找到 9 条结果 · IEEE Transactions on Industrial Electronics
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
考虑工业应用中应力交互的电解电容累积退化建模
Cumulative Degradation Modeling of Electrolytic Capacitors Considering Stress Interactions in Industrial Applications
Qisen Sun · Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
电解电容器对电力电子变换器的功能至关重要，其性能退化会显著影响这些设备的安全性和可靠性。在工业应用中，电容器通常在动态而非恒定应力水平下运行。量化动态应力下的退化具有挑战性，因为这需要考虑潜在的应力相互作用。尽管此类相互作用会深刻影响退化路径，但它们常常被忽视，导致可靠性预测与工程实践之间出现显著偏差。本文引入了一种考虑应力相互作用的累积退化模型，以提高动态应力下退化预测的准确性。本文不仅识别出电解电容器参数退化中存在路径依赖现象，而且在此基础上，提出了一种将应力相互作用与现有恒定应力条件下退化...
解读: 电解电容器作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。该论文提出的累积退化模型对阳光电源具有重要的工程应用价值。 从业务场景看，我司产品在实际运行中面临复杂的动态应力环境：光伏逆变器需应对辐照度波动、温度循环和负载变化，储能系统则经历频繁的充放电切换。传统基于恒定应...
基于数据驱动的电池储能系统建模
Data-Driven Modeling of Battery-Based Energy Storage Systems
Edgar D. Silva-Vera · Jesus E. Valdez-Resendiz · Julio C. Rosas-Caro · Gerardo Escobar 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
本文提出一种针对包含功率变换器与电机的电池基电力系统的数据驱动建模方法。该方法无需各部件的先验理论模型，即可捕捉系统整体动态特性，并实现参数辨识。特别地，将电池视为包含电力电子变换器和直流电机的综合系统的供电单元，重点考虑了电池开路电压曲线的估计。所建立的状态空间模型能有效描述电机转速、变换器及电池输出电压等关键变量，既可构建高阶模型以表征快变动态，也支持降阶模型的参数识别以描述慢变过程，为自适应控制策略的设计与实施提供了有效工具。
解读: 该数据驱动建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文章提出的无需先验模型的参数辨识方法，可直接应用于储能PCS与电池系统的联合建模，通过实测数据快速构建状态空间模型，准确估计电池SOC曲线和变换器动态特性。该方法支持高阶模型捕捉快变暂态和降阶模型描述慢变过...
用于电动汽车的无辅助电源模块高功率密度氮化镓基多功能车载充电机
GaN-Based High Power Density Multifunctional Onboard Charger for Electric Vehicles Eliminating Auxiliary Power Module
Nagamalleswararao Kamarajugadda · Baylon G. Fernandes · Kishore Chatterjee · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于电动汽车（EV）的多功能车载充电器（MOC），该充电器可实现从单相电网对主电池进行充电（MBC）。它还能向单相负载供电或向电网回馈电能，并且可作为辅助电源模块（APM），为车辆的辅助系统提供低压直流（LVDC）电源。所提出的充电器是一种两级转换器，其中第一级由前端图腾柱功率因数校正（PFC）电路和集成的纹波功率补偿（RPC）电路组成，用于吸收二次谐波纹波功率。第二级是双有源桥（DAB），用于控制流入/流出主电池的功率。为实现APM运行模式，对第一级电路进行重新配置，形成交错式降...
解读: 从阳光电源新能源业务协同视角看，这项GaN基多功能车载充电器技术具有显著的战略价值。该技术通过两级拓扑架构实现了主电池充电、V2G双向功率流动以及辅助电源模块功能的集成，这与我司在光储充一体化解决方案中的技术路线高度契合。 技术亮点方面，前级Totem-pole PFC电路集成纹波功率补偿回路，有...
一种在软硬件系统不确定条件下的鲁棒功率硬件在环接口
A Robust Power Hardware-in-the-Loop Interface Under Uncertain Software and Hardware System
Soham Chakraborty · Mohammed Tuhin Rana · Murti V. Salapaka · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
电力硬件在环（PHIL）框架为评估新架构以及变压器、变流器和电机等电力硬件提供了一个极具吸引力的平台。它允许在实验室规模下开展各种测试，所得到的结果与实际场景极为相似，同时还能避免在全规模电力系统上进行实验所带来的高昂成本和风险。然而，尽管PHIL框架具有诸多优势，但仍存在相当大的挑战，其性能往往不够稳健，且与实际场景的契合度需要量化和提升。本文通过在PHIL的硬件和软件组件之间构建一个接口来应对这些挑战，同时采用现代控制视角来处理内在的不确定性。本文提出了一种方法，用于量化由软件系统仿真电力网...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于μ综合的鲁棒性功率硬件在环（PHIL）接口技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品研发和测试环节面临着高昂的实验成本和系统风险，而PHIL技术恰好提供了一个低成本、高保真的测试平台解决方案。 该论文的核心创新在于通过现代控制...
