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一种用于储能系统的新型零电压开关双向DC/DC变换器分析
Analysis of a Novel Zero-Voltage-Switching Bidirectional DC/DC Converter for Energy Storage System
Yiran Lu · Qunfang Wu · Qin Wang · Dan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于储能系统的新型零电压开关(ZVS)双向DC/DC变换器。其原边采用改进型推挽拓扑以实现ZVS,副边采用全桥拓扑。相较于传统的双有源桥(DAB)变换器,该拓扑通过三开关结构优化,提升了变换效率与性能。
解读: 该研究提出的ZVS双向DC/DC变换器拓扑对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有重要参考价值。通过改进推挽拓扑实现ZVS,可有效降低开关损耗,提升PCS在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估该拓扑在液冷储能系统中的应用潜力,特别是在高功率密度设计中,利...
面向无传感器三相四桥臂模块化多电平变换器的有限电平状态模型预测控制
Finite-Level-State Model Predictive Control for Sensorless Three-Phase Four-Arm Modular Multilevel Converter
Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Zhouhua Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种针对三相四桥臂模块化多电平变换器(MMC)的有限电平状态模型预测控制策略。该研究旨在提升系统在桥臂故障及传感器故障条件下的可靠性。通过引入四桥臂拓扑,进一步增强了MMC系统的容错能力。
解读: 该研究关注的MMC拓扑及容错控制技术,对阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC技术在提升电能质量和降低谐波方面表现优异,而文中提到的容错控制与无传感器技术,能够有效提升系统在极端工况下的可靠性,降低传感器故障导致的停机风险。建议研发团...
基于间接矩阵变换器的拓扑及增强输入无功功率能力的调制方案
Indirect Matrix Converter-Based Topology and Modulation Schemes for Enhancing Input Reactive Power Capability
Yao Sun · Xing Li · Mei Su · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于间接矩阵变换器(IMC)的新型拓扑,通过在直流链路并联辅助开关网络(ASN),实现了隐式电流源变换器型静止同步补偿器(STATCOM)的嵌入。该方案有效提升了IMC的输入无功功率调节能力,优化了电网侧的功率因数控制。
解读: 该研究提出的IMC拓扑及无功补偿方案,主要针对电网侧功率因数调节和电能质量优化。对于阳光电源而言,该技术在高性能组串式逆变器或风电变流器中具有潜在的应用价值,特别是在弱电网环境下提升系统的无功支撑能力。然而,由于IMC拓扑结构复杂且对开关器件要求较高,目前阳光电源主流产品多采用成熟的电压源型逆变器(...
独立式磁场能量收集器功率密度的数学建模与优化
Mathematical Modeling and Optimization for the Power Density of the Free-Standing Magnetic Field Energy Harvester
Zhu Liu · Chujun Liu · Siyu Bao · Likai Zheng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
独立式磁场能量收集器(FSMFEH)为电网传感器供电提供了潜在解决方案。针对传统有限元仿真设计耗时且难以总结通用设计准则的问题,本文建立了功率密度与线圈及磁芯参数间的数学模型,旨在优化设计并提升能量收集效率。
解读: 该技术主要涉及自供电传感与能量收集,虽非阳光电源核心逆变或储能产品,但对iSolarCloud智能运维平台下的分布式传感器网络具有参考价值。通过优化磁场能量收集技术,可提升电网侧监测终端的独立运行能力,减少布线成本。建议关注其在大型光伏电站或储能电站中,针对关键部件(如高压汇流排、变压器)状态监测传...
中压三相级联H桥电子电力变压器的短时过渡与成本节约冗余方案
A Short-Time Transition and Cost Saving Redundancy Scheme for Medium-Voltage Three-Phase Cascaded H-Bridge Electronic Power Transformer
Jie Tian · Chengxiong Mao · Dan Wang · Shaoxiong Nie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对中压电网中电子电力变压器(EPT)的可靠性问题,本文提出了一种新型冗余方案。该方案旨在解决传统热/冷冗余在功率模块数量较少时性能下降的问题,通过优化切换策略,实现了短时过渡并降低了冗余成本,有效提升了级联H桥拓扑在复杂电网环境下的运行可靠性。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的冗余设计,对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)发展,级联拓扑的应用日益广泛。该文提出的短时过渡与成本优化冗余方案,有助于提升阳光电源大型电力电子设备在极端工况下的故障容错...
