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一种用于带LCL滤波器的三相两电平AC/DC变换器的连续控制集电流模型预测控制新方法
A Novel Continuous Control Set Current-Based Model Predictive Control for a Three-Phase, Two-Level AC/DC Converter With the LCL Filter
Krzysztof Dmitruk · Andrzej Sikorski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种针对LCL滤波并网AC/DC变换器的连续控制集电流模型预测控制（CCS C-BMPC）新算法。该算法克服了传统MPC在最终控制阶段依赖参考电压调节的局限，实现了对电网电流的直接控制，有效提升了系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该研究提出的CCS-MPC算法直接优化了并网电流控制，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列）具有重要参考价值。LCL滤波器是阳光电源大功率并网产品的核心组件，该算法能有效提升在弱电网环境下的电流控制精度和系统稳定性，减少谐波畸变。建议研...
三电平双有源桥变换器的瞬态直流偏置抑制
Transient DC Bias Suppression for Three-Level Dual-Active-Bridge Converter
Guoliang Yang · Aopeng Wang · Deqiang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器常采用移相控制进行功率传输。在移相值更新的调节过程中，稳态分析的理论前提无法满足，从而导致瞬态直流偏置的产生。为解决三电平DAB变换器的这一问题，本文提出了一种抑制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率DC-DC变换环节至关重要。三电平DAB拓扑是高压大功率储能变流器（PCS）的核心架构，瞬态直流偏置问题若处理不当，会导致变压器磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。通过引入该瞬态抑制策略，可显著提升PCS在动态功率调节过...
一种用于DAB变换器的最小电流应力双侧变占空比移相调制策略
A Dual-Side Variable Duty Cycle Phase-Shift Modulation Strategy for DAB Converter With Minimal Current Stress
Shanshan Gao · Jiaran Xu · Yijie Wang · Xiangjun Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）变换器因其电压调节范围宽、效率高及易于实现软开关等优点被广泛应用。为提升DAB运行效率，针对三自由度调制方案中存在的电流应力大及轻载下软开关范围窄等问题，本文提出了一种最小电流应力的双侧变占空比移相调制策略。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的核心痛点——电流应力与软开关范围，这对阳光电源的储能业务至关重要。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，DAB拓扑是实现DC-DC变换的关键环节。通过引入该最小电流应力调制策略，可显著降低功率器件的通态损耗与开关损耗，提升PCS在全负...
基于智能直流母线传感的三相双有源桥直流偏置提取与消除
DC-Bias Extraction and Elimination of Three-Phase Dual-Active Bridge via Intelligent DC-Link Sensing
Mingwei Lu · Jingxin Hu · Haojie Xie · Zilong Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型直流偏置磁通提取与消除方法，旨在防止三相双有源桥（DAB）变换器中的变压器磁饱和。该方法通过监测直流母线电流并重构三相电流，在最小化传感器数量的前提下，有效解决了传统方法依赖多传感器检测的局限性，提升了系统的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率双向DC-DC变换器具有极高价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）的核心，变压器直流偏置问题直接影响设备的安全运行与寿命。该方案通过直流母线侧传感实现偏置消除，不仅能降低传感器成本，还能提升系统在复杂工况下的稳定性...
一种基于开通栅极电流变化率的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-ON Gate Current Change Rate
Hui Meng · Junwei Liu · Yi Zhang · Chi Yung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
栅极氧化层退化（GOD）是SiC MOSFET在高压高温环境下运行的主要可靠性挑战。本文提出了一种基于开通栅极电流变化率峰值（dig/dt,max）的在线状态监测方法，利用非侵入式PCB罗氏线圈实现对器件健康状态的实时评估。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC功率模块，提升功率器件的寿命预测能力至关重要。该监测方法无需改变现有电路拓扑，通过非侵入式手段实现栅极氧化层退化的在线诊断，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率器件的预防性维护。建议研发团...
