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一种具有简单启动操作和低器件成本的低压直流配电网新型串联混合断路器
A Novel Series-Type Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Low Device Cost for Low-Voltage DC Distribution Networks
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对现有串联混合断路器（S-HCB）因多储能电容和全控器件导致启动复杂及成本高昂的问题，本文提出了一种新型S-HCB。该拓扑通过优化电路结构，简化了启动流程并降低了器件成本，为低压直流配电网提供了更经济、高效的超快速直流故障保护方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，传统的断路器方案往往成本高、体积大。该新型S-HCB通过简化拓扑降低了BOM成本，并优化了启动逻辑，有助于提升阳光电源储能PCS在直流侧故障...
气囊式压缩超临界二氧化碳储能动态建模
Dynamic Modeling of Gasbag-Structured Compressed Supercritical Carbon Dioxide Energy Storage
Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。
解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...
用于中/高压大功率固态变压器的辅助电源
Auxiliary Power Supply for Medium-/High-Voltage and High-Power Solid-State Transformers
Jianqiang Liu · Shigeng Zhong · Jiepin Zhang · Yu Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种新型辅助电源（APS），旨在为中高压大功率固态变压器（SST）的子模块控制器、驱动器和传感器供电。针对子模块直流母线电压极高的问题，该方案优化了能量获取方式，提升了系统的可靠性与集成度。
解读: 该技术主要针对中高压电力电子变换器（如固态变压器）的辅助供电问题。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品为光伏逆变器和储能PCS，但随着电网侧储能及高压直流输电技术的发展，高压级联拓扑（如PowerTitan系列在更高电压等级的应用）对子模块辅助电源的可靠性要求极高。该研究提出的高压输入辅助电源方案，可...
MMC-HVdc系统中IGCT极端故障的系统性分析与表征—第一部分：器件结构、爆炸特性与优化
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part I: Device Structure, Explosion Characteristics, and Optimization
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了MMC-HVdc系统中功率器件的防爆性能，这对系统安全运行至关重要。通过对比主流商用功率器件结构，指出集成门极换流晶闸管（IGCT）具有最简单的封装结构，适用于承受MMC-HVdc系统中的极端故障。文章深入分析了其爆炸特性并提出了优化方案。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC功率模块，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域（如柔性直流输电配套）的业务拓展，对高压大功率器件的极端故障机理研究具有参考价值。IGCT在高压大功率应用中具有独特优势，该研究中关于器件封装结构优化...
一种17.5 kA关断电流的6英寸集成门极换流晶闸管
A 6-in Integrated Emitter Turn-OFF Thyristor With 17.5 kA Turn-OFF Current
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Jiapeng Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出并开发了一种先进的6英寸4.5 kV集成门极换流晶闸管（IETO），通过优化封装设计和驱动单元，实现了17.5 kA的超大关断电流。研究重点在于低厚度封装及紧凑型碟形弹簧组件的应用，显著提升了器件的通态压降与关断能力，满足了高容量电力电子设备的需求。
解读: 该技术属于超大功率半导体器件范畴，主要应用于特高压直流输电或极高功率等级的工业应用。对于阳光电源而言，目前的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统主要采用IGBT或SiC模块，IETO器件的功率密度和应用场景与现有产品线存在差异。但其在超大电流关断方面的研究成果，可为公司未来探索更高...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
用于中压SiC MOSFET的低耦合电容恒压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
随着宽禁带器件的发展，10-15 kV电压等级的碳化硅（SiC）器件在中压系统展现出巨大潜力。为确保其可靠运行，栅极驱动电源需满足高压隔离、低耦合电容、抗电压波动干扰等严苛要求。本文提出了一种新型驱动电源拓扑，旨在提升中压SiC MOSFET在高速开关过程中的驱动稳定性与抗干扰能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。该文提出的低耦合电容驱动电源方案，能有效抑制高频开关带来的共模噪声干扰，提升功率模块的电磁兼容性（EMC）与可靠性。建议研发团队关注该拓...
