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基于充电瞬态电压分析的模块化多电平变换器电容状态监测
Capacitor Condition Monitoring for Modular Multilevel Converter Based on Charging Transient Voltage Analysis
Hongjian Xia · Yi Zhang · Minyou Chen · Wei Lai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）电容的状态监测方法。该方法利用瞬态电压信号的小波分解技术，无需依赖特定的调制策略或控制方案，即可有效检测等效串联电阻（ESR）的变化，且计算需求适中。该研究通过仿真和实验验证了其在电机驱动应用中的有效性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式及集中式逆变器，特别是针对大功率、高压等级的储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在大型储能及高压并网系统中应用广泛，电容作为核心储能元件，其ESR监测直接关系到系统的全生命周期可靠性。通过引入该瞬态电压分析法，阳光电源可在iSolarClou...
数字控制开关电源电解电容退化在线评估方法及故障预测
Online Evaluation Method of Electrolytic Capacitor Degradation for Digitally Controlled SMPS Failure Prediction
Hiroshi Nakao · Yu Yonezawa · Takahiko Sugawara · Yoshiyasu Nakashima 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种针对数字控制开关电源（SMPS）的电解电容退化评估方法，旨在实现故障预测。电解电容是SMPS中故障率最高的组件之一。该方法通过直接从数据中提取等效串联电阻（ESR）的退化特征，实现了对电容健康状态的实时监测，从而提升了电源系统的可靠性。
解读: 电解电容作为光伏逆变器和储能变流器（PCS）中关键的储能与滤波元件，其寿命直接决定了整机的可靠性。该研究提出的在线ESR监测技术，可直接集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，实现对组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统内部关键电容的实时健康状态（SOH）评估...
低电容StatCom的电容状态监测方法：一种利用固有二次谐波振荡的在线方法
Capacitor Condition Monitoring Method for Low-Capacitance StatComs: An Online Approach Using the Inherent Second-Harmonic Oscillations
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
级联H桥低电容静止同步补偿器（StatCom）通过减小电容尺寸以降低成本，但会导致电容电压出现较大波动。电容的老化（电容值减小或等效串联电阻ESR增加）会严重影响StatCom的性能与安全性。本文提出了一种利用固有二次谐波振荡的在线监测方法，实现对电容状态的实时评估。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度发展，薄膜电容的减容设计是趋势，但其寿命管理是行业痛点。该方法无需额外硬件，仅通过算法提取二次谐波即可实现电容健康状态（SOH）监测，可集成至iSolarCloud平台，实现储能系统的预防性...
基于损耗因子的Boost变换器输出电容健康监测
Health Monitoring of Output Capacitor in Boost Converters Based on Dissipation Factor
Moein Ghadrdan · Saeed Peyghami · Hossein Mokhtari · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于损耗因子测量Boost变换器输出电容健康状态的简单技术。相比以往主要通过测量等效串联电阻（ESR）或电容值来追踪健康状况的方法，该方法通过精确测量损耗因子，为电容老化监测提供了新思路，有助于提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 电解电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的环节之一。该技术提出的基于损耗因子的健康监测方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的DC-DC环节。通过在iSolarCloud智能运维平台集成此类算法，可实现电容老化状态的在线预警，从“...
基于电流模式控制等效电路模型的V2控制小信号分析
Small Signal Analysis of V2 Control Using Equivalent Circuit Model of Current Mode Controls
Yingyi Yan · Fred Lee · Paolo Mattavelli · Shuilin Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文针对V2控制模式，通过分离电流反馈与电容电压反馈，提出了一种适用于ESR主导型输出电容的等效电路模型。该模型基于电流模式控制的统一等效电路，旨在精确分析V2控制在电力电子变换器中的小信号特性，为优化系统动态响应提供理论支撑。
解读: V2控制技术在快速瞬态响应和简化补偿网络方面具有优势，对阳光电源的户用光伏逆变器、充电桩及小型储能变流器（PCS）的控制策略优化具有重要参考价值。通过该等效电路模型，研发团队可更精准地设计闭环控制参数，提升产品在负载突变下的电压稳定性与动态性能。建议将此分析方法应用于下一代高功率密度变换器的控制算法...
