找到 12 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
基于雪崩晶体管的触发加速多路功率合成拓扑的高电压高脉冲重复频率脉冲发生器
High Voltage and High Pulse Repetition Frequency Pulse Generator
Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。
解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...
基于参数辨识方法的轻量化无人水下航行器无线充电系统的恒流恒压充电策略
Constant Current and Constant Voltage Charging Strategy for Lightweight Unmanned Underwater Vehicle’s Wireless Power Transfer System via Parameter Identification Method
Yayu Ma · Zhaoyong Mao · Bo Li · Bo Cheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
无线充电技术因其安全性和自动化特性,成为无人水下航行器(UUV)最具潜力的补能方式,而轻量化设计对UUV尤为重要。本文建立了LCC-S补偿型无线充电系统的直流输入-输出模型,无需在UUV端增设电力电子与通信装置。提出一种基于反向传播神经网络(BPNN)的输出预测模型与控制策略,仅利用初级侧直流信息实现次级侧输出预测,省去反馈链路,简化数据采集与处理,支持轻量化设计并实现恒流-恒压(CC-CV)充电。BPNN的非线性拟合能力有效补偿了零电压开关、导体及涡流损耗等难以精确建模的非线性因素,提升了预测...
解读: 该无线充电系统的LCC-S补偿拓扑与BPNN参数辨识技术对阳光电源充电桩产品线具有重要借鉴价值。其单侧控制架构省去通信反馈链路的设计思路,可应用于电动汽车无线充电场景,简化车载端设备复杂度。基于初级侧信息的输出预测方法与阳光电源ST储能系统的智能控制技术理念契合,BPNN对ZVS、涡流损耗等非线性因...
无变压器单相共地变换器拓扑综述:逆变器
Transformer-Less Single-Phase Common-Ground Converters: Inverters
Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
无变压器逆变器因省去工频变压器,具有高功率密度、高效率和低成本优势,广泛应用于分布式光伏系统。然而,共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流,导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器(TLSPCG)逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接,有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类,阐述其工作原理,提炼相似结构间的演化关系,总结拓扑衍生方法,并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议,最后归纳关键使能...
解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案,可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化,降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析,为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据,可提升功...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
基于电压矢量轨迹畸变特性的三电平T型逆变器开路故障诊断方法
A Fault Diagnosis Method for Open-Circuit Fault-Based Voltage Vector Trajectory Distortion Characteristics in Three-Level T-Type Inverters
Rongkun Wang · Minxuan Liao · Liming Song · Xinhua Guo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
三电平T型逆变器因损耗低、谐波小而广泛应用,但开关器件增多导致故障率上升,影响可靠性。本文通过分析单相单管开路故障下的电压矢量轨迹,结合矢量旋转与叠加,获得双管开路故障的电压矢量轨迹畸变特征,并推导其与故障位置的关系。提出一种基于轨迹畸变特征的诊断方法:利用畸变角度定位故障相,结合平均电压Park矢量变换提取相电压均值归一化值和直轴电压均值误差两个特征量,实现故障开关精确定位。采用自适应阈值,诊断时间0.05~0.55个基波周期,复杂度低、速度快,可识别同相单/双管故障,降低负载敏感性与误诊率。
解读: 该三电平T型逆变器开路故障诊断技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。基于电压矢量轨迹畸变特征的诊断方法,诊断时间仅0.05~0.55个基波周期,可快速识别同相单/双管故障,显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。该方法采用自适应阈值、复杂度低,适合集...
基于虚拟信号注入的无位置传感器控制下表贴式永磁同步电机全参数在线估计方法
Virtual Signal Injection-Based Online Full-Parameter Estimation of Surface-Mounted PMSMs Without Influence of Position Error and Inverter Nonlinearity
Peng Wang · Z. Q. Zhu · Dawei Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于表贴式永磁同步电机(SPMSM)全参数在线估计的新型虚拟信号注入方法,可在无位置传感器控制下实现电阻、电感、反电动势、电压/电流及磁链等参数的独立估计。通过在磁链观测器中分别注入正负虚拟信号,发现位置误差仅与q^e轴和d^e轴电压波动比值相关,从而构建了不受位置误差和逆变器非线性影响的参数估计模型。所提出的虚拟磁链注入法不依赖转速,显著提升了低速(可低至额定转速的2%)下的估计精度。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该虚拟信号注入全参数估计技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,可用于飞轮储能等旋转储能系统的PMSM控制优化,实现无传感器高精度运行,降低系统成本和故障率。在新能源汽车电机驱动系统中,该方法可实现电阻、电感、磁链等参数的在线自适应辨识,补偿逆变器非线性误差,...
