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基于最优电压等级的低复杂度多电平逆变器顺序预测电流控制
Optimal Voltage Level-Based Sequential Predictive Current Control With Reduced Complexity for Multilevel Inverters
Hoang Le · Apparao Dekka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对多电平逆变器（MLI）中传统基于欧拉法的顺序预测电流控制（SPCC）计算复杂度高、飞跨电容电压纹波大及动态响应差的问题，提出了一种基于最优电压等级的改进控制策略。该方法旨在通过优化电压矢量选择，在降低计算负担的同时，改善系统动态性能并抑制共模电压。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面电站使用的集中式逆变器及大功率组串式逆变器。多电平拓扑（如三电平、五电平）是实现高压大功率并网的关键，而模型预测控制（MPC）因其快速动态响应备受关注。该文提出的低复杂度SPCC算法有助于降低对逆变器主控芯片（DSP/FPGA）的算力要求，从而在提...
双飞跨电容有源中点钳位多电平变换器
Dual Flying Capacitor Active-Neutral-Point-Clamped Multilevel Converter
Roozbeh Naderi · Arash Khoshkbar Sadigh · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文研究了一种混合多电平变换器拓扑，旨在平衡传统多电平拓扑的优缺点。针对工业应用中对共直流母线的需求，该研究重点探讨了中点钳位（NPC）与飞跨电容（FCM）混合型拓扑的运行特性，为高功率密度和高效率的电力电子变换提供了新的技术路径。
解读: 该多电平拓扑技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过引入双飞跨电容与有源中点钳位技术，可进一步提升逆变器在宽电压范围下的效率，并减小输出滤波器体积，从而提升产品功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能PCS中的应用潜力，特别...
一种2kV基于电荷的零电压开关
ZVS）三电平逆变器
Sjef J. Settels · Jorge L. Duarte · Jeroen van Duivenbode · Elena A. Lomonova · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
针对半导体制造等工业应用对高功率、高精度及高带宽的需求，本文提出了一种三电平飞跨电容谐振极逆变器架构。该拓扑结合了高输出功率与高开关频率的优势，有效降低了开关器件的电压应力。通过采用多电平调制策略，进一步优化了导通损耗，为高压大功率电力电子变换器提供了高效的解决方案。
解读: 该文献提出的高压三电平谐振拓扑对阳光电源的组串式逆变器及大型储能PCS产品线具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，降低开关损耗与电压应力是提升功率密度的关键。该技术中采用的ZVS谐振极技术和多电平调制策略，可有效提升逆变器效率并减小磁性元件体积，有助于优化下一代高压组串式逆...
一种用于宽输入电压范围变换器设计的飞跨电容多电平输入级重构方法
A Method of Reconfiguring Flying Capacitor Multilevel Input Stage for Wide Input Voltage Range Converter Design
Peng Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对铁路、工业及航空航天等领域对宽输入/输出电压范围变换器的需求，本文提出了一种飞跨电容多电平输入级重构方法。该方法旨在解决宽电压范围内因工况变化和器件选型折中导致的效率下降问题，通过拓扑重构优化变换器在不同电压等级下的性能表现。
解读: 该研究提出的飞跨电容多电平拓扑重构技术，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏组件电压范围的不断扩大及储能电池电压等级的提升，该拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升全功率段的转换效率。建议研发团队关注该重构方法在PowerTitan等大功率储能系统DC-DC环...
一种用于飞跨电容多电平变换器的快速解耦空间矢量调制方案
A Fast-Decoupled Space Vector Modulation Scheme for Flying Capacitor-Based Multilevel Converters
Javad Ebrahimi · Hamidreza Karshenas · Suzan Eren · Alireza Bakhshai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
空间矢量调制（SVM）在多电平变换器中应用广泛，但对于飞跨电容（FC）多电平变换器，由于相电压电平的冗余性，其实现难度极大。本文提出了一种快速解耦SVM方案，旨在解决FC变换器中线电压冗余与相电压冗余带来的复杂计算问题，优化调制性能。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。飞跨电容（FC）多电平拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升输出波形质量，特别适用于阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）。通过该快速解耦SVM方案，可显著降低多电平控制算法的计算开销，提升系统动态响应速...
