决定了系统的寿命。通过引入自激短路监测技术，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的预测性维护功能，...
基于串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器
Variable-Gain LLC Converter With Series–Parallel Hybrid Switch-Controlled Capacitor Network
Li Gao · Kan Liu · Yongdan Chen · Haozhe Luan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种采用串并联混合开关控制电容网络的变增益LLC变换器。通过调节两个受控开关的占空比，可实现谐振电容的动态调节，从而微调谐振槽路参数。此外，新增开关在谐振电流过零点导通，有效保证了软开关特性。
解读: 该技术通过调节谐振网络实现变增益，能够显著拓宽LLC变换器在宽电压输入范围下的高效率工作区间。这对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。在光伏或电池电压波动较大的应用场景中，该拓扑无需复杂的变频控制即可实现增益调节，有助于优化轻载效率并减小磁性元件体积。建...
一种实现全负载范围内高效率的移相全桥变换器新型混合模式控制
A Novel Hybrid Mode Control for a Phase-Shift Full-Bridge Converter Featuring High Efficiency Over a Full-Load Range
Li-Chung Shih · Yi-Hua Liu · Huang-Jen Chiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种针对移相全桥（PSFB）变换器的新型混合模式控制技术。该方法通过动态调整变压器匝数比以降低循环电流，从而有效减少循环损耗，显著提升了变换器在轻载和重载条件下的功率效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。移相全桥拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器DC-DC级以及储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）的PCS模块中。轻载效率一直是行业痛点，该混合模式控制方案能有效优化变换器在宽负载范围内的能效表现，有助于提升产品在不同工况下的发电收益...
一种用于恒功率和最大效率电池充电的单级感应电能传输变换器
A Single-Stage Inductive-Power-Transfer Converter for Constant-Power and Maximum-Efficiency Battery Charging
Zhicong Huang · Chi-Seng Lam · Pui-In Mak · Rui Paulo da Silva Martins 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种单级感应电能传输（IPT）变换器，作为无线恒功率（CP）和最大效率电池充电器。通过在电池充电的主阶段保持恒定输出功率而非恒定电流，该变换器能充分利用其功率能力，从而实现更快的充电速率。
解读: 该技术在无线充电领域具有前瞻性，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。通过单级IPT拓扑实现恒功率充电，可有效提升充电效率并缩短充电时间，为未来大功率无线充电桩的研发提供技术储备。此外，该恒功率控制策略亦可借鉴至阳光电源的储能变流器（PCS）及户用储能系统（PowerStack系列）中，以优化电池...
基于磁耦合限流与耗散的直流断路协调方法
Coordinated DC Interruption Method Based on Magnetic Coupling Current-Limiting and Dissipation
Zhizheng Gan · Zhanqing Yu · Zipan Nie · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
柔性直流电网对大规模新能源接入至关重要。为保障直流电网稳定运行，需利用直流断路器（DCCB）进行故障隔离。针对当前DCCB成本高、断流能力受限的问题，本文提出了一种故障限流器（FCL）与DCCB的协调控制方法，通过磁耦合限流与耗散技术，有效提升了直流电网的故障处理能力与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（ESS）具有重要参考价值。随着储能电站直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为系统安全的核心。该研究提出的限流与断路协调方案，可优化阳光电源大功率PCS的直流侧保护逻辑，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统整体经济性。建议研发团队关注该磁耦合限流...
具有稳态和暂态运行优化方法的混合多功能电弧抑制逆变器
Hybrid Multifunctional Arc Suppression Inverter With Its Steady and Transient State Operation Optimization Method
Zejun Huang · Qi Guo · Zekun Xiao · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
混合电弧抑制装置（HASD）集电弧抑制、无功补偿及故障调节功能于一体。针对其模式切换时的暂态问题及单相接地故障（SLG）下的有功损耗与外部直流电源依赖问题，本文提出了一种优化控制策略，旨在提升系统运行的稳定性和效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在配电网故障处理中，通过优化逆变器在故障穿越期间的暂态响应，可提升设备在复杂电网环境下的可靠性。特别是针对SLG故障的优化策略，可降低系统对额外直流电源的依赖，有助于优化阳光电源PowerTitan等储能系统的PCS拓扑设计，提升系统集...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
基于非差分交流斩波器的新型双极型直接AC-AC变换器拓扑
Novel Bipolar-Type Direct AC–AC Converter Topology Based on Non-Differential AC Choppers
Chuang Liu · Dongbo Guo · Renzhong Shan · Guowei Cai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于两电平非差分交流斩波桥臂的新型H桥结构AC-AC PWM变换器拓扑。该拓扑可在同相和反相模式下工作，用于电网电压补偿。与传统双极型H桥AC-AC变换器相比，该方案无需互补切换双向开关，有效解决了换流问题。
解读: 该研究提出的新型AC-AC变换器拓扑在电压补偿和电能质量调节方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可作为未来电能质量治理设备（如SVG或有源电力滤波器）的底层拓扑储备。虽然目前阳光电源的主流产品（光伏逆变器、储能PCS）多为DC-AC架构，但该拓扑中关于“非差分交流斩波”的控制思路，可为提升逆变器在...