一种具有改进错位容忍度的水下无线电力传输系统
An Underwater Wireless Power Transfer System With Improved Misalignment Tolerance
Zhengchao Yan · Baidong Peng · Jipan Wang · Bo Liang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种面向自主水下航行器(AUV)的水下无线电力传输(WPT)系统,旨在减小轴向错位的影响。设计并分析了多绕组螺线管发射线圈,以提高对轴向错位的容忍度。通过对所提出的磁耦合结构进行优化,仿真与实验结果表明,其互感在大范围轴向错位下仍保持稳定。搭建了基于该磁耦合结构的水下WPT实验平台,验证了理论与仿真分析。当轴向错位达到100 mm线圈宽度的80%时,输出功率波动率低于6%,输出功率基本稳定;在错位从0增至80 mm时,系统效率维持在89.4%~90.4%,输出功率为454~481 W。
解读: 该水下无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其多绕组螺线管结构实现的80%错位容忍度和89.4%~90.4%高效率传输,可直接应用于动态无线充电场景,解决车辆停靠位置偏差问题。该磁耦合优化设计方法可迁移至ST储能系统的模块化连接方案,提升储能柜间无线通信与辅助供电的可靠性...
基于虚拟扩展反电动势注入的内置式PMSM无传感器控制位置误差自适应校正方法
Virtual Extended-EMF Injection-Based Position Error Adaptive Correction of Interior PMSMs Under Sensorless Control
Peng Wang · Zi Qiang Zhu · Dawei Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
为消除参数失配与逆变器非线性对基于基波模型的无传感器控制的影响,本文提出一种新型基于虚拟扩展反电动势(VEEMF)注入的内置式永磁同步电机(PMSM)位置误差自适应校正方法。通过在位置观测器中注入方波VEEMF,发现由参数失配和逆变器非线性引起的位置误差保持恒定,且仅与q轴和d轴电压波动比值相关。因此,可通过自适应调节使该比值最小化,从而实现位置估计误差的校正。所提方法不依赖于未知参数,可统一补偿多种因素引起的总位置误差。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该PMSM无传感器控制位置误差自适应校正技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,飞轮储能、电池热管理风机等永磁电机驱动场景可应用该技术,通过虚拟扩展反电动势注入方法统一补偿参数失配和逆变器非线性引起的位置误差,提升无位置传感器控...
一种具有自动参数提取功能的统一物理PSPICE碳化硅MOSFET模型
A Unified Physical PSPICE Model of SiC MOSFET With Automatic Parameter Extraction
Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性,准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法,考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容,并提出自动参数提取方法,使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系,避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证,模型结果与测量...
解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中,精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计,提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程,缩短PowerTitan等大功率产品的研...
一种用于桌面充电的高度可调多中继无线电力传输系统的设计与分析
Design and Analysis of a Height-Adjustable Multirelay Wireless Power Transfer System for Desktop Charging
Cang Liang · Xiaohua Wang · Chaoting Wang · Mingzhe Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月
近年来,桌面无线充电技术受到广泛关注。为实现智能家居系统并解决插座带来的安全隐患,同时满足不同用户的使用偏好,本文提出一种高度可调的多中继无线电力传输系统。发射线圈嵌入墙体,桌面垂直于墙面,通过两个中继线圈调节功率传输路径及桌面高度。建立了磁耦合器的电路模型,详细分析了交叉耦合问题,并设计电路阻抗工作于感性状态,结合自动调谐辅助电路(ATAC)模块,将阻抗角固定在5°,实现近零相角与零电压开关,无需实时动态监测。实验验证了系统的有效性,最大输出功率达120 W,峰值效率为91.6%。
解读: 该高度可调多中继无线电力传输技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。其自动调谐辅助电路(ATAC)实现近零相角与ZVS的方案,可借鉴应用于车载OBC充电机的磁耦合设计,提升功率传输效率。多中继拓扑的交叉耦合抑制方法对ST储能系统的模块化互联设计具有参考意义,可优化多变流器并联时的电磁干扰问题。固...
基于最优注入频率选择的降压变换器在线电容监测方法
Injection-Based Online Capacitance Monitoring With Optimal Selection of Injection Frequency in Buck Converters
Xinguo Zhang · Kang Yue · Haoyu Wang · Junrui Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月
铝电解电容的老化会导致电容值下降,影响开关电源的安全运行。本文提出一种高精度的降压变换器在线电容监测方法,无需特定电路工作条件,亦无需在时域内建模复杂电路动态。考虑测量误差,文章从数学上证明电容估计误差最小时具有最大灵敏度。通过向开关占空比注入特定频率的小信号扰动,在不中断系统正常运行的前提下获取电容估计所需信息。为实现最优估计灵敏度,选取基于电容估计传递函数的特征频率作为注入频率,并比较不同传递函数候选方案以最小化估计误差。仿真与硬件实验验证了在特征注入频率下可实现最佳参数灵敏度,且电容值能被...
解读: 该在线电容监测技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-Link电容是关键薄弱环节,传统离线检测需停机维护。该方法通过占空比注入小信号扰动,在不中断系统运行前提下实现电容实时监测,可直接集成到阳光电源现有DSP/FPGA控制平台。特征频率优化选择策...