社论：直流电网时代高鲁棒性电力电子技术专题
Editorial: Special Section on Highly Robust Power Electronics in the Era of DC Grid
Xiongfei Wang · Biao Zhao · Hui Li · Frans Dijkhuizen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文作为IEEE电力电子汇刊的专题社论，探讨了直流电网背景下电力电子变换器面临的挑战。重点关注在复杂电网环境下，如何提升变换器的鲁棒性、稳定性及可靠性，以应对直流输电与分布式能源接入带来的技术难题。
解读: 该文章探讨的直流电网高鲁棒性技术与阳光电源的核心业务高度契合。在光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中，随着直流侧电压等级提升及弱电网接入场景增多，变换器的鲁棒性直接决定了系统的稳定性。建议研发团队重点关注文中提及的构网型（GFM）控制策略及直流侧故障穿越技术，将其集成至i...
通过优化屏蔽设计降低SiC半桥模块的近场磁辐射与寄生电感
Reducing Near-Field Magnetic Radiation and Parasitic Inductance in SiC Half-Bridge Modules via Optimized Shielding Design
Yi Du · Kai Lu · Boyi Zhang · Atif Iqbal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
近场辐射和寄生电感是SiC MOSFET应用中的主要挑战。现有降低电感的方法多侧重于减小换流回路面积，但往往导致布局和制造工艺复杂化。本文基于电感由磁能积分决定的物理原理，提出了一种通过优化屏蔽设计来降低SiC半桥模块寄生电感和近场辐射的新方法，在简化工艺的同时提升了模块性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高开关频率和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为核心竞争力。该屏蔽设计方法能有效抑制高频开关下的电磁干扰（EMI）并降低寄生电感，有助于优化逆变器及PCS的功率模块封装设计，...
考虑转子侧限流的构网型双馈风电机组瞬态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了考虑电压控制器动态的限流型构网型双馈感应发电机（GFM-DFIG）瞬态模型。通过分析正常运行与限流模式间的切换逻辑，揭示了饱和电流角对系统瞬态性能的影响。理论分析与实验结果验证了该模型的有效性。
解读: 该研究聚焦于构网型（GFM）风电变流技术，对阳光电源风电变流器产品线具有重要指导意义。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术是提升风机支撑电网频率与电压稳定性的关键。该模型揭示的限流逻辑与饱和电流角影响，可直接优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升机组在复杂电网故障下的暂态响应能力与低电...
具有有源自举和无限CMTI电平移位器的双NMOS氮化镓栅极驱动器，用于可配置dV/dt和MHz级运行
Dual-NMOS GaN Gate Driver With Active Bootstrap and Infinite-CMTI Level Shifter for Configurable dV/dt and MHz Operation
Yuhao Xiong · Xihao Liu · Wenxing Cao · Zhuoqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型双NMOS氮化镓（GaN）栅极驱动器，集成了有源自举（BST）电路和高共模瞬态抗扰度（CMTI）电容式电平移位器（LS）。该设计利用双向NMOS BST开关对及专用控制电路，替代了传统PMOS方案，实现了更可靠的浮动栅极电压控制，支持MHz级高频开关及可配置的dV/dt，提升了功率变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的高频化、高功率密度产品研发具有重要意义。随着光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能PCS向更高功率密度演进，GaN器件的应用已成趋势。该驱动器方案通过提升CMTI和实现MHz级开关，能有效解决高频切换下的电磁干扰和驱动可靠性问题，有助于优化阳光电源下一代小型化、高效率逆变器及储能变...
半导体器件中电压驱动的反向恢复：SiC MOSFET的扩散电容视角与行为模型
Voltage-Driven Reverse Recovery in Semiconductor Devices: A Diffusion Capacitance Perspective and Behavioral Model for SiC MOSFETs
Xiaobo Dong · Laili Wang · Qi Zhou · Haoyuan Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
反向恢复是半导体器件开关损耗的关键因素。传统观点将其描述为漂移区少数载流子的随时间扫出过程，本文提出该过程本质上是由电压变化引起的电容效应，并据此建立了SiC MOSFET的行为模型，为优化开关损耗提供了新视角。
解读: 该研究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。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为主流选择。该模型揭示了反向恢复的电压驱动本质，有助于研发团队在设计高频功率模块时，更精确地评估开关损耗，优化驱动电路参数，从而提升逆变...
