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基于永磁同步电机驱动的原动机模拟器开发
Development of a Prime Mover Emulator Using a Permanent-Magnet Synchronous Motor Drive
Po-Yen Chen · Kai-Wei Hu · Yi-Guang Lin · Chang-Ming Liaw · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种用于构建原动机模拟器的表贴式永磁同步电机(SPMSM)驱动系统。该系统通过单相升压型开关模式整流器(SMR)从电网获取功率,具备良好的电网侧电能质量和稳定的直流母线电压。SPMSM驱动控制方案可配置用于驱动被测发电机,实现对原动机特性的精准模拟。
解读: 该研究涉及的电机驱动与整流技术,主要应用于测试平台及电力电子装置的性能验证。对于阳光电源而言,该技术可优化研发中心的测试设备,特别是在风电变流器或储能PCS的功率硬件在环(HIL)测试中,利用高精度电机模拟器替代真实原动机,能显著提升测试效率和安全性。此外,文中提到的单相PFC整流技术与公司户用光伏...
基于效率优化的双侧LCC补偿无线电能传输系统非对称调节方法
An Efficiency Optimization-Based Asymmetric Tuning Method of Double-Sided LCC Compensated WPT System for Electric Vehicles
Yafei Chen · Hailong Zhang · Chang-Su Shin · Cheol-Hee Jo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
针对电动汽车无线电能传输(WPT)系统,双侧LCC补偿拓扑因其负载无关的恒流输出及参数设计灵活性被广泛应用。本文提出了一种基于效率优化的非对称调节方法,旨在解决该拓扑中谐振器件体积大及效率优化问题,通过参数优化提升系统整体传输性能。
解读: 该研究聚焦于无线充电(WPT)技术,虽然阳光电源目前主营业务以有线充电桩为主,但无线充电代表了电动汽车补能技术的未来演进方向。双侧LCC拓扑的效率优化与参数设计方法,可为公司未来布局大功率无线充电产品提供技术储备。建议研发团队关注该拓扑在功率密度提升方面的潜力,并将其与公司现有的高频功率变换技术结合...
一种具有模拟电压动态估计技术的高效率快速瞬态响应Buck变换器
A High-Efficiency Fast-Transient-Response Buck Converter with Analog-Voltage-Dynamic-Estimation Techniques
Yuh-Shyan Hwang · An Liu · Yuan-Bo Chang · Jiann-Jong Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种利用模拟电压动态估计(AVDE)技术的快速瞬态响应Buck变换器。该变换器在重载与轻载切换时具有极快的响应速度。在3.3V输入、1.0–2.5V输出的应用场景下,其开关频率为1MHz。实验结果验证了该方案在瞬态性能上的优越性。
解读: 该研究聚焦于Buck变换器的瞬态响应优化,虽然阳光电源的核心产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)多涉及更高功率等级的DC-DC变换,但该AVDE控制技术对提升辅助电源(Auxiliary Power Supply)的动态性能具有参考价值。在iSolarCloud智能运维平台或户用储能...
D-Σ数字控制在带LCL滤波器的单相双向逆变器中的扩展应用
Extended Application of D-Σ Digital Control to a Single-Phase Bidirectional Inverter With an LCL Filter
Tsai-Fu Wu · Li-Chiun Lin · Ning Yao · Yu-Kai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
D-Σ数字控制此前已成功应用于LC滤波的单相双向逆变器,能有效应对电感波动并实现精确电流跟踪。针对高频纹波注入电网的问题,本文将其扩展至LCL滤波器架构,并重点解决了电网电压谐波干扰下的控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)具有重要参考价值。LCL滤波器是提升并网电能质量的关键,而D-Σ控制算法在处理电感参数变化和电网谐波干扰方面表现出的鲁棒性,有助于优化公司产品的动态响应性能。建议研发团队评估该控制策略在iSolarCloud运维平台下的参数自适应能力,以提升...
基于单级SR-DAB的双向AC/DC变换器简单高精度控制
Control of Single-Stage SR-DAB-Based Bidirectional AC/DC Converter With Simplicity and High Accuracy
Daorong Lu · Chang Zhu · Zhangyi Wang · Jianyang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种用于基于串联谐振双有源桥(SR-DAB)的单级AC/DC变换器的新型控制策略,结合了扩展移相与变频调制。基于基波分析法(FHA),提出了一种简单的内/外移相及开关频率控制算法,旨在实现功率因数校正(PFC)、近最小槽路电流及零电压开关,从而提升系统效率与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(PCS)及户用光储一体机产品线具有重要参考价值。单级SR-DAB拓扑通过减少功率变换级数,能显著提升系统功率密度并降低成本,这与阳光电源PowerStack及户用储能系统追求高效率、小型化的趋势高度契合。文中提出的变频与移相混合控制策略,有助于优化储能系统在宽电压范围下...
