找到 23 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
并网变换器面向设计的暂态稳定性分析:分析方法的比较研究
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters: A Comparative Study of Analysis Methods
Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对并网变换器的暂态稳定性分析,指出传统单调性参数分析的局限性,提出了一种基于可行参数范围的设计导向分析方法。该方法旨在解决变换器系统复杂的非线性行为,为实际工程设计提供更准确的稳定性评估与参数优化指导。
解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心业务——光伏逆变器(组串式/集中式)及储能变流器(PCS)的并网稳定性设计。随着电网弱电网特征日益显著,传统的稳定性分析方法难以覆盖非线性工况。本文提出的可行参数范围分析法,可有效指导阳光电源研发团队在产品设计阶段优化控制参数,提升产品在复杂电网环境下的暂态稳定性。特别...
面向设计的并网变流器暂态稳定性分析:分析方法的比较研究
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters: A Comparative Study of Analysis Methods
Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
并网变流器的暂态稳定性分析可为实际设计提供指导。以往的研究总结了稳定性与参数之间的单调关系。鉴于基于变流器的系统具有复杂的非线性行为,这些单调关系并不全面。本文以可行参数范围的形式制定了设计准则。利用灵敏度分析和分岔图,从典型的稳定性分析方法中推导可行参数范围,这些方法包括时域仿真、基于能量的方法(手动推导和算法搜索)以及分岔分析。研究发现,由于不同分析方法所识别的灵敏度模式相似,它们可能会提供等效的设计准则。此外,我们揭示了并网变流器的分岔行为会导致灵敏度模式发生变化。因此,稳定性分析方法之间...
解读: 从并网变流器设计角度来看,这项关于暂态稳定性分析方法的比较研究对阳光电源的核心业务具有重要指导意义。随着我们在全球部署的光伏逆变器和储能系统规模不断扩大,特别是在弱电网环境下的应用场景日益增多,暂态稳定性问题已成为影响系统可靠性的关键技术瓶颈。 该研究突破了传统单调参数关系的局限性,提出基于可行参...
构建结合不同调制策略的双有源桥
DAB)共模分析模型
Yu Yan · Yang Huang · RuiRui Chen · Hua Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对双有源桥(DAB)变换器,研究了单移相(SPS)、双移相(DPS)和三移相(TPS)等调制策略。在优化效率、消除无功功率及降低电流应力的基础上,重点建立了DAB变换器的共模(CM)分析模型,为解决高频变换器中的电磁干扰问题提供了理论基础。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流充电桩核心DC-DC级的主流拓扑。该研究建立的共模分析模型对于优化高功率密度储能变流器(PCS)的电磁兼容(EMC)设计至关重要。通过深入理解不同调制策略(SPS/DPS/TPS)下的共模噪声特性,研发团队可在设计阶...
用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥(DAB)特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器(DCT)。该结构在中压直流(MVDC)侧采用分支共享模块化多电平变换器,作为DAB的原边;低压直流侧则采用交错结构,实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术,在低压侧集成交错Buck,非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力,可将其作为下一代高压储...
直驱耗尽型GaN HEMT开关特性及关断损耗降低研究
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文旨在通过直接驱动门极电路和双脉冲测试,评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管(d-mode GaN HEMT)的开关能量。研究提出了一种改进的共源共栅结构以实现“常闭”操作,并利用电荷泵电路提供负栅极电压以优化关断过程,有效降低了开关损耗。
解读: GaN作为第三代半导体,在高频化、小型化方面具有显著优势。该研究提出的直驱d-mode GaN技术及改进的共源共栅结构,对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过降低开关损耗,有助于进一步提升逆变器功率密度并减小散热器体积。建议研发团队关注该驱动电路在提升系统效率方面的潜力,...