有机光电子突触晶体管阵列的研究进展：系统集成的制备策略与创新应用
Recent progress in organic optoelectronic synaptic transistor arrays: fabrication strategies and innovative applications of system integration
Pu GuoJunyao ZhangJia Huang · 半导体学报 · 2025年2月 · Vol.46
人工智能的快速发展加剧了传统计算架构在能耗和数据延迟方面的瓶颈。数据为中心的存算一体架构有望解决上述问题。有机光电子突触晶体管因其柔性、低成本和大面积制备优势，成为实现该架构的候选器件之一。然而，单个器件难以完成矩阵向量乘法等复杂功能，因此亟需构建有机光电子突触晶体管阵列（OOSTAs）。本文综述了OOSTAs的最新进展，涵盖涂布、物理气相沉积、印刷及光刻等多种制备策略，并探讨其在神经形态视觉与计算系统中的集成应用，最后分析了其在实际应用中面临的挑战与未来发展方向。
解读: 该有机光电子突触晶体管阵列技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其存算一体架构可应用于iSolarCloud云平台的边缘计算节点，实现光伏电站和储能系统的低功耗实时数据处理与智能诊断。神经形态计算特性可优化ST系列储能变流器的预测性维护算法，通过模式识别提升故障预警准确率。柔性大面积制备优势...
光伏发电系统中多端口级联DC/DC变换器的短路容错拓扑
Short-Circuit Fault-Tolerant Topology for Multiport Cascaded DC/DC Converter in Photovoltaic Power Generation System
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Xiangjing Zhang · Yanhui Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对光伏发电系统中具有高升压比的多端口级联DC/DC变换器，研究了其在多输入端口配置下易发生短路故障的问题。为提升系统可靠性，提出了一种具备短路容错能力的拓扑结构，旨在确保变换器在故障发生时仍能维持稳定运行，对提升光伏系统的长期运行稳定性具有重要意义。
解读: 该研究针对多端口级联DC/DC变换器的容错设计，对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站的光伏汇流技术具有重要参考价值。随着光伏系统电压等级不断提升，级联拓扑的应用日益广泛，但故障隔离与容错能力是保障电站高可用性的关键。建议研发团队关注该拓扑在提升系统冗余度方面的潜力，将其核心思想应用于下一代高功率密...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈（ICF）配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题，提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器，通过理论分析与实验验证，显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景（如偏远地面电站、工商业分布式项目）下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块，增强ICF架构（常见于紧凑型PCS设计）的鲁棒性，建议在下一代ST5000/630...
一种用于分布式光伏中压直流接口的低损耗串联LC功率平衡单元多端口模块化DC-DC变换器
A Multiport Modular DC–DC Converter With Low-Loss Series LC Power Balancing Unit for MVDC Interface of Distributed Photovoltaics
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Yanhui Huang · Zhouyang Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对分布式光伏中压直流（MVDC）接口，本文提出了一种具有多输入端口和高电压转换比的模块化DC-DC变换器。针对光伏功率失配导致的子模块输出电压不平衡问题，设计了一种低损耗串联LC功率平衡单元，有效实现了模块间的功率均衡，提升了系统设计的标准化程度与运行效率。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大型光伏电站直流汇流方案具有重要参考价值。随着光伏系统向中高压直流侧并网演进，如何解决多组串输入下的功率失配与模块电压平衡是提升系统效率的关键。该低损耗LC平衡单元方案可优化阳光电源大功率组串式逆变器及直流耦合储能系统的拓扑架构，减少因光照不均导致的功率损耗，提升系...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
一种用于双三相电机驱动系统全调制范围的新型零/减小共模电压调制方案
A Novel Zero/Reduced Common-Mode Voltage Modulation Scheme for a Dual Three-Phase Motor Drive System in Full Modulation Span
Yang Huang · Jared Walden · Ximu Zhang · Yu Yan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
共模电压（CMV）是现代电机驱动系统中的关键问题。本文针对双三相电机驱动系统，提出了一种新型脉宽调制（PWM）方案，旨在全调制范围内实现零或减小的共模电压。通过扩展电机相数，该方案有效克服了传统三相结构在抑制CMV方面的物理限制。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的共模电压抑制，虽然阳光电源核心业务为光伏与储能逆变器，但其底层功率变换技术（如PWM调制策略、多电平拓扑）与电机驱动具有高度同源性。该调制方案中关于降低共模电压的思路，可借鉴应用于阳光电源的高功率密度组串式逆变器或大型储能PCS，以优化电磁兼容性（EMC）设计，减少漏电流，...
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