基于SPWM的D-Σ数字控制的三相背靠背无变压器逆变器环流抑制
Circulating Current Reduction for Three-Phase Back-to-Back Transformerless Inverter With SPWM-Based D-∑ Digital Control
Tsai-Fu Wu · Po-Hung Lee · Li-Chiun Lin · Chih-Hao Chang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种用于在线不间断电源(UPS)的三相背靠背无变压器逆变器。该系统由三相三线整流级和三相四线逆变级组成,且接地线共用。两级均采用基于正弦脉宽调制(SPWM)的除法-求和(D-Σ)数字控制策略,有效抑制了系统中的环流,提升了系统性能。
解读: 该研究关注背靠背无变压器拓扑中的环流抑制问题,这对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在多机并联或共直流母线架构中,环流抑制是提升系统效率和可靠性的关键。文中提出的D-Σ数字控制策略可优化阳光电源现有逆变器产品的控制算法,特别是在高功率密度设计中,有助于减少共模电流干扰...
一种基于单片GaN的LLC-SRC,具有低于1 mA的静态电流和98.6%的峰值效率,符合能源之星和80 Plus钛金标准
A Monolithic GaN-Based LLC-SRC With Sub-1 mA Quiescent Current and 98.6% Peak Efficiency for Energy Star Standard and 80 Plus Titanium Standard
Chi-Yu Chen · Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Yu-Ting Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种基于GaN的混合栅极驱动器,包含两种逆变器,在25 MHz高频下实现了23.2 μA的低静态电流。通过自动预充技术监测自举电容电压,将待机漏电流从毫安级降至62 μA,使系统峰值效率达到98.6%,满足高能效标准。
解读: 该技术在宽禁带半导体应用及高频高效拓扑方面具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线,GaN器件的应用能显著提升功率密度并降低待机功耗,助力产品满足严苛的能效标准(如80 Plus钛金级)。建议研发团队关注该单片集成驱动技术,探索其在小功率DC-DC变换模块中的应用,以优化轻载效率...
一种具有ZVS和漏感能量回收的交错反激式LED驱动器
An Interleaved Flyback-Typed LED Driver With ZVS and Energy Recovery of Leakage Inductance
Hung-Liang Cheng · Yong-Nong Chang · Hau-Chen Yen · Chih-Chiang Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
反激变换器具有电路简单、控制容易的优点,但存在硬开关损耗及关断电压尖峰问题。本文提出了一种由两个交错反激变换器组成的新型DC-DC变换器,通过实现零电压开关(ZVS)和漏感能量回收,有效解决了上述问题。
解读: 该文献探讨的反激拓扑及漏感能量回收技术主要应用于小功率LED驱动或辅助电源领域。对于阳光电源而言,虽然其核心业务集中在光伏逆变器、储能系统(如PowerTitan)及充电桩,但该技术在提升辅助电源效率、减小开关损耗及抑制电压尖峰方面具有参考价值。建议研发团队关注其ZVS软开关实现方案,以优化逆变器内...
一种评估维也纳整流器中点电压波动对输入电流质量影响的新方法
A Novel Method to Evaluate the Influence of Vienna Rectifier Neutral-Point Voltage Fluctuation on Input Current Quality
Zhou He · Hongfa Ding · Zibo Chen · Zhuyu Xun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
维也纳整流器固有的中点电压波动会影响输入电流质量,但现有文献缺乏深入分析。本文基于三电平到两电平空间矢量调制变换,提出了一种评估中点电压波动对输入电流质量影响的新方法。
解读: 维也纳整流器作为高性能三相PFC拓扑,常用于阳光电源的高功率密度充电桩及部分工业电源模块中。中点电压平衡是三电平拓扑控制的核心难点,直接影响输出谐波及器件应力。该研究提出的评估方法有助于优化阳光电源充电桩产品的控制算法,通过更精准的SVPWM策略抑制中点波动,从而提升输入电流总谐波畸变率(THD)指...
用于储能系统中两级逆变器的具有二次谐波电流抑制功能的电流型移相全桥变换器
Current-Fed Phase-Shifted Full-Bridge Converter With Secondary Harmonic Current Reduction for Two-Stage Inverter in Energy Storage System
Ta-Wei Huang · Huang-Jen Chiu · Guan-Chi Wang · Yu-Chen Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对低压大电流、隔离型DC-DC变换器应用,电流型移相全桥(CFPSFB)变换器相比DAB或LLC具有更低的变压器RMS电流,能实现更高效率。本文提出了一种CFPSFB变换器,通过抑制二次谐波电流,优化了储能系统中两级逆变器的性能,实现了全范围零电压开关(ZVS)。
解读: 该技术对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高的应用价值。储能变流器在电池侧通常面临低压大电流工况,CFPSFB拓扑通过降低变压器RMS电流,能显著提升系统转换效率并减小磁性元件体积,助力产品实现更高功率密度。文中提出的二次谐波抑制技术对于延长电池寿命、...
