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拓扑与电路 DC-DC变换器 MPPT ★ 2.0

一种用于摩擦纳米发电机能量收集的高效扰动观察法高压电源管理芯片

A High-Voltage PMIC Using an Efficient Perturb and Observe Technique for Energy Harvesting of Triboelectric Nanogenerators

Seong-Yeon Moon · Arooba Shafique · Seneke Chamith Chandrarathna · Jong-Wook Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摩擦纳米发电机(TENG)在回收振动和旋转等环境能源方面备受关注。然而,处理TENG的高压输入对于电源管理集成电路(PMIC)而言极具挑战性。本文提出了一种针对TENG特性的高效扰动观察(P&O)技术,旨在解决高压输入源对变换器结构的限制及能量转换效率问题。

解读: 该技术主要针对微小功率的摩擦纳米发电(TENG)场景,与阳光电源目前主营的大功率光伏逆变器、储能系统及充电桩业务在功率等级和应用场景上存在较大差异。然而,其核心的“高压输入处理”与“高效MPPT算法”逻辑在电路拓扑设计上具有参考价值。建议关注该技术在低功耗传感器供电或智能运维平台(iSolarClo...

储能系统技术 储能系统 工商业光伏 ★ 5.0

高渗透率分布式能源资源下配电馈线电压管理的电压-功率因数控制模式

Volt-PF Control Mode for Distribution Feeder Voltage Management Under High Penetration of Distributed Energy Resources

Madhura Sondharangalla · Dan Moldovan · Raja Ayyanar · IEEE Access · 2025年1月

引入电压-功率因数控制并与流行的电压-无功功率控制比较用于馈线电压管理。Volt-VAr控制固有局限是分布式能源资源需要的无功功率仅是端电压函数而非分布式能源资源有功功率函数,导致无功支持负担在分布式能源资源间不公平分配,即产生较低有功功率因而对过电压贡献较少的分布式能源资源可能被要求提供超过其份额的无功支持,工作在很低功率因数。所提电压-功率因数方案中无功支持本质上是电压和分布式能源资源有功功率的函数,确保无功支持负担公平分配并确保所有分布式能源资源工作在高功率因数。通过超高渗透率分布式能源资...

解读: 该Volt-PF控制策略对阳光电源分布式光伏并网控制具有重要参考价值。阳光SG逆变器在高渗透率光伏电站需要优化无功功率支持策略,该功率因数控制方法可实现更公平的无功分配。阳光可将该算法集成到逆变器并网控制中,根据实际发电功率动态调整无功输出,提升电网电压支撑能力,降低设备无功损耗,延长逆变器寿命,提...

储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

利用需求响应进行电压与无功功率控制研究中的负荷建模

Utilizing Demand Response in Load Modelling for Voltage and Reactive Power Control Studies

Imre Drovtar · Madis Leinakse · Kaur Tuttelberg · Jako Kilter · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

现代电力系统中电源与负荷结构不断变化,系统运行日益接近稳定极限。在此背景下,评估电网电压与无功功率控制时需更加重视需求响应(DR)的潜力与方案。本文详细探讨了面向电压与无功控制的DR相关负荷建模方法,提出一种基于无功功率-电压(QV)分析的方法,用于评估负荷在接近额定电压条件下通过DR提供电压支撑的能力。研究涵盖静态与动态负荷模型等不同建模方式,并分析其对电压与无功控制的影响及局限性。结果表明,DR可有效集成于综合负荷模型中,支持现有规划模型下的无功与电压控制分析,对电网运营商和规划人员确定研究...

解读: 该需求响应负荷建模技术对阳光电源储能与电网支撑产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可结合QV分析方法优化无功功率控制策略,提升电压支撑能力;ST系列储能变流器可基于动态负荷模型实现更精准的电压调节响应。对于构网型GFM控制技术,该研究提供的综合负荷模型可增强虚拟同步机VSG在...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 5.0

基于热管的250-kW氮化镓集成模块化电机驱动器热管理系统设计

Heat-Pipe-Based Thermal Management System Design for a 250-kW GaN-Based Integrated Modular Motor Drive

Seyed Iman Hosseini Sabzevari · Salar Koushan · Armin Ebrahimian · Towhid Chowdhury 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