单向电流H桥模块化多电平变换器的储能需求与低电容运行
Energy Storage Requirement and Low Capacitance Operation of Unidirectional Current H-Bridge Modular Multilevel Converters
Wenbo Yang · Qiang Song · Biao Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文研究了单向电流H桥模块化多电平变换器（UCH-MMC）。由于其独特的单向电流和双极性电压特性，其运行区域和模式与传统半桥MMC不同。文章重点分析了其储能需求（ESR）及低电容运行特性，为优化变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及储能需求分析，对阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统（ESS）的PCS架构优化具有重要参考价值。UCH-MMC通过减少半导体器件数量，有望进一步降低高压大功率储能变流器的成本与体积。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度和降低直流侧电容需求方面的潜力...
变频驱动器中铝电解电容的老化状态监测
Aging Condition Monitoring for Aluminum Electrolytic Capacitor in Variable Speed Drives
Bo Wang · Jinlei Meng · Pinzhi Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对交流-直流-交流变频驱动器（VSD）中铝电解电容（AEC）的老化监测方法。通过监测电容值和等效串联电阻（ESR）的变化，实现对电容健康状态的评估。该方法适用于包含直流电抗器、AEC及制动支路的LCR网络架构，为电力电子设备的寿命预测提供了技术支撑。
解读: 铝电解电容是阳光电源光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的关键易损元器件，其老化直接影响设备寿命与可靠性。该研究提出的电容值与ESR监测方法，可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack等核心产品的在线健康状态（SOH）评估。建议研发团...
考虑热耦合与不同冷却模式的电容组高分辨率解析热建模方法
A High-Resolution Analytical Thermal Modeling Method of Capacitor Bank Considering Thermal Coupling and Different Cooling Modes
Chunlin Lv · Jinjun Liu · Yan Zhang · Jinpeng Yin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
热应力对电容可靠性至关重要。针对电容组，现有研究在空间尺度上的复杂传热模式及时间尺度上的ESR老化评估尚不明确，导致温度分布预测与寿命评估存在较大误差。本文提出一种高分辨率解析热建模方法，综合考虑了热耦合效应及多种冷却模式，有效提升了电容组热分析的准确性。
解读: 电容是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的核心易损部件，其热设计直接决定了设备在极端环境下的寿命与可靠性。该文提出的高分辨率热建模方法，能够更精准地模拟电容组在复杂工况下的温度分布，有助于优化逆变器和PCS内部的散热布局与风道设计。建议研发团队将其引入...
用于非隔离单开关DC-DC变换器开关故障诊断和电容ESR监测的高效罗氏线圈传感器应用
Application of an Efficient Rogowski Coil Sensor for Switch Fault Diagnosis and Capacitor ESR Monitoring in Nonisolated Single-Switch DC–DC Converters
Ebrahim Farjah · Hadi Givi · Teymoor Ghanbari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
功率开关和电解电容是电力电子变换器中最易损坏的组件。本文提出了一种新型罗氏线圈传感器，通过捕捉电感电流导数，实现对开关故障的诊断及电容等效串联电阻（ESR）的实时监测，为预防性维护提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。非隔离DC-DC变换器广泛应用于户用储能系统及小型组串式逆变器中，电解电容的老化和开关管故障是影响系统寿命的核心痛点。通过引入该新型罗氏线圈传感器，iSolarCloud智能运维平台可实现更精准的故障预警和健康状态（SOH）评估，减少...
一种两相串联电容双路径混合DC-DC变换器的分析与设计
Analysis and Design of a Two-Phase Series Capacitor Dual-Path Hybrid DC-DC Converter
Yijie Wang · Jinfeng Zhang · Yueshi Guan · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文首次提出了一种降压比小于1/6的两相串联电容双路径混合DC-DC变换器。该拓扑通过将输出电流分流至电容路径和电感路径，有效降低了电感电流的平均值及纹波，同时减小了电感等效串联电阻（ESR）引起的导通损耗，提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过混合路径设计显著降低了电感电流应力和损耗，对于阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率充电桩产品具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，该技术可优化DC-DC级效率，减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队评估其在高压大电流降压场景下的应用潜力，特别是针对未来高压平台充电桩...
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...