基于双飞跨电容结构的新型混合多电平逆变器拓扑与控制
Topology and Control of Novel Hybrid Multilevel Inverter Based on Dual-Flying-Capacitor Structure
Dinh Du To · Jonathan Pribadi · Dong-Choon Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种新型混合多电平逆变器（MLI），通过使用更少的飞跨电容（FC）扩展了双飞跨电容有源中点钳位（DFCANPC）拓扑的电压等级。该结构通过用简化版FC转换器替换传统FC转换器，有效增加了电压电平数量，提升了功率密度与转换效率。
解读: 该研究提出的高电压等级、少电容拓扑方案，对阳光电源的组串式逆变器和集中式逆变器产品线具有重要的参考价值。通过减少飞跨电容数量，可以在保持多电平输出优势（如降低THD、减小滤波电感体积）的同时，进一步提升逆变器的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级地面光伏电站逆变器中的应用潜力，特...
飞跨电容多电平DC-DC变换器的状态空间建模与控制
State-Space Modeling and Control of Flying-Capacitor Multilevel DC–DC Converters
Ziyu Xia · Kishalay Datta · Jason T. Stauth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
混合及谐振开关电容变换器在电源管理中极具潜力，但面临控制与实现的挑战。混合拓扑利用飞跨电容网络降低开关器件的电压应力及电感储能需求，但同时也增加了系统动力学的阶数。本文重点研究了该类变换器的状态空间建模方法及相应的控制策略。
解读: 飞跨电容多电平技术在提升功率密度和降低开关损耗方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。通过优化多电平拓扑的建模与控制，可进一步降低系统对电感体积的要求，提升整机效率。建议研发团队关注该技术在光储一体化高压直流母线架构中的应用，以...
一种无电解电容的单相三电平飞跨电容PFC整流器
A Single-Phase Three-Level Flying-Capacitor PFC Rectifier Without Electrolytic Capacitors
Wenlong Qi · Sinan Li · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种无需电解电容的单相三电平飞跨电容PFC整流器。通过在每个开关周期内嵌入有源脉动功率缓冲（PPB）功能，省去了额外的PPB电路，实现了元件最小化和低电压应力，提升了系统的功率密度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。通过消除电解电容，可显著提升逆变器和充电模块的寿命与可靠性，解决户用场景下电解电容易老化的问题。三电平拓扑结合飞跨电容技术能有效降低开关损耗和电压应力，有助于进一步提升产品功率密度。建议研发团队关注该PPB集成控制策略，探索其在小型化、高...
具有增强功率处理特性和自然均流的组合式多电平两相交错LLC变换器
Combined Multilevel and Two-Phase Interleaved LLC Converter With Enhanced Power Processing Characteristics and Natural Current Sharing
Or Kirshenboim · Mor Mordechai Peretz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种新型两相交错飞跨电容LLC变换器拓扑，适用于高输出电流应用。相比传统两相LLC变换器，该拓扑通过增加一个电容，有效降低了原边开关管的电压应力，实现了各相间的自动均流，并提升了功率处理能力。
解读: 该拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著优势，高度契合阳光电源在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中对DC-DC变换环节的需求。通过降低开关管电压应力，可选用更优的功率器件，提升系统可靠性；自然均流特性则简化了多相并联控制逻辑，降低了控制复杂度。建议研发团队评估...
多电平飞跨电容变换器中用于电容电压纹波调节的改进变开关频率控制
Improved Variable Switching Frequency Control for Capacitor Voltage Ripple Regulation in Multilevel Flying Capacitor Converter
Xiang Lin · Rolando Burgos · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对直流-交流应用中的多电平飞跨电容（FC）变换器，变开关频率（VSF）控制是调节FC电压纹波的有效方案。然而，现有VSF控制在三相运行中采用相同频率时会导致较高的开关损耗。本文提出了一种改进的VSF控制策略，旨在优化多电平变换器的效率与电压纹波性能。
解读: 多电平拓扑（如NPC或飞跨电容）是阳光电源提升组串式及集中式光伏逆变器功率密度与效率的核心技术路径。该研究提出的变开关频率控制策略，能够有效平衡电容电压纹波与开关损耗，对于优化阳光电源高压大功率逆变器的散热设计及提升整机效率具有重要参考价值。建议研发团队评估该算法在PowerTitan等储能PCS或...