集成模块化电机驱动(IMMD)可实现高效率、高功率密度和容错能力,但受限于空间,其热管理设计面临挑战。本文针对航空应用中的250-kW IMMD,提出一种基于3 mm热管的热管理系统(TMS)设计方案。通过PLECS软件对电力电子模块进行电-热联合仿真,并建立简化的热阻模型以估算氮化镓(GaN)半导体芯片结温。实验验证了所设计TMS的性能,并与商用散热器对比。结果表明,在冷却液温度为24°C时,该系统优于商用散热器;在41°C工况下,GaN器件最大结温仅为95.16°C,满足额定功率运行需求。

解读: 该热管散热技术对阳光电源GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章针对250kW高功率密度电机驱动的热管理挑战,提出3mm热管方案,在41°C环境下将GaN器件结温控制在95°C以内,验证了紧凑空间下的高效散热能力。该技术可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品,提升GaN器件在高功率密度场...

拓扑与电路 多电平 可靠性分析 热仿真 ★ 3.0

过调制运行下混合模块化多电平变换器的主动热控制

Active Thermal Control for Hybrid Modular Multilevel Converter Under Overmodulation Operation

Jing Sheng · Heya Yang · Chushan Li · Min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月

热管理对高功率变换器(尤其是HVDC系统)的可靠性与寿命至关重要。本文针对基于VSC的HVDC系统中的混合模块化多电平变换器(MMC),研究了其在过调制运行模式下的主动热控制策略,旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性与寿命。

解读: 该研究关注高压大功率变换器(MMC)的热管理与可靠性,这与阳光电源在大型地面电站及储能系统(如PowerTitan系列)中使用的电力电子技术有底层共性。虽然阳光电源目前主营业务以组串式逆变器和储能PCS为主,但随着公司向更高电压等级和更大功率密度发展,MMC拓扑及过调制下的热控制技术对于提升大型储能...

储能系统技术 储能系统 储能变流器PCS 用户侧储能 ★ 4.0

利用ES-2减少储能需求:原理分析与控制设计

Reducing Energy Storage Demand With ES-2: Principles Analysis and Control Design

Wentao He · Dongyuan Qiu · Bo Zhang · Yanfeng Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

随着可再生能源并网比例提升,储能需求日益增长,但电池成本与环保压力不容忽视。本文提出一种名为“电力弹簧(ES-2)”的需求侧管理技术,通过利用非关键负载的功率波动范围,有效降低对物理储能系统的依赖,从而优化系统整体成本与环境影响。

解读: 该技术通过需求侧管理(DSM)平抑功率波动,与阳光电源的PowerStack及户用储能系统形成互补。在微电网或工商业储能应用中,引入ES-2控制策略可降低对电池容量的硬性需求,从而提升系统经济性。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud平台中的集成潜力,通过智能调度非关键负载,配合PowerT...

控制与算法 光伏逆变器 MPPT 并网逆变器 ★ 5.0

基于割线法的太阳能光伏系统灵活功率点跟踪

Flexible Power Point Tracking for Solar Photovoltaic Systems Using Secant Method

Anusha Kumaresan · Hossein Dehghani Tafti · Nandha Kumar Kandasamy · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

并网光伏系统面临电压波动、系统惯性低及电能质量等挑战。本文引入灵活功率点跟踪(FPPT)技术,通过能量管理系统控制光伏输出功率,而非仅运行在最大功率点(MPPT)。研究重点在于实现快速、精确的功率跟踪,以应对电网侧的动态需求。

解读: 该研究提出的FPPT技术对于阳光电源的组串式逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。随着全球电网对光伏电站调峰调频能力要求的提升,逆变器不再仅仅追求最大功率输出,而是需要具备灵活的功率调节能力。该算法可集成至阳光电源的逆变器控制固件中,提升电站参与电网辅助服务的能力。建议研发团队...