基于高频纹波电流视角的固态变压器混合直流链路寿命延长与ESR监测集成设计
Integrated Design for Lifetime Extension and ESR Monitoring of Hybrid DC Link in Solid-State Transformer From the Perspective of High-Frequency Ripple Current
Jinxiao Wei · Hao Feng · Li Ran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
混合直流链路电容在固态变压器（SST）等级联两级系统中起关键作用，需承受宽频谱纹波电流带来的老化应力。本文提出了一种将寿命延长设计与状态监测（CM）相结合的技术，通过优化设计减轻电容应力，并实现等效串联电阻（ESR）的实时监测，从而提升系统整体可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。储能变流器（PCS）在处理高频纹波电流时，直流侧电容是影响系统寿命的薄弱环节。本文提出的ESR监测与寿命延长设计方法，可直接应用于阳光电源PCS产品的可靠性设计与预防性维护，通过算法集成在...
一种具有伪波跟踪技术的恒导通时间控制DC-DC降压变换器，用于提高调节精度和负载瞬态响应
A Constant-on-Time Control DC–DC Buck Converter With the Pseudowave Tracking Technique for Regulation Accuracy and Load Transient Enhancement
Wen-Hau Yang · Chao-Jen Huang · Han-Hsiang Huang · Wei-Ting Lin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文针对传统恒导通时间（COT）控制Buck变换器在引入电流反馈后导致的输出电压调节精度下降及瞬态响应变慢问题，提出了一种伪波跟踪技术。该技术在消除对输出电容大ESR依赖的同时，有效提升了系统的稳态精度与动态响应速度。
解读: 该技术主要针对DC-DC降压变换器的控制策略优化，属于电力电子基础拓扑控制范畴。对于阳光电源而言，该技术可应用于户用光伏逆变器内部的辅助电源模块或小型DC-DC变换电路，以提升电源转换效率和动态响应性能。虽然该研究不直接涉及大功率光伏逆变器或PowerTitan储能系统的主功率拓扑，但其提出的伪波跟...
基于氧化还原活性NiO和ZnO掺杂的二元PPy/PANI聚合物基体超级电容器的电化学研究
Electrochemical investigations on redox-active NiO and ZnO incorporated binary PPy/PANI polymer matrices for supercapacitors
Priyanka Elumalai · Julie Charles · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0
高效储能器件日益增长的需求持续推动研究人员设计高性能超级电容器。在本研究工作中，我们报道了两种不同的聚吡咯/聚苯胺（PPy/PANI）基三元电极——NiO/PPy-PANI和ZnO/PPy-PANI之间全面的电化学对比。这些三元纳米复合材料通过一步化学氧化聚合法有效制备。采用XRD、FTIR、FESEM和XPS分析手段验证了NiO和ZnO成功嵌入PPy/PANI聚合物基体中。进一步地，将所制备的NiO/PPy-PANI和ZnO/PPy-PANI纳米材料作为电极，在1 M KOH电解液中使用三电极...
解读: 该NiO/PPy-PANI三元纳米复合材料超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其430 F/g比电容、15 Wh/kg能量密度及2500次循环后72%容量保持率,可为ST系列PCS的直流侧储能优化提供混合储能方案思路。低ESR值(2.12 Ω)特性适合PowerTitan系统的功率型应...
一种适用于宽输出电容范围和Au80Sn20合金焊料封装的高压低 dropout 稳压器
A High-Voltage Low-Dropout Regulator With Wide Ranges of Output Capacitance and Au80Sn20 Alloy Solder for Packaging
Hua Fan · Xiaopeng Diao · Qi Wei · Quanyuan Feng · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本文提出了一种可在-55°C至125°C宽温范围内稳定工作的高压低dropout（LDO）稳压器电路设计与实现。该LDO支持1至100 μF输出电容及数十毫欧至数欧等效串联电阻（ESR）的宽范围变化，静态电流不超过200 μA。通过采用p型横向扩散MOS（LDMOS）功率管替代传统p-n-p双极型晶体管，显著降低静态电流。结合特殊反馈路径的运算放大器、AB类双极驱动器与动态偏置技术，有效改善了因LDMOS栅极电容大导致的瞬态响应退化。测试结果表明，在负载电流3 μs内从5 mA阶跃至750 mA...