一种用于共源共栅GaN结温分离的多电流方法
A Multi-Currents Method for Junction Temperature Separation of Cascode GaN
Lixin Wu · Erping Deng · Yanhao Wang · Shengqian Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓(GaN)功率器件因高电子迁移率在功率转换系统中应用广泛。共源共栅(Cascode)结构因其低成本和优异特性被广泛采用。本文提出了一种多电流方法,用于精确分离Cascode GaN器件的结温,解决了现有技术在复杂结构下结温监测的难题,为提升功率模块的可靠性设计提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用前景广阔。Cascode GaN结构是实现高频化、小型化的关键技术路径。该文献提出的结温分离方法,能有效提升阳光电源在功率模块热设计和可靠性评估方面的精度,有助于优化iSolarCloud平台下的设备健康管理算法...
直接驱动D模氮化镓高电子迁移率晶体管的开关特性及关断损耗降低
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文旨在通过直接驱动门控和双脉冲测试来评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管(d 型 GaN HEMT)的开关能量。门极驱动电路采用了改进的共源共栅结构以实现“常关”操作,并配备了一个电荷泵电路,用于在关断操作时提供负的门极电压。本文从理论上阐述了这些特性,并通过实验结果进行了验证。与增强型功率 MOSFET 或 HEMT 类似,调节门极驱动电阻会影响开关速度和相关损耗,但 d 型 GaN HEMT 还具有通过门极电压控制降低关断损耗的额外特性。因此,本文的主要贡献在于提出并验证了采用直接驱动方法可...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于耗尽型GaN HEMT直接驱动技术的研究具有重要的战略价值。该技术通过改进的级联结构实现"常关"运行,并利用电荷泵电路提供负栅极电压,在关断损耗降低方面展现出显著优势,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率功率器件的需求高度契合。 对于阳光电源的核心产品而言...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器(SSCB)中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统(WEPUS)。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输(IPT)技术,为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源,有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题,提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器(PCS)设计中,高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计,减少物理布线,提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器(MMC)在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在,MMC子模块(SM)表现出不平衡的电流负载特性,导致部分半导体器件应力过大,影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计,旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题,提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言,该技术对大型地面电站及高压直流输电(HVDC)场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型,可以有效降低热应力,提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
基于宽禁带半导体且具有串联开关单元的固态断路器限流策略
A Current Limiting Strategy for WBG-Based Solid-State Circuit Breakers With Series-Connected Switching Cells
Zhou Dong · Ching-Hsiang Yang · Shimul Kumar Dam · Dehao Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种针对基于宽禁带(WBG)器件的固态断路器(SSCB)的限流策略。通过采用串联开关单元结构,该策略在直流系统中既能有效抑制故障电流的快速上升,又能实现过流保护协调,同时解决了传统方案中开关损耗高、耐受时间短及限流能力受限的问题。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网应用具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升,直流故障保护成为关键技术难点。该限流策略利用宽禁带器件(SiC/GaN)的高频特性,可优化PCS内部直流侧的保护逻辑,提升系统在短路故障下的耐受能力与可靠性。...
一种基于超导磁储能
SMES)的电流型无变压器串联电压恢复器用于直流负载保护
Xiao Yuan Chen · Ming Shun Zhang · Shan Jiang · Hua Yu Gou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对直流电网保护装置匮乏的问题,本文提出了一种基于超导磁储能(SMES)的无变压器串联电压恢复器(TLSVR),用于直流负载保护。该装置主要由双向开关变换器和超导线圈组成,串联接入直流输电线路,能够有效提升直流系统的故障穿越能力与供电可靠性。
解读: 该技术涉及直流侧故障保护与电压支撑,与阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统产品线高度相关。随着直流微电网及高压直流输电应用增加,直流侧故障保护是提升系统安全性的关键。该拓扑利用SMES的高功率密度特性,可为阳光电源的直流耦合储能方案提供故障穿越与电压暂降补偿的新思路。建议研发...
p-GaN栅极功率HEMT开关运行下动态关断漏电流的物理经验模型
A Physics-Based Empirical Model of Dynamic IOFF Under Switching Operation in p-GaN Gate Power HEMTs
Yuru Wang · Tao Chen · Mengyuan Hua · Jin Wei 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文基于物理机制,建立了p-GaN栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)在开关运行下动态关断漏电流(IOFF)的经验模型。模型综合考虑了开关频率、占空比、关断延迟时间、栅极驱动电压及温度等关键运行条件对漏电流的影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用前景广阔。该模型揭示了p-GaN HEMT在动态开关过程中的漏电流演变规律,对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、提升系统效率及热管理水平具有重要指导意义。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模块设计中,引入该...