拓扑与电路 DC-DC变换器 MPPT 光伏逆变器 ★ 4.0

一种用于标准CMOS工艺下DC-DC变换器的高压兼容电流-数字传感器

A High-Voltage-Compliant Current-to-Digital Sensor for DC–DC Converters in Standard CMOS Technology

Edgar Marti-Arbona · Debashis Mandal · Bertan Bakkaloglu · Sayfe Kiaei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月

高效的电流、电压和功率传感是电源管理、开关调节器、最大功率点跟踪(MPPT)及电机控制的关键。本文提出了一种基于标准CMOS工艺的低功耗电流-数字转换器(IDC),可直接感测高压节点的电流。该传感器利用CMOS开关电容电路实现对DC-DC变换器电流的精确检测。

解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统中的DC-DC变换级具有重要意义。通过在标准CMOS工艺下实现高压兼容的电流传感,有助于进一步降低控制板卡的集成电路成本,并提升MPPT算法的采样精度与响应速度。建议研发团队关注该开关电容传感电路的抗干扰能力,评估其在复杂电磁环境下的稳定性,以优化i...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 热仿真 ★ 4.0

车载碳化硅功率模块的射流冲击冷却研究

Liquid Jet Impingement Cooling of a Silicon Carbide Power Conversion Module for Vehicle Applications

Kyle Gould · Steve Q. Cai · Charles Neft · Avijit Bhunia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月

针对军用混合动力车辆中功率电子器件在高温环境下的散热难题,本文开发了一种用于600V/50A碳化硅(SiC)功率模块的高热通量射流冲击冷却换热器。该技术有效解决了高功率密度模块在极端工况下的热管理问题,提升了系统的可靠性与运行效率。

解读: 随着阳光电源在电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器领域的持续深耕,SiC功率器件的应用已成为提升产品效率与功率密度的关键。本文提出的射流冲击冷却技术,对于解决PowerTitan等大功率储能系统及车载充电模块在高环境温度下的散热瓶颈具有重要参考价值。建议研发团队关注该高效热管理方案,探索将其应...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 2.0

一种具有可重构片上补偿和自适应电压定位的电流模式Buck变换器

A Current-Mode Buck Converter With Reconfigurable On-Chip Compensation and Adaptive Voltage Positioning

Ching-Jan Chen · Shao-Hung Lu · Sheng-Fu Hsiao · Yung-Jen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月

本文提出了一种用于移动设备电源管理集成电路(PMIC)的电流模式Buck变换器。针对片上补偿电路在不同无源元件下适应性差以及处理器负载对自适应电压定位(AVP)的需求,该设计实现了补偿参数的可重构性,有效提升了功率密度与动态响应性能。

解读: 该文献聚焦于集成电路层面的Buck变换器设计,主要应用于移动端PMIC。对于阳光电源而言,虽然该技术与大功率光伏逆变器或储能变流器(PCS)的功率等级差异较大,但其提出的“可重构补偿”和“自适应电压定位”技术思路,对公司户用光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台配套的低功耗传感与控制电路设计...

拓扑与电路 多电平 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

基于电流积分比较的全桥模块化多电平变换器功率损耗平衡控制

Current Integral Comparison-Based Power Loss Balancing Control for Full-Bridge Modular Multilevel Converters

Huailong Li · Fujin Deng · Jie Tian · Yu Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

功率损耗管理是提升模块化多电平变换器(MMC)可靠性的关键挑战。本文针对基于全桥子模块(FBSM)的MMC,提出了一种基于电流积分比较(CIC)的功率损耗平衡控制策略。通过比较电流差积分值,选择两种FBSM旁路模式,有效实现了子模块间的功率损耗均衡,从而提升了系统的整体可靠性。

解读: 该技术对于阳光电源的大功率集中式逆变器及高压储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级发展,MMC拓扑的应用日益广泛。该文提出的功率损耗平衡控制策略,能够有效解决子模块发热不均问题,显著提升大功率变流器的长期运行可靠性与寿命。建议研发团队关注该控制算法...