三相四电平三电容变换器中飞跨电容的实时寿命估计与监督电压调节
Real-Time Lifetime Estimation and Supervised Voltage Regulation of Flying Capacitors in a Three-Phase Four-Level Three-Capacitor Converter
Javad Ebrahimi · Amirhosein Akbari · Suzan Eren · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
三相四电平三电容（3P4L3C）变换器通过每相单个飞跨电容简化了电路，但面临电压平衡控制难题。本文提出了一种监督电压调节方法，并结合实时寿命估计技术，解决了传统SPWM和SVM调制在平衡控制上的局限性，提升了变换器的运行可靠性。
解读: 该研究针对多电平拓扑中的飞跨电容电压平衡与寿命管理，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着逆变器向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑的应用日益广泛。该文提出的监督电压调节策略可优化变换器控制算法，提升系统在复杂电网环境下的稳定性...
基于双飞跨电容多电平变换器级联的新型多电平变换器及其改进调制技术
New Multilevel Converter Based on Cascade Connection of Double Flying Capacitor Multicell Converters and Its Improved Modulation Technique
Arash Khoshkbar Sadigh · Vahid Dargahi · Keith A. Corzine · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种基于双飞跨电容多电平（DFCM）变换器级联的新型多电平变换器，旨在降低飞跨电容的电压多样性。此外，提出了一种基于相移脉宽调制（PS-PWM）技术的改进开关模式，以有效减小飞跨电容上的电压纹波。
解读: 该拓扑研究对于阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过级联DFCM结构，可以在不增加功率器件电压应力的前提下实现更高的电平数，从而优化输出波形质量，减小滤波器体积，提升功率密度。对于PowerTitan等大型储能系统，该调制技术有助于降低飞跨电容电压纹波，从而延长电容...
高功率密度单相三电平飞跨电容Buck型PFC整流器
High-Power-Density Single-Phase Three-Level Flying-Capacitor Buck PFC Rectifier
Wenlong Qi · Sinan Li · Huawei Yuan · Siew-Chong Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
有源脉动功率缓冲（PPB）是降低单相PFC整流器储能需求的关键技术。现有方案常面临高电压应力问题，导致损耗增加且需高压开关器件。本文提出一种新型单相三电平飞跨电容Buck型PFC整流器，旨在提升功率密度并优化电压应力。
解读: 该拓扑通过三电平飞跨电容结构有效降低了开关管的电压应力，对于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。在户用储能及单相并网场景中，该技术能显著提升功率密度，减小被动元件体积，从而降低整机成本并提升效率。建议研发团队关注其在单相高功率密度变换器中的应用，特别是针对需要高效率、小体积的户用...
用于单相单级逆变器的ZVS多模式调制技术
Multimode Modulation With ZVS for a Single-Phase Single-Stage Inverter
Diego Serrano · Regina Ramos · Pedro Alou · Jesus A. Oliver 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种用于光伏应用中单相单级逆变器的零电压开关（ZVS）调制策略。该架构通过引入飞跨电容来处理瞬时输入与输出功率差，取代了传统的功率脉动缓冲级，实现了DC-AC转换与功率缓冲的集成，有效提升了单级逆变器的效率与功率密度。
解读: 该研究提出的单级逆变拓扑及ZVS调制技术，与阳光电源户用光伏逆变器产品线高度契合。通过飞跨电容替代电解电容进行功率缓冲，可显著提升逆变器的功率密度并延长整机寿命，降低户用场景下的维护成本。建议研发团队关注该调制策略在提升轻载效率方面的表现，以优化阳光电源户用系列在低辐照度下的发电收益，同时该技术思路...
一种用于中压电机驱动的飞跨电容模块化多电平变换器
A Flying-Capacitor Modular Multilevel Converter for Medium-Voltage Motor Drive
Sixing Du · Bin Wu · Navid R. Zargari · Zhongyuan Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于串联子模块的飞跨电容模块化多电平变换器（FC-MMC），旨在全面提升中压电机驱动系统在全速度范围内的性能，特别是在额定转矩下的零/低速工况。该拓扑通过上下桥臂中点的交叉连接，有效优化了输出性能。
解读: 该FC-MMC拓扑在多电平技术和功率密度提升方面具有研究价值。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏和储能逆变器，但该技术在提升中压大功率变流器效率及谐波性能方面具有参考意义。建议关注其在大型储能系统（如PowerTitan系列）或未来高压直流输电/大功率电机驱动领域的潜在应用，特别是针对零/...