不同PWM模式下三相电压源逆变器共模与差模性能的分析表征
Analytical Characterization of CM and DM Performance of Three-Phase Voltage-Source Inverters Under Various PWM Patterns
Yang Huang · Jared Walden · Andrew Foote · Hua Bai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对电机驱动系统中的共模(CM)和差模(DM)信号,提出了一种基于双傅里叶积分(DFI)的共模电压(CMV)分析模型,适用于多种脉宽调制(PWM)方案。该模型为深入理解逆变器电磁兼容性(EMC)及电流特性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线(组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS)具有重要意义。在电力电子系统中,CMV引起的漏电流是影响光伏系统安全及电磁兼容性的关键因素。通过DFI分析模型,研发团队可优化PWM调制策略,在设计阶段即有效抑制共模干扰,降低对滤波器体积的要求,从而提升PowerTitan...
基于SiC MOSFET的高效率能量回馈型宽输入电压直流电子负载架构
Wide Input Voltage DC Electronic Load Architecture With SiC MOSFETs for High Efficiency Energy Recycling
Qi Yang · Mingxie He · Jia-hua Xu · Xiang Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种基于SiC器件的三级能量回馈型直流电子负载架构。通过交错Boost变换器与LLC-DCX级联,利用1200V SiC MOSFET实现高频隔离与预调节,使系统在150-750V宽输入电压范围内保持高效率。该架构在780V母线电压下采用T型三电平逆变器实现电能回馈。
解读: 该技术在测试设备领域具有重要应用价值,直接关联阳光电源的研发测试平台及产线老化测试系统。其采用的SiC MOSFET与LLC-DCX拓扑可显著提升能量回馈效率,降低测试过程中的电能损耗。建议将其应用于阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统的出厂老化测试环节,通过引入高效率能量回馈电子负载...
一种用于陶瓷电容Buck变换器的恒定导通时间控制及内部有源纹波补偿策略
A Constant On-Time Control With Internal Active Ripple Compensation Strategy for Buck Converter With Ceramic Capacitors
Xin Ming · Yang-Li Xin · Tian-Sheng Li · Hua Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
恒定导通时间(COT)控制因瞬态响应快和轻载效率高而被广泛应用。然而,当输出电容的等效串联电阻(ESR)较小时,该控制方案存在固有不稳定性,通常需要纹波注入技术来增强环路稳定性。本文提出了一种内部有源纹波补偿策略,旨在解决传统无源补偿技术的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着陶瓷电容在紧凑型功率变换器中的广泛应用,其低ESR特性带来的控制稳定性问题日益突出。该有源纹波补偿策略能够优化控制环路,在提升系统瞬态响应速度的同时,减少对大体积无源器件的依赖,有助于进一...
低压直流微电网总线故障中断时瞬态过电压抑制的固态断路器缓冲电路设计
Solid-State Circuit Breaker Snubber Design for Transient Overvoltage Suppression at Bus Fault Interruption in Low-Voltage DC Microgrid
Fei Liu · Wenjun Liu · Xiaoming Zha · Hua Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
在低压直流微电网短路故障中,固态断路器(SSCB)负责快速隔离故障区域,其安全性和可靠性高度依赖于缓冲电路的过电压抑制能力。本文针对SSCB缓冲电路设计提出了优化方法,解决了传统转换器开关缓冲设计在直流断路器应用中的局限性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要意义。随着直流侧电压等级提升,储能变流器(PCS)内部直流母线及直流侧保护面临严峻的瞬态过电压挑战。优化SSCB缓冲电路设计不仅能提升PCS在直流侧短路故障下的硬件可靠性,还能降低功率器件(如IGB...