拓扑与电路 DAB 储能变流器PCS 双向DC-DC ★ 5.0

应用功率反馈控制的输入输出LC滤波器双向双主动桥变换器稳定性分析

Stability Analysis of Bidirectional Dual Active Bridge Converter With Input and Output LC Filters Applying Power-Feedback Control

Yasushi Eto · Yuichi Noge · Masahito Shoyama · Tadatoshi Babasaki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月

本文分析了连接输入/输出LC滤波器并采用功率反馈控制的双主动桥(DAB)变换器的动态特性,探讨了关于两侧LC滤波器与变换器之间的阻抗稳定性判据。功率控制因其与能量管理系统的兼容性,非常适用于并网变换器。

解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该研究针对LC滤波器与变换器交互引起的阻抗失稳问题,对于提升储能变流器(PCS)在弱电网环境下的并网稳定性具有重要指导意义。建议研发团队将此阻抗稳定性判据集成至PCS控制...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

集成于GaN功率IC的片上微流体冷却技术实现78 kW/l的高功率密度

In-Chip Microfluidic Cooling Integrated on GaN Power IC Reaching High Power Density of 78 kW/l

Remco van Erp · Nirmana Perera · Luca Nela · Ibrahim Osama Elhagali 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

氮化镓(GaN)半导体的横向结构支持逻辑与功率器件的单片集成,有助于实现变换器的小型化。然而,高密度集成带来的局部热流密度超过1 kW/cm²,超出了现有热管理技术的极限。本文展示了一种集成于GaN功率IC的片上微流体冷却技术,成功实现了78 kW/l的高功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的产品小型化战略具有重要意义。随着组串式逆变器和PowerStack储能系统对功率密度要求的不断提升,GaN器件的散热瓶颈日益凸显。片上微流体冷却技术可有效解决高功率密度下的局部过热问题,助力下一代高频、紧凑型功率模块的开发。建议研发团队关注该技术在户用光伏逆变器及高密度储能PCS中...

拓扑与电路 宽禁带半导体 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

磁耦合交错H桥的最优集成设计

Optimal Integrated Design of a Magnetically Coupled Interleaved H-Bridge

Andrea Stratta · Davide Gottardo · Mauro Di Nardo · Jordi Espina 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月

宽禁带半导体与无源元件、驱动及热管理等组件的集成,是实现电力电子系统小型化的关键。本文针对磁耦合交错H桥,提出了一种复杂的多物理场优化设计方法,旨在解决多变量约束下的系统体积优化与性能提升问题。

解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体(SiC/GaN)与磁性元件的深度集成及多物理场协同优化,这对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在组串式光伏逆变器和PowerStack储能变流器中,功率密度的提升是核心竞争力,该方法论可直接指导高频化、小型化功率模块的设计。建议研发团队将其多物理场耦合优化模型引入到下一代高...

储能系统技术 双向DC-DC 储能变流器PCS 储能系统 ★ 5.0

一种降低功率损耗且无右半平面零点的双向Buck-Boost变换器

Bidirectional Buck–Boost Converter With Reduced Power Loss and No Right-Half-Plane Zero

Yong Zhou · Junwen Li · Xun Liu · Yanqi Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月

本文提出了一种用于锂离子电池管理的新型混合双向Buck-Boost变换器(HBBC)。与传统四开关Buck-Boost变换器(FBBC)相比,HBBC通过引入辅助电容路径,有效降低了电感直流电阻(DCR)带来的高导通损耗,解决了重载下效率受限的问题,并消除了右半平面零点,提升了系统控制性能。

解读: 该拓扑对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高的参考价值。储能系统在充放电过程中,DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和温升表现。该HBBC拓扑通过辅助电容路径降低电感电流应力,能够显著提升PCS在重载工况下的转换效率,并改善控制环路的动...

储能系统技术 储能系统 储能变流器PCS 光储一体化 ★ 5.0

基于庞特里亚金极小值原理的电池-超级电容辅助太阳能光伏农业饲料厂最优能量管理

Optimal Energy Management of Battery Supercapacitor Aided Solar PV Powered Agricultural Feed Mill Using Pontryagin's Minimum Principle

Praveen Nambisan · Munmun Khanra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

可再生能源的间歇性导致储能成本高昂。电池因功率密度和循环寿命限制,频繁更换增加了经济负担。本文提出一种电池-超级电容混合储能系统,利用庞特里亚金极小值原理(PMP)优化能量管理,旨在降低农业光伏微电网中的储能运行成本并延长电池寿命。

解读: 该研究提出的混合储能能量管理策略对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。通过引入超级电容平抑功率波动,可有效缓解电池组在高频充放电下的应力,显著提升系统循环寿命。建议研发团队在iSolarCloud平台中集成此类基于PMP的优化算法,以提升工商业及微电网场...

