找到 10 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
一种增强型基于人工神经网络的多相交错DC-DC变换器纹波最小化技术
An Enhanced ANN-Based Ripple Minimization Technique for Multiphase Interleaved DC-DC Converters
Ahmed Djamel Ayad · Ahmed Safa · Abdelmadjid Gouichiche · Saad Mekhilef · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种优化的相电流形状因子—人工神经网络(PCSF-ANN)实现方法,通过动态调节PWM信号间的相位差,以最小化多相DC-DC变换器的总电流纹波。该方法对参数变化、非对称设计、开路故障(OCF)、电压波动和负载变化具有强鲁棒性。为提升性能,首先采用线性近似建模三角形相电流波形,降低数据采集复杂度;其次将OCF检测与主ANN解耦,并采用更小、高效的网络结构,显著减少内存占用并加快执行速度。实验结果表明,新方法在保持纹波抑制性能的同时,将计算时间由373 μs降至136 μs。
解读: 该增强型ANN纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的DC-DC变换器优化具有直接应用价值。通过动态调节多相交错PWM相位差,可显著降低电流纹波,减小滤波器体积,提升功率密度。其对参数变化、开路故障和电压波动的强鲁棒性,契合储能系统宽工况运行需求。136μs的快速计算响应...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求,交通和公用电力等行业正经历快速变革,电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视,特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测,数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品,可准确预测和反映物理系统的实时健康状况,通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
具有优化直流电压比的非对称级联半桥多电平逆变器分析与调制策略
Analysis and Modulation Strategy of Asymmetric Cascaded Half-Bridge Multilevel Inverter with Optimized DC Voltage Ratio
Qingsong Wang · Qi Wu · Giuseppe Buja · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
相较于对称型级联多电平逆变器,非对称结构可在不增加模块数量的情况下输出更多电平。然而,现有非对称级联H桥多电平逆变器在直流电压比和模块数量方面存在显著限制,制约其在模块化电力变换系统中的扩展应用。为此,本文提出一种具有优化直流电压比的非对称级联半桥多电平逆变器结构,并设计相应的调制策略。该结构支持直流电压比与模块数的灵活配置,在减小模块体积的同时保持级联拓扑的可扩展性,降低系统成本,提升在中低压系统中的适用性。仿真与实验结果验证了所提结构与调制策略的正确性和可行性。
解读: 该非对称级联半桥多电平逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。优化的直流电压比配置可减少功率模块数量,降低PowerTitan储能系统的成本和体积,提升中低压场景的经济性。灵活的模块化扩展特性契合阳光电源模块化设计理念,可应用于1500V光伏系统和储能PCS的拓扑...
一种基于开关电容的太阳能光伏与电池接口双输入变换器
A Novel Switched-Capacitor Based Dual-Input Converter for Solar PV and Battery Interface
Sourav Prasad · Krrish Ranawat · Prajof Prabhakaran · Arun Dominic · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
独立式可再生能源系统通常采用多个变换器来调节直流母线电压并管理光伏与电池至负载的功率流动,但导致系统体积大且复杂。三端口DC-DC变换器(TPC)虽可集成多源,但现有拓扑存在电压增益低、控制复杂等问题。本文提出一种新型无变压器、含双向电池端口的TPC,具备高电压增益、低器件应力,且光伏与电池端口间无电压匹配约束。该变换器通过简化控制策略实现光伏电流与输出电压的双自由度调节,且在电池充放电模式下具有统一的小信号模型,避免了复杂的模式切换机制。实验验证了所提TPC的有效性与可行性。
解读: 该双输入开关电容变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其无变压器、高增益特性可简化光储一体机拓扑,降低系统体积和成本;双向电池端口设计与阳光电源储能PCS的双向功率流管理需求高度契合;统一小信号模型可简化充放电模式切换控制,优化现有储能变流器的控制策略...
JESTPE新任主编和副主编寄语
Editorial New EIC and DEIC of JESTPE
作者未知 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
自2025年1月1日起,IEEE新兴与精选电力电子主题期刊JESTPE任命新主编Fernando Briz博士和副主编Sudip Mazumder博士。Fernando Briz于1990年和1996年获西班牙奥维耶多大学硕士和博士学位,现为该校电气电子通信与系统工程系全职教授,发表100余篇期刊文章和200余篇会议论文,主要涉及电力驱动和功率变换器领域,主持过70余个公共资助和产学合作项目。Sudip Mazumder于1993年获伦斯勒理工学院硕士学位、2001年获弗吉尼亚理工博士学位,为伊...
解读: 该JESTPE新任主编介绍对阳光电源学术合作和技术前沿跟踪有重要参考价值。Fernando Briz在电力驱动(轨道交通牵引系统、混合动力和电动汽车)、并网变换器(APF、有源前端、固态变压器)和储能系统(电池、飞轮、氢能)方面的研究与阳光电源产品线高度契合。Sudip Mazumder在高频链路功...
适用于电池集成光伏系统中非对称双直流端口直-交流变换器的广义载波调制功率控制方案
Generalized Carrier-Based Modulated Power Control Scheme for Asymmetrical Dual-DC-Port DC-AC Converter in Battery Integrated PV Systems
Jiangfeng Wang · Jingtian Shi · Cheng Xue · Xin Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
在电池集成光伏(PV)系统中,非对称双直流端口直-交流变换器因实现光伏与电池的单级功率变换而具备高集成度、高效率和低成本优势。然而,光伏与电池电压的变化导致变换器呈现非对称特性,增加了调制策略的设计难度,且需灵活调控各端口间的功率流动。为此,本文提出一种广义载波调制功率控制方案(GCBM-PCS),包含外环功率控制与内环带零序注入的改进载波脉宽调制(CB-PWM)。外环调节合适的零序分量,引入非对称载波使调制自适应直流端口电压变化。文中定量分析了端口电压与可控零序分量对多端口功率分配的影响。所提...