一种结合Vgs和Vds检测的SiC MOSFET短路保护方法
A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection
Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种简单可靠的SiC MOSFET短路保护（SCP）方法，通过同时监测栅源电压（Vgs）和漏源电压（Vds）实现。当Vgs和Vds同时超过预设阈值时触发保护，能有效应对硬开关故障等短路工况。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，SiC的短路耐受能力成为系统可靠性的关键瓶颈。该方法通过双参数监测，能更精准地识别短路故障，避免误触发，对于提升组串式逆变器及PCS模块在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价...
由有功功率控制引起的基于虚拟阻抗限流的构网型逆变器最小稳态故障电流
Minimum Steady-State Fault Current of Grid-Forming Inverters With Virtual Impedance-Based Current Limiting Caused by Active Power Control
Tao Liu · Xiaojie Shi · Jianan Yan · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
基于虚拟阻抗（VI）的限流技术广泛应用于构网型（GFM）逆变器。通常VI设计为最差工况下的最大值以限制稳态故障电流。然而，本文揭示了受有功功率控制约束的影响，在故障期间逆变器无法达到预期的限流效果，导致稳态故障电流存在最小值，这对电网保护策略的设计具有重要意义。
解读: 该研究直接关系到阳光电源构网型产品（如PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器）在弱电网或故障工况下的并网稳定性。目前行业内普遍采用虚拟阻抗进行限流，但该文指出的有功控制约束下的“最小故障电流”问题，提示我们在设计GFM控制策略时，不能仅依赖虚拟阻抗，还需协同优化有功功率环的动态响应，以确保在...
具有共地和高电压增益比特性的立方同步双向DC-DC电池充电变换器
Cubic Synchronous Bidirectional DC–DC Battery Charger Converter With Common-Ground and High Voltage Gain Ratio Features
Hamed Mansour Hosseini · Majid Hosseinpour · Maryam Pourmahdi · Terence O'Donnell 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型立方电压增益比的双向DC-DC变换器，旨在解决现有拓扑的局限性并提升直流微电网性能。该变换器具备共地连接、宽且高的电压增益范围以及更高的半导体利用率，为高效电力转换提供了新方案。
解读: 该拓扑的高电压增益和共地特性对阳光电源的储能及充电业务具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统（PCS）中，高增益拓扑能有效简化变压器设计，提升系统效率并降低体积；在电动汽车充电桩业务中，该技术有助于实现更宽的输出电压范围，以适配不同电压等级的动力电池。建议研发团队评...
基于广义带宽控制策略的混合实虚储能系统能量滤波
Energy Filtering Using a Generalized Bandwidth-Based Control Scheme for Hybrid Real and Virtual Energy Storage Systems
Derek Jackson · Yue Cao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
混合储能系统（HESS）包含多物理场的真实储能与可能的虚拟储能，通过电力电子接口集成。现有研究中基于滤波的控制方法因实用性不足而受限。本文提出一种适用于直流系统的广义带宽控制方案，填补了文献空白，并兼容分层控制架构。该方案基于通用储能模型（UESM），统一了不同储能设备的控制目标，通过代数关系定义控制系数，适用于多种储能类型。在HESS支撑的直流微网中验证了该方法的有效性，可实现功率分配、SOC调节及前瞻充电、削峰填谷等高层能量管理目标。
解读: 该广义带宽控制方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过统一储能模型（UESM）可优化混合储能系统中超级电容与电池的功率分配策略，实现高频功率由超容承担、低频功率由电池响应的能量滤波效果，延长电池寿命。该方案与阳光电源现有分层控制架构兼容，可集成到iSo...