光伏发电技术 ★ 5.0

基于综合模型筛选与多阶段优化任务的光伏发电不确定性量化系统

Photovoltaic power uncertainty quantification system based on comprehensive model screening and multi-stage optimization tasks

Linyue Zhang · Jianzhou Wang · Yuansheng Qian · Zhiwu Li · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

准确预测光伏发电功率对于电网调度与能源管理至关重要。然而,在区间预测当前研究中,组合策略中基准模型确定的客观性、确定性预测结果的稳定性、误差分布拟合中参数设置的合理性以及预测区间上下限的有效性已成为主要挑战。为解决上述问题,本文将综合模型评价机制与波动量化理论相结合,提出一种多阶段优化的光伏发电功率区间预测系统。该系统首先利用互信息技术降低由冗余带来的计算复杂度;进而,模型选择模块通过计算综合邻近度,自适应地确定基准模型;最后,设计了三类参数优化任务,以提升预测区间的可靠性与分辨率。该系统采用中...

解读: 该光伏功率区间预测系统对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过多阶段优化的不确定性量化方法,可显著提升SG系列逆变器功率预测精度和可靠性,优化MPPT控制策略。其综合模型评估机制可集成至PowerTitan储能系统的能量管理模块,实现光储协同调度优化。预测区间的上下界信息为...

风电变流技术 MPPT PWM控制 微电网 ★ 4.0

一种具有功率限制能力和自适应最大功率点跟踪的小型独立PMSG风能系统能量管理方案

An Energy Management Scheme With Power Limit Capability and an Adaptive Maximum Power Point Tracking for Small Standalone PMSG Wind Energy Systems

Joanne Hui · Alireza Bakhshai · Praveen Jain · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月

针对风能利用率受大气变化影响的问题,本文提出了一种参数无关的智能能量管理方案。该方案结合了自适应最大功率点跟踪(MPPT)技术与功率限制功能,旨在优化小型独立永磁同步发电机(PMSG)风能系统的能量捕获效率,并确保系统在不同风况下的稳定运行。

解读: 该研究聚焦于小型独立风电系统的MPPT控制与功率管理,与阳光电源的风电变流器产品线高度契合。其提出的自适应MPPT算法可优化变流器在低风速下的捕获效率,而功率限制功能则有助于提升系统在极端风况下的可靠性。建议研发团队关注该参数无关控制策略,将其应用于阳光电源中小型风电变流器,以增强产品在离网及微电网...

可靠性与测试 功率模块 可靠性分析 故障诊断 ★ 5.0

基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法

Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters

Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对功率模块的老化失效机理,重点研究了键合线脱落及焊料层退化导致的裂纹扩展规律。通过建立裂纹扩展模型,提出了一种基于老化特征参数的剩余使用寿命(RUL)预测方法,旨在提升功率模块的热管理水平及维护策略的有效性,为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。

解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心组件。该研究提出的RUL预测方法对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。通过将老化特征参数监测集成至iSolarCloud平台,可实现对逆变器及储能PCS功率模块的实时健康状态评估...

拓扑与电路 LLC谐振 充电桩 双向DC-DC ★ 4.0

电动汽车高功率LLC谐振充电机中的突发模式消除

Burst Mode Elimination in High-Power LLC Resonant Battery Charger for Electric Vehicles

Navid Shafiei · Martin Ordonez · Marian Craciun · Chris Botting 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月

为满足电动汽车电池充电需求,智能充电机需在宽负载及输出电压范围内工作,并提供无纹波充电电流以保障BMS运行环境。本文提出一种先进的LLC谐振变换器控制策略,旨在消除高功率充电过程中的突发模式,提升充电效率与电能质量。

解读: 该研究针对LLC谐振变换器在宽范围输出下的控制优化,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有直接参考价值。消除突发模式(Burst Mode)有助于提升充电桩在轻载及宽电压输出下的电流纹波控制能力,从而降低对BMS的电磁干扰,提升充电系统的可靠性与用户体验。建议研发团队关注该拓扑优化方案,将其应用于高功率...

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