PE-GPT：电力电子设计的新范式
PE-GPT: A New Paradigm for Power Electronics Design
Fanfan Lin · Xinze Li · Weihao Lei · Juan J. Rodriguez-Andina 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
大型语言模型（LLM）在推动众多行业发展方面展现出了令人振奋的潜力，但由于缺乏专业的电力电子（PE）技术知识以及处理特定电力电子数据时面临的挑战，其在电力电子领域的应用受到了阻碍。本研究提出了一种开创性的方法，用于构建专门针对电力电子设计应用的多模态大型语言模型，名为 PE - GPT。该方法包括利用从电力电子知识库中进行检索增强生成来强化 PE - GPT，并提出了一个混合框架，将大型语言模型代理与元启发式算法、模型库和仿真库相结合。这增强了其多模态处理能力，并使其能够融入现有的设计工作流程。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，PE-GPT代表了电力电子设计范式的重要突破，对公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发具有战略意义。该技术通过多模态大语言模型与元启发式算法、仿真库的深度融合，能够显著提升电力电子设计的效率和准确性，在双有源桥（DAB）变换器调制策略和Buck变换器参数设计中已展现出比...
基于奇异摄动理论与自适应动态规划的强化学习稳定现代交直流电网中并网电压源变换器直流侧动态特性
Reinforcement Learning to Stabilize Singularly Perturbed DC-Side Dynamics of Grid-Connected Voltage-Source Converters in Modern AC–DC Grids Using Singular Perturbation Theory and Adaptive Dynamic Programming
Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...
基于拓扑可迁移网络的双有源桥变换器家族通用建模方法
A Generic Modeling Approach for Dual-Active-Bridge Converter Family via Topology Transferrable Networks
Xinze Li · Fanfan Lin · Changjiang Sun · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
新兴的电力变换器灰箱建模方法有效缓解了传统基于物理的白箱模型中存在的模型差异问题，同时为数据驱动的黑箱模型提供了一种数据需求少且可解释的替代方案。然而，现有灰箱建模方法仍面临一个重大挑战，即对域外拓扑结构的泛化能力较差。这一局限性使得在遇到新的拓扑结构时，需要重建或重新训练模型，从而阻碍了其广泛应用。针对这些挑战，本文提出了一种专门适用于双有源桥（DAB）变换器拓扑族的通用灰箱建模方法，该方法基于所提出的拓扑可迁移的架构内物理混合密度网络（T²PA - MDN）。作为核心部分，T²PA 网络对循...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双有源桥（DAB）变换器族的通用灰盒建模技术具有重要的战略价值。DAB拓扑是我司储能系统、光储一体化方案以及电动汽车充电设备中的核心功率变换单元，该技术的拓扑迁移能力直接契合我们产品线多样化的现实需求。 该技术的核心创新在于T²PA-MDN网络架构，通过将电路物理...
高功率密度宽输入电压范围变换器的设计方法
Design Methodology of High Power Density Converter with Wide Input Voltage Range
Pinhe Wang · Tiberiu-Gabriel Zsurzsan · Michael A. E. Andersen · Ziwei Ouyang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
高功率密度与高效率始终是电源设计的追求目标。工业中，两级变换器因其高可靠性与控制简单等优势被广泛应用。本文系统性地提出面向两级变换器的高功率密度设计方法，涵盖拓扑比较、磁集成及电路参数设计。首先评估三种不同拓扑，选用器件应力较低的Boost-DCX结构；其次，为减小磁性元件体积，提出采用矩阵磁芯集成两个耦合电感与一个变压器，相比传统双E-I磁芯方案，面积减少约30%。最后，将该方法应用于数据中心用1kW隔离型两级变换器，输入38–72V，输出53.5V，实测峰值效率达95.6%，功率密度达126...
解读: 该高功率密度宽输入电压范围变换器设计方法对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，Boost-DCX两级拓扑可优化电池侧宽电压范围适配（如200-900V动态范围），矩阵磁芯集成技术可使磁性元件体积减少30%，直接提升系统功率密度至关键指标。在车载OBC充电机领域，该方法适用于400...