基于多能量协调控制的全直流风电系统陆上交流故障穿越策略
Multiple Energy Coordinated Control Based Onshore AC Fault Ride-Through Strategy for an All-DC Wind Power System
Bobo Zhang · Jinyu Wang · Chenyu Guo · Ziquan Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
全直流海上风电场因无需大量无功补偿、消除同步稳定性问题且运行效率高，成为传统交流风电场的有力替代方案。然而，其交流故障穿越能力面临拓扑结构特殊、故障传播迅速等挑战，制约了实际应用。本文提出一种基于多能量协调控制（MECC）框架的新型交流故障穿越策略，协同整合高压直流输电系统的电容能量控制与直流风电机组的自适应功率削减控制，根据故障严重程度依次调控电容静电能、转子动能、耗能电阻热能及风能，快速消除功率盈余。该策略有效抑制直流过电压，提升能量利用率并延长连续运行时间。典型交流故障下的仿真结果验证了所...
解读: 该文提出的多能量协调控制(MECC)框架对阳光电源的储能与风电产品线具有重要借鉴价值。其电容能量与功率削减的协同控制思路可优化ST系列储能变流器的故障穿越性能,特别是在PowerTitan大型储能系统中实现更精准的能量管理。文中的自适应功率控制策略也可用于完善风电变流器的低电压穿越(LVRT)能力。...
采用PWM方案降低基于SCR的电流源型逆变器供电中压感应电机驱动的转矩脉动
Reduced Torque Ripple Operation with a PWM Scheme in SCR-based CSI fed Medium Voltage Induction Motor Drive
Pratyush Pandey · Harikrishnan P. · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
本文提出一种脉冲宽度调制（PWM）技术，用于降低电流源逆变器（CSI）供电的中压大功率（MV - HP）感应电动机驱动系统中的转矩脉动。该驱动系统采用基于可控硅整流器（SCR）的电流源逆变器拓扑结构，因其可靠性高、成本效益好且具备高功率处理能力。然而，基于可控硅整流器的电流源逆变器所提供的准方波电流会引入显著的低次电流谐波。这些电流谐波会产生低次转矩脉动，从而降低电机性能，特别是在驱动系统启动和低速运行期间。因此，降低驱动系统中的低次谐波转矩脉动，尤其是在启动和低速运行期间，至关重要。本文针对1...
解读: 该SCR-CSI的PWM转矩脉动抑制技术对阳光电源中压驱动产品具有重要参考价值。文中的电流源型拓扑与调制优化方案可应用于：1）ST系列储能变流器的中压直挂场景，通过优化PWM策略降低输出电流谐波，提升并网电能质量；2）新能源汽车电机驱动系统，借鉴其转矩脉动抑制算法改善驱动平顺性；3）大功率充电桩的功...
面向绿色人工智能：基于深度学习与滤波技术的商用锂离子电池健康状态估计与退化分析的节能方法
Towards Green AI: Energy-Efficient State of Health Estimation and Degradation Analysis of Commercial Lithium-Ion Batteries Based on Deep Learning and Filter Technique Approach
Deepak Kumar · Mujeeb Ahmed · Majid Jamil · M. Rizwan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
大型数据集中冗余的相似数据点会增加数据集的规模、存储量、内存使用量、训练时间和计算资源需求，导致深度学习（DL）模型效率显著降低。这些低效问题会降低模型性能并增加能耗。现有的基于深度学习的锂离子电池健康状态（SOH）估计方法常常面临计算需求高、精度低和能耗高等挑战。这些模型为了获得准确的结果需要消耗大量能量，从而导致更高的电力需求和碳足迹。因此，本文提出了一种基于冗余减少方法的新型过滤技术（FT）。该方法可提高数据集的质量，即减小数据集规模、降低内存利用率并减少能耗。将这种新型过滤技术与门控循环...
解读: 该节能型电池健康状态估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过滤波技术减少冗余数据，可显著降低BMS系统的计算负荷和能耗，特别适用于大规模储能电站的实时健康监测。该方法可集成至iSolarCloud云平台，实现边缘侧轻量化SOH估算与云端深度分析的协...
