找到 7 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
面向碳化硅电流源逆变器的过电压保护方案
Over-voltage Protection Scheme for SiC-based Current Source Inverters
Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
电流源逆变器（CSI）因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势，常用于大功率中压场合。宽禁带（WBG）器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而，直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性，尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护（OVP）方案的局限性，提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案，并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...
解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性，所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压，保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中，无电解电容的直流链路设计可延长系...
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...
一种具有子模块级均衡与有源功率解耦的新型光伏微逆变器
A Novel PV Microinverter with Submodule Level Balancing and Active Power Decoupling
Ubaid Ahmad · Roberto Giral · Carlos Olalla · Frede Blaabjerg · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
传统光伏系统在子模块层面存在失配损耗，降低能量产出并引发热斑。为此，本文提出一种新型光伏微逆变器架构，集成串联堆叠缓冲转换器（SSBC）实现直流母线级有源功率解耦，并结合子模块集成转换器（subMICs）缓解子模块失配。通过将subMICs的隔离端口电容复用为SSBC的输入储能元件，省去冗余电容；subMICs对隔离端口的良好稳压能力消除了SSBC独立控制环路，简化控制并提升鲁棒性；且可调节隔离端口电压以优化SSBC效率。实验基于300 W样机与180 W商用光伏模块验证，采用20 μF薄膜电容...
解读: 该子模块级均衡与有源功率解耦技术对阳光电源SG系列组串式逆变器及户用光伏系统具有重要应用价值。其串联堆叠缓冲转换器（SSBC）架构可直接应用于SG系列的直流母线电压纹波抑制，通过电容复用方案将薄膜电容体积减小至传统方案的1/10，显著提升功率密度。子模块级MPPT技术可增强阳光电源组件级优化器产品在...
基于Zeta拓扑的单级单相交流链路通用逆变器
A Single-Stage Single-Phase AC-Link Universal Inverter Based on Zeta Topology
Karen Abbaskhanian · Mojtaba Salehi · Mahshid Amirabadi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
单相逆变器广泛应用于住宅光伏系统等场合，通常采用两级直流-直流-交流转换结构。在低压直流输入、高压交流输出的应用中，需额外升压环节，且依赖寿命短、可靠性差的大容量电解电容作为直流链路，影响系统寿命与功率密度。本文提出一种基于传统Zeta拓扑衍生的新型单级单相交流链路通用逆变器，通过高频交流链路实现升降压电压调节与变频输出。该拓扑采用小体积薄膜电容和电感作为交流链路元件，省去大容量电解电容，提升可靠性与功率密度，并可集成高频变压器实现电气隔离。仿真与实验验证了该拓扑及其控制策略的有效性。
解读: 该单级交流链路逆变器技术对阳光电源户用光伏产品线具有重要应用价值。其核心创新在于用薄膜电容替代电解电容，直接契合SG系列户用逆变器的长寿命需求。技术可应用于：1）SG-RS系列户用储能一体机，通过单级拓扑简化DC-DC-AC双级结构，提升功率密度；2）低压电池储能系统（如48V电池组），利用其升压能...
功率半导体器件芯片表面横向温度梯度估计方法
An Estimation Method for Lateral Temperature Gradient on Chip Surface of Power Semiconductor Devices
Maoyang Pan · Erping Deng · Xia Wang · Yushan Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
如今芯片表面严重的横向温度梯度可显著降低功率半导体器件寿命。目前提取芯片表面横向温度梯度的主要方法包括红外IR相机和有限元仿真。然而前者需要破坏封装，后者可能耗时费力且精度存在挑战。本文推导了横向温度梯度的表达式，研究了影响因素及其含义。以常见三类线键合功率半导体器件为例，提出一种估计横向温度梯度的方法。实验验证了该方法的有效性和准确性，分立器件误差在13%以内，模块误差在1%以内。尽管验证需要破坏性封装进行IR测量，但后续应用可通过主要取决于器件类型的预校准有效性因子实现非破坏性估计。实际应用...
解读: 该功率器件横向温度梯度估计研究对阳光电源功率模块可靠性设计有重要参考价值。非破坏性估计方法通过预校准有效性因子避免开封测试可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块在线健康监测。1%模块误差和13%分立器件误差的高精度估计为阳光iSolarCloud平台的数字孪生热管...
一种用于功率模块的新型瞬态热表征系统
A Novel Transient Thermal Characterization System for Power Modules
Shuhei Fukunaga · Tsuyoshi Funaki · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
功率模块的热设计对确保工业应用中的长期可靠性至关重要。静态测试方法利用功率器件I-V特性随温度变化的关系，表征模块封装的瞬态热阻。随着现代功率模块散热性能的提升，精确的瞬态热表征要求准确捕捉其快速且微小的电压响应。本文提出一种先进的瞬态热表征系统，以精确捕获功率模块的快速微弱电信号，实现准确的热特性分析。通过实验对比传统系统，并结合数值仿真验证，结果表明所研制系统的优越性能。
解读: 该瞬态热表征技术对阳光电源功率模块设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，功率模块的热管理直接影响系统可靠性和寿命。该系统能精确捕捉SiC/GaN器件的快速微弱电压响应，为三电平拓扑的热设计提供准确数据支撑。可应用于PowerTitan储能系统和1500V光伏系统的功率模块...
基于模糊下垂控制的航空电池组动态功率平衡方法
A Dynamic Power Balancing Method for Aircraft Battery Packs Based on Fuzzy Droop Control
Yun Zhang · Shihong Jing · Yihang Wei · Tong Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
电动飞机是未来发展趋势，但电池性能限制了电动飞机应用。分布式电池组平衡对电动飞机安全有重大影响。提出一种基于模糊逻辑控制和优化可变参数下垂控制的电池组源-负载分离动态功率平衡方法。通过定义源和负载准则设置启停平衡条件，该方法实现更快平衡速度，同时实现电池组间更小能量传输。动态变化的平衡电流防止实现平衡前大电流充电，降低充电期间热应力并减少电池退化。该方法在更少模式下实现飞机电力系统能量平衡，最小化平衡模式间频繁切换。还消除传统下垂控制在电池平衡系统中引起的电压偏差，增强供电可靠性。建立包含四组4...
解读: 该航空电池组平衡研究对阳光电源储能系统管理有重要参考价值。模糊下垂控制和源-负载分离的动态平衡策略可应用于阳光PowerTitan储能系统的多电池簇并联管理，提高平衡效率和降低热应力。动态变化平衡电流减少电池退化和消除直流母线电压偏差的技术可提升阳光ST系列储能变流器的可靠性和电池寿命。更少模式切换...