三角波注入与电流微分项对永磁同步电机多参数辨识的影响
Effects of Triangular Wave Injection and Current Differential Terms on Multiparameter Identification for PMSM
Qingsong Wang · Xiaokai Zhao · Pengfei Yang · Wei Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
永磁同步电机(PMSM)因其高功率密度和高效率被广泛应用。精确的电磁参数对控制系统设计、故障诊断及状态监测至关重要。本文研究了电机稳态运行下,通过三角波注入及电流微分项改进参数辨识精度的方法,解决了传统方法在特定工况下的局限性。
解读: 该研究涉及的电机参数辨识与故障诊断技术,对阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有参考价值。在风电变流器领域,精确的电机参数辨识能提升变流器的动态响应与控制精度;在储能系统及电动汽车充电桩的冷却系统电机控制中,该算法有助于实现更精准的状态监测与早期故障预警,从而提升系统整体的可靠性与运维效...
一种用于双三相电机驱动系统全调制范围的新型零/减小共模电压调制方案
A Novel Zero/Reduced Common-Mode Voltage Modulation Scheme for a Dual Three-Phase Motor Drive System in Full Modulation Span
Yang Huang · Jared Walden · Ximu Zhang · Yu Yan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
共模电压(CMV)是现代电机驱动系统中的关键问题。本文针对双三相电机驱动系统,提出了一种新型脉宽调制(PWM)方案,旨在全调制范围内实现零或减小的共模电压。通过扩展电机相数,该方案有效克服了传统三相结构在抑制CMV方面的物理限制。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的共模电压抑制,虽然阳光电源核心业务为光伏与储能逆变器,但其底层功率变换技术(如PWM调制策略、多电平拓扑)与电机驱动具有高度同源性。该调制方案中关于降低共模电压的思路,可借鉴应用于阳光电源的高功率密度组串式逆变器或大型储能PCS,以优化电磁兼容性(EMC)设计,减少漏电流,...
电网扰动下电流源型变换器的零动态直流母线电压控制
Zero Dynamic DC-Link Voltage Control for Current Source Converter Under Grid Disturbances
Yong Yang · Xiaoqiang Guo · Hao Ding · Zhigang Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
直流母线动态响应是电流源型变换器(CSC)的关键问题。在电网扰动下,直流母线电压响应缓慢,影响输出波形质量并可能损坏变换器。本文提出了一种实现直流母线电压零动态控制的新方法,旨在解决现有方案在电网扰动下响应滞后的技术瓶颈。
解读: 该研究聚焦于电流源型变换器(CSC)的直流侧动态控制。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS多采用电压源型拓扑(VSC),但随着电网环境日益复杂,对变换器在弱电网下的动态响应要求不断提高。该零动态控制策略可为阳光电源在构网型(GFM)逆变器及未来新型拓扑研发中提供控制算法参考,特别是在提升系统...
基于扰动前馈补偿技术的感应电机驱动FCS-MPTC鲁棒性提升
Robustness Improvement of FCS-MPTC for Induction Machine Drives Using Disturbance Feedforward Compensation Technique
Liming Yan · Manfeng Dou · Zhiguang Hua · Haitao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)因其直接通过代价函数选择最优电压矢量,在感应电机驱动中具有快速动态响应优势。然而,作为一种开环控制范式,FCS-MPTC在面对负载扰动和模型参数失配时,存在转矩跟踪误差。本文提出了一种扰动前馈补偿技术,旨在提升该控制策略的鲁棒性。
解读: 该研究提出的扰动前馈补偿技术可有效提升模型预测控制(MPC)在参数摄动和负载突变下的鲁棒性。阳光电源在风电变流器及储能变流器(PCS)产品线中广泛应用MPC算法以实现快速动态响应。该技术可优化阳光电源PowerTitan等储能变流器的控制算法,提升其在复杂电网环境下的转矩/电流跟踪精度与抗干扰能力。...
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