一种宽功率范围内双向非反相Buck-Boost变换器在线最高效率点跟踪技术
An Online Maximum Efficiency Point Tracking Technique for Bidirectional Noninverting Buck–Boost Converter Over Wide Power Range
Fu-Zen Chen · Hurng-Liahng Jou · Jinn-Chang Wu · Hao-Che Hung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种针对双向非反相Buck-Boost变换器在宽功率范围内进行最高效率点在线跟踪的新方法。该技术通过扰动栅极驱动信号的移相角,并观测输入与输出功率,旨在零电压开关(ZVS)四边形模式及其他工作模式下实现效率最大化。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有重要意义。储能变流器(PCS)在宽功率范围下的高效运行是提升系统全生命周期收益的关键。该在线效率跟踪算法可直接优化PCS内部DC-DC变换级的控制策略,在轻载及变载工况下显著降低损耗。建议研发团队将其集...
基于体接地耦合效应的GaN基MIS-HEMT绝缘层击穿分析
Analysis of Insulator Breakdown Induced by Body-Grounded-Coupling Effect in GaN-Based MIS-HEMT
Cheng-Hsien Lin · Chien-Hung Yeh · Po-Hsun Chen · Ting-Chang Chang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究聚焦于D模式氮化镓基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)实际运行过程中出现的异常击穿问题。测量统计结果显示,体浮空器件的击穿电压( ${V}_{\text {BD}}\text {)}$ 达到1653 V;然而,体接地器件在1161 V时就发生了早期击穿。通过高温反向偏置(HTRB)退化机制,发现由于体接触导致沟道层能带存在差异。实验结果表明,该现象与漏致势垒降低(DIBL)相对应,导致沟道提前开启。技术计算机辅助设计(TCAD)仿真表明,与体浮空状态相比,体接地...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN基MIS-HEMT器件绝缘层击穿机理的研究具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,正成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向,直接影响系统的功率密度提升和成本优化。 该研究揭示的体接地耦合效应对我们的产品设计具有关键...
采用LPCVD SiN钝化的超薄势垒AlGaN/GaN HEMT以增强高功率应用性能
Enhancing ultra-thin-barrier AlGaN/GaN HEMTs with LPCVD SiN passivation for high-power applications
Jui-Sheng Wua · Chen-Hsi Tsaib · You-Chen Wenga · Edward Yi Chang · Solid-State Electronics · 2025年12月 · Vol.230
摘要 超薄势垒AlGaN/GaN HEMT提供了一种无需栅极刻蚀的解决方案,但存在较高的导通电阻和电流退化问题。在本研究中,制备了具有1 nm GaN盖层和5 nm Al0.22Ga0.78N势垒的超薄势垒AlGaN/GaN异质结构,并在其上沉积了四种不同厚度(50、60、150和220 nm)的LPCVD SiN钝化层,以解决薄势垒结构相关的载流子浓度低的问题。其中,采用220 nm LPCVD-SiN钝化的器件实现了高达907 mA/mm的最大漏极电流(ID,max)和最低的8.9 Ω·mm...
解读: 该超薄势垒GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过LPCVD SiN钝化优化,器件实现907mA/mm高电流密度和8.9Ω·mm超低导通电阻,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器的GaN功率模块设计。超薄势垒结构免栅槽刻蚀的特性可简化工艺、提升可靠性,特别适合三电平拓扑中的高频...
基于双信号注入并考虑电压源逆变器非线性的直流偏置混合励磁游标电机MTPA控制
DC-Biased Hybrid Excitation Vernier Motor MTPA Control Based on Double Signal Injection Considering Voltage Source Inverter Nonlinearity
Liang Xu · Chen Qian · Wenxiang Zhao · Lele Chang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种考虑电压源逆变器(VSI)非线性的直流偏置混合励磁游标电机最大转矩每安培(MTPA)控制策略,采用双虚拟方波信号注入方法。首先在旋转坐标系下建立计及VSI非线性的电机数学模型,通过双信号注入减小高阶导数忽略对MTPA判据的影响,并在控制中补偿逆变器非线性效应,从而提高MTPA点的准确性。此外,引入迭代算法预处理电流矢量角以提升动态响应。仿真与实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该直流偏置混合励磁电机MTPA控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。双信号注入法可精确补偿VSI非线性,直接适用于车载OBC和电机驱动系统,提升转矩控制精度和效率。该技术对ST系列储能变流器的飞轮储能应用、充电桩的永磁同步电机控制也有借鉴意义。逆变器非线性补偿策略可优化阳光电源SiC/...