一种带双二极管谐波抑制电路的串联24脉波AC-DC变换器
A Series-Connected 24-Pulse AC–DC Converter With Double-Diode Harmonic Suppression Circuit
Jingfang Wang · Chen Zhao · Jingnan Zhang · Xuliang Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种带有双二极管谐波抑制电路（DDHSC）的串联24脉波AC-DC变换器。DDHSC安装在变换器的直流侧，由若干无源器件组成。通过在直流链路产生特定电流，该电路能够调节并增加变换器的工作模式，从而有效抑制谐波，提升电能质量。
解读: 该技术主要针对大功率整流环节的谐波治理，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用高频PWM整流技术，但该拓扑在超大功率工业电源或特定电网侧变流设备中具有参考价值。其通过无源器件实现谐波抑制的思路，有助于优化系统电磁兼容性（EMC）设计，降低对复杂有源滤波器的依...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通压降和高浪涌电流能力著称，但其关断电流能力限制了应用。本文研究了超低电压条件下IGCT的一种异常大电流关断模式。通过理论分析与仿真，揭示了其物理机制，并提出了扩展安全工作区（SOA）的有效方法。
解读: IGCT作为高压大功率器件，在阳光电源的兆瓦级集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。虽然目前主流采用IGBT/SiC模块，但随着大功率电力电子设备对更高效率和电流密度的追求，研究IGCT在极端工况下的关断特性有助于优化高压变流器的设计。建议研发团队关注该器件...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
基于双半桥逆变器拓扑与可变电感的恒流/恒压充电高效率无线电能传输系统
High-Efficiency WPT System for CC/CV Charging Based on Double-Half-Bridge Inverter Topology With Variable Inductors
Xiao Zhu · Xing Zhao · Yong Li · Shunpan Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对无线充电效率瓶颈，本文提出一种基于双半桥（DHB）逆变器和两个可变电感（VI）的无线电能传输系统。相比传统全桥逆变器，DHB拓扑在相同输出功率下能有效降低MOSFET电流应力，从而提升系统整体转换效率，并实现恒流/恒压充电控制。
解读: 该研究提出的双半桥拓扑与可变电感技术，主要针对无线充电领域。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电领域的前沿方向。建议研发团队关注该拓扑在降低功率器件电流应力方面的优势，这对于提升阳光电源现有充电桩产品的功率密度和转换效率具有参考价值。此外，该...
基于TAB的并联/串联直流母线增强型励磁变流器以提升DFIG在严重电网故障下的低电压穿越能力
Enhanced Excitation Converter With Parallel/Series DC-Link Based on TAB for DFIG to Improve the LVRT Capability Under Severe Grid Faults
Jiateng Gu · Rende Zhao · Jinkui He · Juntao Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对传统双馈感应发电机（DFIG）励磁变流器在严重电网故障下低电压穿越（LVRT）能力不足的问题，本文提出了一种基于三端口（TAB）变换器的增强型励磁变流器。该拓扑通过并联/串联直流母线结构，有效解决了故障期间转子电动势超过直流母线电压的限制，显著提升了DFIG在极端故障下的并网稳定性。
解读: 该研究针对风电变流器在极端电网故障下的耐受能力，提出了创新的TAB拓扑架构。对于阳光电源风电变流器产品线，该技术方案在提升系统可靠性及应对弱电网环境方面具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑在降低变流器直流侧电压应力方面的潜力，探索其在大型风电变流器中的应用可行性，以进一步优化公司风电产品在复杂电...
中压SiC MOSFET功率模块米勒区持续振荡的建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Sustained Oscillations During the Miller Region for Medium-Voltage SiC MOSFET Power Modules
Zhixing Yan · Gao Liu · Thore Stig Aunsborg · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文针对10 kV SiC MOSFET功率模块在米勒区出现的持续振荡现象进行了研究。这种振荡会降低模块的鲁棒性甚至导致失效，且随栅极对底板寄生电容的增加而加剧。文章揭示了寄生电容参与振荡的内在机理，为高压功率模块的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式/集中式光伏逆变器至关重要。随着公司产品向更高电压等级（如1500V及以上）和SiC器件应用演进，栅极驱动电路的稳定性直接影响系统可靠性。文章提出的寄生电容振荡机理分析，可指导研发团队在功率模块选型、PCB布局设计及驱动电路优...
电力电子牵引变压器中双有源桥DC-DC变换器的多速率数字信号处理与噪声抑制
Multirate Digital Signal Processing and Noise Suppression for Dual Active Bridge DC–DC Converters in a Power Electronic Traction Transformer
Jingxi Yang · Jianqiang Liu · Jiepin Zhang · Nan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文针对电力电子牵引变压器（PETT）中的双有源桥（DAB）DC-DC变换器，探讨了在输出电压波动极小且开环传递函数增益交叉频率受限的情况下，如何通过多速率数字信号处理技术实现高效的噪声抑制与控制优化，以提升变换器的动态性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心，文章提出的多速率数字信号处理与噪声抑制方法，能够有效提升PCS在复杂电网环境下的控制精度与抗干扰能力，降低输出纹波，从而延长电池寿命。建议研发团队关注该多速率控制策...