基于动态图网络与形状-幅值准则的分布式光伏超短期功率确定性与概率预测
A Distributed PV Ultra-short-term Power Deterministic and Probabilistic Forecasting Based on Dynamic Graph Network with Shape-amplitude Criteria
Yuqing Wang · Zhen Zhao · Fei Wang · Shumin Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
准确预测分布式光伏发电功率对于确保有源配电网的安全稳定至关重要。然而，目前大多数关于分布式光伏发电功率预测的研究存在一定局限性，主要包括：1）对各发电站点之间动态相关性的考虑不足；2）缺乏能够同时使预测值的幅值和形状与真实值相匹配的训练损失函数。因此，本文提出一种基于形状 - 幅值损失函数的动态图网络分布式光伏超短期功率预测方法。首先，采用数据驱动的方法挖掘动态相关性，并生成动态图数据，以确保对分布式光伏之间的相关性进行有效表征。其次，构建动态图网络作为功率预测模型，以实现对时空相关特征的有效利...
解读: 该动态图网络预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列逆变器群控系统具有重要应用价值。其形状-幅值准则可优化分布式光伏电站的功率预测精度，直接提升主动配电网调度能力。可应用于：1）iSolarCloud平台的超短期功率预测模块，通过挖掘多站点时空关联提升预测准确性；2）SG逆变器...
通过顶部集成钻石增强多指GaN HEMT的散热性能
Enhanced Cooling of Multifinger GaN HEMTs via Topside Diamond Integration
Daniel C. Shoemaker · Kelly Woo · Yiwen Song · Mohamadali Malakoutian 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）是当今 5G 功率放大器的关键组件。然而，器件过热问题使得商用器件不得不降额运行。本研究利用栅极电阻测温法，对一款 16 指 GaN/SiC HEMT 器件的顶部金刚石散热片的散热效果进行了研究。研究发现，在功率密度为 12 W/mm 时，厚度为 2 μm 的金刚石散热片可使栅极温度升高幅度降低约 20%。仿真结果表明，要使器件热阻（$R_{Th}$）降低 10%，金刚石厚度需大于 1.5 μm。对于厚度为 2 μm 的金刚石层，要实现热阻降低 10%，其热导...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT器件的顶部金刚石散热技术具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为我们下一代光伏逆变器和储能变流器的核心选择，但散热问题一直制约着器件在额定功率下的可靠运行。 该研究通过在GaN/SiC HEMT顶部集成2微米厚金刚...
基于鳍线双层近场耦合的高功率耐受氮化镓太赫兹高速片上调制器
High-Power-Handling GaN Terahertz High-Speed On-Chip Modulator Based on Fin-Line Double-Layer Near-Field Coupling
Hui Zhang · Yazhou Dong · Chunyang Bi · Kesen Ding 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
为应对传统太赫兹调制器在功率处理、调制速率和系统集成协同优化方面的技术挑战，本文提出一种工作在140 GHz频段的高功率处理氮化镓（GaN）太赫兹高速片上调制器。该器件采用鳍线双层近场耦合结构，并采用加载GaN肖特基势垒二极管（SBD）的谐振单元设计。通过控制二极管的开关状态，实现了双间隙谐振模式和闭环谐振模式之间的动态切换，在139.4 - 149 GHz频率范围内实现了20 dB的调制深度和6 dB的低插入损耗。此外，通过扩大谐振单元间隙两侧的金属面积，有效降低了电场峰值强度。结合GaN材料...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于氮化镓（GaN）的太赫兹调制器技术虽然主要面向通信领域，但其核心技术特性与我们在功率电子器件领域的发展方向高度契合，具有重要的技术借鉴价值。 首先，该技术对GaN材料的深度应用印证了我们在光伏逆变器和储能变流器中采用GaN功率器件的战略正确性。论文展示的3.3 M...
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