基于有效磁导率精确估计的独立式磁场能量采集器建模与优化设计
Modeling and Optimized Design of the Free-Standing Magnetic Field Energy Harvester Based on Accurate Estimation of Effective Permeability
Zhu Liu · Likai Zheng · Siyu Bao · Aijun Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电力物联网传感器供电需求,提出了一种独立式磁场能量采集器(FSMFEH)的数学建模与优化设计方法。通过建立基于H型磁芯有效磁导率的精确估计模型,结合圆柱形磁芯特性与磁通连续性原理,为磁场能量采集装置的设计提供了通用的理论工具。
解读: 该技术属于磁场能量采集领域,主要应用于电力物联网(IoT)传感器的自供电。对于阳光电源而言,该技术目前与核心产品线(逆变器、储能系统)的直接关联度较低。但从长期智能化运维角度看,该技术可为iSolarCloud平台下的分布式传感器(如电流、温度、振动传感器)提供无线供电方案,减少布线成本并提升系统可...
输出功率为5 W且在60 ℃老化下寿命超过20000小时的GaN基蓝色激光二极管
GaN-based blue laser diodes with output power of 5 W and lifetime over 20 000 h aged at 60 ℃
Lei Hu1Siyi Huang1Zhi Liu1Tengfeng Duan1Si Wu1Dan Wang1Hui Yang2Jun Wang3Jianping Liu4 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46
1995年和1996年,在实现p型掺杂、材料质量提升及高亮度GaN基LED突破后,GaN基激光二极管(LDs)的受激辐射与激射现象相继被报道。然而,其实现高输出功率、高电光转换效率及长寿命经历了较长时间。直至2019年,日亚公司报道了具备上述性能的蓝光LDs,推动了GaN基蓝色激光二极管在多个领域的广泛应用。
解读: 该高功率长寿命GaN基蓝色激光二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦激光二极管,但其GaN材料高温可靠性验证(60℃老化20000小时)和高功率密度设计理念可借鉴至功率电子领域。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率器件应用,该研究揭示的材料稳定性机制和热管理方...
电压源逆变器MIMO动态特性分析的扩展频域无源性理论
An Extended Frequency-Domain Passivity Theory for MIMO Dynamics Specifications of Voltage-Source Inverters
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在并网逆变器系统中,频域无源性理论越来越多地用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。然而,由于在低频段难以满足基于无源性的充分稳定条件,无源性理论往往无法实现系统的稳定指标。本文提出了一种扩展的频域无源性理论。通过引入加权矩阵,推导得出了扩展的稳定条件。与传统的基于无源性的稳定条件相比,所提出的理论显著降低了保守性,更适合用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。本文提供了理论分析、数值算例和实验结果,以验证所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项扩展频域无源性理论对我们的并网逆变器产品具有重要的工程应用价值。当前,随着光伏和储能系统大规模接入电网,电网-逆变器交互稳定性问题日益突出,尤其在弱电网场景下,传统无源性理论在低频段的保守性限制了逆变器的控制性能优化空间。 该论文提出的加权矩阵方法显著降低了稳定性判据...
面向预设性能保证的直流微电网集群去中心化-分布式二级控制
Decentralized-Distributed Secondary Control for DC Microgrid Clusters With Pre-Defined Performance Guaranteed
Dan Zhou · Wenting Wang · Qinran Zhu · Xuan Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对直流微电网集群二级控制中分布式策略通信开销大、易受网络攻击,而纯去中心化策略缺乏协同精度的问题,本文提出融合二者优势的新控制框架,并设计瞬态性能可保证控制器,确保电压快速收敛且电流分配误差可控。理论分析完备,实时仿真验证了其有效性与优越性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)及PowerTitan光储一体化系统在多机直流微网集群场景下的协同控制具有直接参考价值。其预设性能保证机制可提升PCS在离网/弱网模式下直流母线电压动态响应与多机均流精度,增强系统黑启动与调峰调频鲁棒性。建议在iSolarCloud平台中集成该类自适应二级...
柔性红外光电传感器的设计策略与研究进展
Design strategies and insights of flexible infrared optoelectronic sensors
Yegang LiangWenhao RanDan KuangZhuoran Wang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
红外光电传感是夜视、医疗健康、军事及空间探测等关键应用的核心技术。引入机械柔性可赋予器件优异的适应性与共形性,有望实现尺寸、重量、功耗和成本更低而性能更高的下一代光电传感系统(SWaP3)。然而,兼顾高红外响应性与良好机械柔性的器件设计仍具挑战。本文综述了柔性红外光电传感器的材料选择、器件结构、制备工艺与集成设计策略,涵盖可穿戴电子与先进成像应用,并展望了面向智能传感、类脑视觉及生物医学应用的未来发展方向。
解读: 该柔性红外光电传感技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器的热管理监测中,柔性红外传感器可实现功率模块、母排连接等关键部位的共形贴附式温度监测,突破传统点式测温局限。其低功耗、轻量化特性契合iSolarCloud云平台的边缘智能诊断需求,可实...