解读: 该非对称双直流端口DC-AC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机产品具有重要应用价值。所提GCBM-PCS方案通过自适应载波调制和零序分量注入,可有效解决光伏与储能电池电压不对称时的功率协调控制难题,实现单级功率变换,相比传统双级拓扑可降低系统成本15-20%并提升效率1-2%...
基于开绕组永磁同步发电机的发电与储能集成系统
Power Generation and Energy Storage Integrated System Based on Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Generator
Xinyu Yan · Hui Song · Shuai Sun · Mingzhi He 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种基于开绕组永磁同步发电机(OW-PMSG)的发电与储能集成系统,旨在平抑风电功率波动并降低系统成本。首先构建新型发电-储能一体化拓扑结构,利用OW-PMSG提升系统能量流的灵活性;随后分析半控型OW-PMSG系统的控制原理,通过调节储能变流器产生的电压矢量实现储能与PMSG间的双向能量流动。计算直流母线电容电压的可行范围以确保有效调制,并在此基础上提出基于电压调节的稳定功率控制策略,维持馈入电网的功率恒定。实验结果验证了所提方案的有效性。
解读: 该开绕组永磁同步发电机集成储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其半控型拓扑结构通过单侧变流器实现发电与储能双向能量流动,可降低PowerTitan储能系统的变流器成本约30-40%。所提电压调节稳定功率控制策略可直接应用于阳光电源风储一体化解决方案,提升功率平抑效果...
基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET加速功率循环试验在线老化监测
Case Temperature Waveform Similarity-Based Online Aging Monitoring for SiC MOSFETs of Accelerated Power Cycling Tests for DC-SSPCs
Bin Yu · Xingjian Shi · Ze Zhou · Enyao Xiang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
针对直流固态功率控制器(dc-SSPC)中SiC MOSFET的在线状态监测对提升系统可靠性至关重要。传统电参数监测方法需高精度电路与复杂控制系统,易干扰正常运行。本文提出一种基于绝缘温度传感器测量的非电参量——外壳温度,用于在线监测SiC MOSFET老化状态。通过改进的余弦相似性分析温度波形,定义了meacosk与stdcosk两个老化特征参数,可有效追踪器件整体老化趋势,并灵敏反映键合线与焊料层严重老化,无需依赖电参数。实验验证了该方法的有效性,提升了无损、在线监测的实用性,为故障诊断与预...
解读: 该基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET在线老化监测技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。相比传统电参数监测,该方法采用非侵入式温度传感器,无需高精度电路改造,可直接集成至PowerTitan储能系统的功率模块中,实现SiC器件键合线与焊料层老化的早期预警。me...
一种具有双谐振频率的混合式双向全桥CLLC谐振变换器以提升轻载至中载效率
A Hybrid Bidirectional Full-Bridge CLLC Resonant Converter With Dual-Resonant Frequency for Enhancing Efficiency at Light-to-Medium Loads
Thanh Nhat Trung Tran · Jian-Min Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
对称型电容-电感-电感-电容(CLLC)谐振变换器在电力电子系统中广泛应用,适用于可再生能源、电动汽车储能及直流微网等场景,具备双向功率传输、高功率密度、原边开关零电压开通及输出整流器软换流等优势。然而,其在轻载时工作频率过高,导致开关损耗增加、效率下降。为此,本文提出一种混合式CLLC变换器,可依据负载动态切换全桥与半桥结构,并调节谐振频率。该方法在轻至中等负载下降低开关频率,提升整体效率。实验基于2 kW样机,实现400 Vdc与800 Vdc母线互联,结果验证了该方案在轻中载条件下效率的显...
解读: 该混合式双谐振CLLC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文章提出的全桥/半桥动态切换与双谐振频率调节方案,可直接应用于400V/800V双向DC-DC变换模块,有效解决储能系统在轻载工况下频率过高导致的效率损失问题。该技术与阳光电源现有CLLC拓扑...
双端口构网型互联电力变换器在交直流混合电网中的小信号稳定性及硬件验证
Small-Signal Stability and Hardware Validation of Dual-Port Grid-Forming Interconnecting Power Converters in Hybrid AC/DC Grids
Josep Arévalo-Soler · Mehrdad Nahalparvari · Dominic Groß · Eduardo Prieto-Araujo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
互联电力变换器(IPCs)是实现高压交流(HVac)与高压直流(HVdc)子网互联的关键设备。为确保交直流混合系统稳定运行,传统控制需根据网络结构在各IPC端口分别配置跟网型(GFL)或构网型(GFM)控制。而双端口GFM控制可在所有IPC上统一应用,主动稳定交流与直流端口电压。本文基于交直流混合导纳模型、特征值灵敏度及算例分析,系统比较了交流GFM、交流GFL与双端口GFM的动态特性。结果表明,双端口GFM控制在更宽频率与工况范围内呈现耗散性,对运行点变化的小信号敏感性显著降低,且在严重故障下...
解读: 该双端口构网型控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究验证的双端口GFM控制可统一应用于交直流混合场景,相比传统GFL/GFM混合配置,在宽频域呈现更优耗散特性,对运行点变化的小信号敏感性显著降低。这为阳光电源在交直流混合微网、直流耦合储能系统中的...