理解平面SiC功率MOSFET在雪崩击穿后第三象限工作期间反向导通电压正向偏移的机制
Toward Understanding the Positive Shift of Reverse Turn-on Voltage in the Third Quadrant Operation in Planar SiC Power MOSFETs After Avalanche Breakdown
Wei-Cheng Lin · Yu-Sheng Hsiao · Chen Sung · Chu Thị Bích Ngọc 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究探讨了平面SiC功率MOSFET在超过雪崩击穿条件的高漏极偏压下第三象限特性的稳定性。通过实验测量与TCAD仿真,分析了第三象限运行中反向导通电压(Vrev,on)正向漂移的机理。当漏极偏压从1500 V增至1620 V时,观察到阈值电压(VTH)明显负向漂移,同时Vrev,on出现正向漂移。TCAD仿真表明,该现象源于p阱区高电场引发的碰撞电离效应。进一步引入位于SiO2/SiC界面附近栅氧化层中的正固定电荷作为空穴陷阱后,仿真结果与实验一致。结果表明,雪崩击穿以上高漏压导致的空穴俘获会...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET雪崩击穿后第三象限特性退化机理,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,SiC MOSFET常工作在硬开关和体二极管续流模式,第三象限反向导通特性直接影响系统效率和可靠性。研究指出的栅氧界面空穴俘获导致Vrev,on正漂移现象,为优化器...
基于内电压矢量的双馈感应风力发电机故障穿越不对称电网形成控制
Grid-Forming Control of DFIG-Based Wind Turbine Generator by Using Internal Voltage Vectors for Asymmetrical Fault Ride-Through
Xinquan Chen · Yuanzhu Chang · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
摘要:构网型(GFM)控制使基于逆变器的电源(IBRs)具备强大的频率和电压支撑能力。这对于基于双馈感应发电机的风力发电机组(基于DFIG的WTG)而言也颇具前景。然而,在发生不对称故障时,采用GFM控制的基于DFIG的WTG(GFM - DFIG)可能会出现转子侧变流器(RSC)过流和过调制的问题。因此,本文从正序、负序和暂态分量的角度出发,基于电网电压形成机制,为GFM - DFIG提出了不对称故障穿越(FRT)控制策略。首先,设计了内部电压矢量用于评估不对称FRT能力。然后,提出了正 - ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的基于内部电压矢量的双馈风电机组构网型控制技术具有重要的参考价值和战略意义。虽然研究对象是风电领域的DFIG系统,但其核心的构网型(GFM)控制理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统中推进的技术路线高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型控制在不对称故障工况...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
准确估计电动汽车(EV)中电池的健康状态(SOH)对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而,云端电池管理系统(BMS)数据质量欠佳,加之电池正极材料的多样性,为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量(IC)曲线中提取时域特征,并利用S变换提取频域特征,同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性,本文采用实验室数据进行了验证。此外,通过针对不同容量和正极材料电池的实验,分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
基于氧化铈电解质的400 °C可工作固体氧化物燃料电池用于物联网无线传感器供电
400 °C operable SOFCs based on ceria electrolyte for powering wireless sensor in internet of things
Muhammad Akbara1 · Qi Ana1 · Yulian Ye · Lichao Wu 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 固体氧化物燃料电池(SOFCs)能够提供高效且清洁的电力,但其高温运行瓶颈限制了广泛应用。如果能够开发出替代性电解质以降低工作温度,则SOFC的应用场景有望进一步拓展,例如应用于物联网(IoT)系统的电源。本文作为概念验证,开发了一种基于沉淀法制备的CeO₂电解质、可在400 °C下工作的SOFC,用于为物联网系统中的无线传感器供电。材料研究表明,CeO₂电解质样品形成一种涂层结构,其中非晶态碳酸盐薄层覆盖在CeO₂颗粒表面,从而促进快速的混合质子与氧离子传输。所制备的基于CeO₂电解质的...
解读: 该400°C低温固体氧化物燃料电池技术为阳光电源储能系统提供创新思路。CeO2电解质实现的快速质子-氧离子混合传输机制,可启发ST系列PCS在多能源耦合场景的控制策略优化。其0.65W/cm²功率密度及150小时稳定性,结合超级电容充电管理,与PowerTitan储能系统的能量管理单元设计理念契合。...
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