优化建筑能源系统的电网交互性、舒适性和韧性
Optimizing building energy systems for grid-interactivity, comfort and resilience
Wanfu Zheng · Ziqi Huab · Dan Wang · Zhe Wang · Energy Conversion and Management · 2025年9月 · Vol.340
摘要 随着太阳能光伏等可再生能源的广泛应用,在确保电网稳定、用户舒适度以及应对停电事件的韧性的同时,管理建筑能源系统的复杂性变得日益具有挑战性。为应对这一挑战,本研究提出了一种分层控制框架,能够在多个住宅建筑中对电池储能系统、热泵和生活热水(DHW)系统进行最优协调。本文采用线性回归、k近邻回归和LightGBM方法构建了针对扰动的预测模型。在建筑层级,提出一种数据驱动的模型预测控制(MPC)策略,对热泵运行进行最优调控以保障居住者舒适度,并辅以基于规则的控制器实现生活热水储热调度。在微网层级,...
解读: 该分层控制框架对阳光电源ST系列储能变流器和微网解决方案具有重要应用价值。研究提出的建筑级与微网级双层MPC协调策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的削峰填谷和碳减排优化。其数据驱动的预测控制方法可增强iSolarCloud平台的智能调度能力,实现光储热泵多能协同。建筑用电需求预测作为扰动...
基于最优FNN的高实时性与良好可解释性的并网微电网电池能量管理系统
Optimal FNN-Based Energy Management System With High Real-Time Performance and Good Interpretability for Battery in Grid-Connected Microgrid
Bin Liu · Dan Wang · Jiawei Huang · Chengxiong Mao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出一种基于模糊神经网络(FNN)的新型能量管理系统(EMS),通过实时控制电池充放电功率,最小化并网微电网中可再生能源发电与负荷需求之间的功率失配,提升可再生能源的就地消纳能力。该系统采用在线FNN控制器快速响应净负荷的随机波动,参数通过周期性离线训练更新。仿真结果表明:所提FNN-EMS在优化性能上平均优于基准方法18.0217%;具备秒级实时响应能力;且所有FNN参数具有明确物理意义,具有良好可解释性。实验平台验证结果与仿真一致,证明了该系统的有效性与实用性。
解读: 该FNN能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其秒级实时响应能力可显著提升储能系统在微电网场景下的功率调节性能,优化可再生能源就地消纳率平均达18%以上。该技术的良好可解释性与阳光电源iSolarCloud云平台的智能诊断功能高度契合,可实现储能...
稀土氧化物-GaN异质结界面工程用于提升真空紫外探测性能
Interface Engineering of Rare-Earth Oxide-GaN Heterojunction for Improving Vacuum-Ultraviolet Photodetection
Dan Zhang · Jiarong Liang · Han Cai · Weisen Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
氧化镥(Lu₂O₃)是一种超宽带隙(UWB)(5.5 - 6.2 电子伏特)的稀土氧化物,已被提议作为构建真空紫外(VUV)光电探测器的潜在材料。在这项工作中,在 Lu₂O₃/GaN 异质结界面沉积了一层超薄(4 纳米)的氧化铝(Al₂O₃)层,以制备高性能的 Lu₂O₃ 真空紫外光伏探测器。在 0 伏偏压和真空紫外光照下,Lu₂O₃/Al₂O₃/GaN 光电探测器在 192 纳米处的光响应度为 17.2 毫安/瓦,衰减时间为 54.9 毫秒,探测率为 1.2×10¹² 琼斯。该器件的优异性能源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于稀土氧化物-氮化镓异质结真空紫外光探测器的研究虽属于前沿半导体光电领域,但与公司核心业务的直接关联度相对有限。该技术主要聚焦于真空紫外波段(192nm)的光电探测,其应用场景更多集中在紫外消毒、火焰监测、天文探测等特殊领域,与光伏发电和储能系统的可见光-近红外光谱范...
基于最优传输理论的光伏电池异常检测精确分类
Precision classification for anomaly detection in photovoltaic cells via optimal transport theory
Ning Kang · Wenju Hu · Dan Wang · Rongji Xu · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298
摘要 太阳能,特别是光伏发电(PV)系统,在应对气候变化中发挥着至关重要的作用。然而,由于环境因素导致的光伏电池异常,如黑心和裂纹,会显著降低其性能。传统的检测方法通常效率低下且存在风险,而现有的YOLO模型(如YOLOv9)在检测形状或尺寸不规则的异常时也面临挑战。这些异常导致预测置信度低以及分类结果不准确。本文提出了一种用于光伏电池异常检测的精确分类框架,该框架利用最优传输(OT)理论实现。该框架分为两个阶段:在第一阶段,通过在真实标注框内使用k-means聚类特征构建异常原型池;根据异常原...
解读: 该光伏组件异常检测技术对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。基于最优传输理论的精确分类框架可集成至iSolarCloud预测性维护系统,实现黑核、裂纹等异常的自动识别,mAP@0.5达95.8%,误报率降至1.1%。该技术可优化MPPT算法对异常组件的功率追踪...
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...
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