利用二维磁芯和折纸绕组将纳米晶共模电感的首谐振频率提升至10 MHz以上并改善性能
Using 2-D Core and Origami Winding to Push the First Resonant Frequency of Nanocrystalline Common-Mode Inductors Beyond 10 MHz With Improved Performance
Rongrong Zhang · Atif Iqbal · Shuo Wang · Chaoqiang Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用二维磁芯和折纸绕组结构的新型电感设计，旨在不改变材料特性的前提下，显著提升纳米晶共模电感的首谐振频率（fR）。该方法有效突破了传统纳米晶电感仅限于数十千赫兹应用的限制，使其在更高频率下仍能保持优异的滤波性能，为高频电力电子变换器的电磁兼容设计提供了新思路。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，EMI滤波器的体积与性能优化成为关键。该研究提出的二维磁芯与折纸绕组技术，能够显著提升共模电感的高频阻抗特性，有助于减小逆变器及PCS内部EMI滤波器的体积，降低高频寄生参数带来的干扰。建议研发团队在下一代高频...
SiC半桥功率模块损耗不平衡的发现——分析与验证
Discovery of Loss Imbalance in SiC Half-Bridge Power Modules – Analysis and Validations
Benjamin Futtrup Kjærsgaard · Gao Liu · Thore Stig Aunsborg · Dipen Narendra Dalal 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文揭示了半桥功率模块中高侧与低侧SiC MOSFET开关损耗不一致的现象。研究发现，由于高侧栅极寄生电容的影响，高侧器件的开关损耗比低侧高出40%以上。该发现对中压功率模块的设计与效率优化具有重要参考价值。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度、高效率的SiC方案转型，高侧与低侧损耗不平衡问题直接影响模块的热设计与寿命评估。建议研发团队在设计阶段引入该寄生参数模型，优化驱动电路布局与驱动参数，以平衡热应力，...
一种用于多端VSC-HVDC电网的D-T混合直流故障限流器及其参数优化设计方法
A D-T Hybrid DC FCL and Its Parameter Optimization Design Method for Application in Multiterminal VSC-HVDC Grids
Jiawei He · Lei Xue · Bin Li · Lingling Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对VSC-HVDC电网直流故障电流限制问题，提出了一种D-T混合直流故障限流器（FCL）。相比传统的直流电抗器方案，该方法在有效限制故障电流的同时，减小了系统对直流电抗器容量的需求，提升了多端直流电网的故障穿越能力与运行安全性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统虽非直接产品对应，但对于公司布局的大型地面光伏电站及电网侧储能系统在复杂电网环境下的并网安全性具有参考价值。随着新能源大规模接入，电网对直流侧故障穿越能力要求提升，该限流器拓扑及优化设计方法可为公司...
基于双有源桥
DAB）的模块化高频链直流变压器在柔性中压直流配电中的全过程运行、控制与实验：实用指南
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Qianhao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
直流变压器（DCT）是中压直流（MVDC）配电系统的核心设备。本文针对基于双有源桥（DAB）的DCT在柔性MVDC配电中的应用，提供了涵盖全过程运行、控制策略及实验验证的实用指南。文章将DCT的运行模式设计为MVDC、LVDC及功率控制模式，为直流配电系统的稳定运行提供了理论与实践参考。
解读: 该技术与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网业务高度相关。DAB拓扑是实现储能变流器（PCS）高效双向功率变换的关键技术，其模块化设计思路可优化阳光电源大功率储能系统的功率密度与扩展性。建议研发团队关注该文中的多模式控制策略，以提升PCS在复杂直流配电网中的...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
基于双直流母线固态变压器的中压电机调速系统中两种共模电压抑制方法
Two Types of Common-Mode Voltage Suppression in Medium Voltage Motor Speed Regulation System Based on Solid State Transformer With Dual DC Bus
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yongrui Zhang · Huanshuai Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的中压电机驱动系统，分析了臂共模电压（ACMV）和系统共模电压（SCMV）两种类型。ACMV会导致相间环流，而SCMV会对电机造成损害。文章提出了一种基于双直流母线MMC固态变压器的共模电压抑制方案。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及共模电压抑制技术，对阳光电源的中压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑在提升电能质量和降低系统损耗方面展现潜力。虽然该文侧重于电机驱动，但其共模电压抑制策略可迁移至大型并网变流器的控制算...
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