解读: 该高压宽温LDO技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，其-55°C至125°C宽温特性和低静态电流（<200μA）可显著提升控制板卡在极端环境下的可靠性并降低待机损耗。LDMOS功率管设计和动态偏置技术可应用于车载OBC和充电桩的辅助电源模块，750mA快速负...
基于数字孪生的单相PWM整流器灰箱建模与关键参数监测
Gray-Box Modeling and Key Parameters Monitoring of Single-Phase PWM Rectifiers Based on Digital Twins
Sihui Zhang · Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对工业保密性和知识产权限制导致控制参数难以获取的问题，现有单相脉宽调制（PWM）整流器的白箱数字孪生（DT）模型在实际应用中受限。为此，本文提出一种可克服未知控制参数限制且精度更高的灰箱DT模型。该模型引入死区效应和电容等效串联电阻（ESR），提升了准确性，并更贴近实际系统运行特性，具备更全面的健康状态监测能力。基于实测动静态工况数据，模型部署于独立服务器，结合粒子群与鲸鱼优化混合算法实现关键参数精确在线监测。实验验证了模型在不同工况、参数及控制策略下的有效性，并分析了误差影响。本研究推动了非...
解读: 该灰箱数字孪生建模技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和车载OBC充电机中，PWM整流器是核心功率单元，该技术可在无需获取控制参数的情况下实现精确建模，特别适用于第三方设备集成场景。引入死区效应和电容ESR的建模方法可提升SiC器件应用的精度，支持iSolarCloud平台的非...
研究一种离子掺杂剂在有机半导体及热电应用中的掺杂性能
Investigating the doping performance of an ionic dopant for organic semiconductors and thermoelectric applications
Jing Guo1Yaru Feng2Jinjun Zhang2Jing Zhang3Ping-An Chen4Huan Wei5Xincan Qiu6Yu Liu6Jiangnan Xia5Huajie Chen7Yugang Bai8Lang Jiang9Yuanyuan Hu10 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
掺杂在提升有机半导体在光电子和热电器件中的性能方面起着关键作用。本研究系统探讨了离子掺杂剂4-异丙基-4′-甲基二苯基碘𬭩四（五氟苯基硼酸盐）（DPI-TPFB）作为p型掺杂剂在有机半导体中的性能与适用性。以p型PBBT-2T为模型，通过ESR、紫外-可见-近红外吸收光谱及功函数分析证实其显著掺杂效果，使薄膜电导率提升超过四个数量级。DPI-TPFB还表现出广泛的适用性，可有效掺杂多种p型材料，并使n型N2200转变为p型行为。将其应用于有机热电器件，获得约10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的功率因子，...
解读: 该离子掺杂有机半导体技术对阳光电源热管理系统具有潜在价值。研究中10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的热电功率因子可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的余热回收利用，将功率器件散热转化为电能，提升系统综合效率。有机热电材料的柔性特性适合贴合SiC/GaN功率模块表面进行温差发电，为辅助电路供电。在电动汽车驱...
储能用多层陶瓷电容器的研究进展：综述
Research progress on multilayer ceramic capacitors for energy storage: review
Shiqi Chen · Yiwen Ding · Haowen Mu · Wukui Tian 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
作为电子器件中的关键元件，多层陶瓷电容器（MLCC）因其独特的结构可在有限体积内实现高电容值。同时，由于其优异的电学特性，在能量存储领域也发挥着重要作用。此外，MLCC的卓越性能支持了高性能、高度集成电子器件的发展，并在能量存储与转换领域展现出巨大潜力。针对提高能量密度和功率密度的需求，MLCC的设计与创新已成为研究热点。通过优化材料配方以及改进电极结构设计，可显著提升其能量密度。同时，由于具有低等效串联电阻（ESR）和低等效串联电感（ESL），MLCC表现出优异的功率密度特性，成为高频电路和脉...
解读: 该MLCC储能技术对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。MLCC的低ESR/ESL特性可优化直流母线滤波设计,提升功率密度和动态响应速度,特别适用于SiC/GaN功率器件的高频开关应用。其高能量密度特性可减小储能变流器体积,支持模块化集成。在充电桩产品中,MLCC可...
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