一种具有宽工作范围的新型单直流源六电平飞跨电容变换器
A New Single DC Source Six-Level Flying Capacitor Based Converter With Wide Operating Range
Javad Ebrahimi · Hamidreza Karshenas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种新型六电平飞跨电容（FC）多电平变换器，仅需单个直流源，且具备全功率因数和全调制指数下的运行能力。该拓扑结构无需昂贵且笨重的多绕组输入变压器，在光伏发电和储能系统等应用中具有显著的成本与体积优势。
解读: 该六电平拓扑通过减少对多绕组变压器的依赖，有助于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度。多电平技术能有效降低输出侧谐波，减小滤波器体积，从而降低系统成本。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan或高压组串式逆变器中的应用潜力，特别是在提升效率和降低开关应力方面的表现。若能解决飞...
五电平ANPC变换器的电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balancing of a Five-Level ANPC Converter Using Phase-Shifted PWM
Kui Wang · Lie Xu · Zedong Zheng · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
五电平有源中点钳位（5L-ANPC）变换器是高功率中压电机驱动的理想拓扑。本文提出了一种针对5L-ANPC变换器的电容电压平衡方法，涵盖了直流母线电容和飞跨电容的电压平衡控制，旨在确保变换器中串联或高压开关器件的安全运行。
解读: 该技术对于阳光电源在高功率、中压大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）领域的研发具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑能有效降低开关器件的电压应力并提升电能质量。5L-ANPC拓扑及其电容平衡控制策略可优化阳光电源大功率集中式逆变器或大型储能PCS的...
一种用于电感电流平衡的交叉连接飞跨电容两相三电平Buck变换器
A Two-Phase Three-Level Buck Converter With Cross-Connected Flying Capacitors for Inductor Current Balancing
Chuang Wang · Yan Lu · Mo Huang · Rui P. Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型两相三电平Buck变换器，通过采用交叉连接飞跨电容（X-CFLY）结构，有效解决了多相变换器中常见的电流不平衡问题，同时保留了多相运行在效率、纹波及动态响应方面的优势。
解读: 该拓扑通过飞跨电容实现电感电流自平衡，对于阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率DC-DC变换器具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，提升DC-DC环节的功率密度和电流均衡能力是降低损耗、提高系统可靠性的关键。该技术可优化多模块并联时的均流控制，减少对复杂采样电路的依赖，建议研发...
针对中点钳位型与飞跨电容型四电平变换器的广义低开关频率调制
Generalized Low Switching Frequency Modulation for Neutral-Point-Clamped and Flying-Capacitor Four-Level Converters
Mingzhe Wu · Hao Tian · Kui Wang · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
四电平中点钳位（NPC）和飞跨电容（FC）变换器因其优异的输出性能和高功率密度，成为高压大功率应用的首选。本文主要解决这些变换器在缺乏冗余状态时，直流侧电容电压及飞跨电容电压不平衡的挑战，并提出了一种广义低开关频率调制策略。
解读: 该研究针对多电平拓扑的电压平衡与调制策略，对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。在大型地面光伏电站的集中式逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器中，随着电压等级提升，多电平拓扑的应用日益广泛。该调制策略有助于降低开关损耗，提升整机效率，同时解决多电平拓扑中常见的电容电压平衡难题。建...
新型双模式有源中点钳位五电平变换器系列
New Family of Dual-Mode Active Neutral Point-Clamped Five-Level Converters
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种结合飞跨电容（FC）技术的新型有源中点钳位（ANPC）五电平变换器。该拓扑有效解决了传统ANPC变换器直流母线电压利用率不足的问题，具有损耗低、器件应力小、支持双向功率流动及抑制漏电流等优势，在工业应用中极具潜力。
解读: 该研究提出的五电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。特别是在大型地面光伏电站及高压储能变流器（如PowerTitan系列）领域，通过提升电平数和母线利用率，可显著降低输出滤波器体积，提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级PCS中的损耗分布与控制复杂度，探索其在提升...
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