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基于扩展谐波状态观测器的永磁同步电机驱动平滑速度控制周期性扰动消除
Selective Periodic Disturbance Elimination Using Extended Harmonic State Observer for Smooth Speed Control in PMSM Drives
Mingjin Hu · Wei Hua · Zuo Wang · Shihua Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对永磁同步电机(PMSM)驱动中周期性转矩扰动的消除问题,提出了一种扩展谐波状态观测器(EHSO)。该方法旨在实现平滑的速度控制,通过精确估计扰动分量,避免了传统谐振控制器对系统鲁棒性的负面影响,有效提升了电机驱动系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要针对电机驱动的精密控制,与阳光电源的“风电变流器”及“电动汽车充电桩”业务具有较强的技术同源性。在风电变流器中,电机侧的转矩脉动抑制对于提升风机传动链的寿命和发电效率至关重要;在充电桩模块的功率变换控制中,类似的观测器算法可用于优化电流环性能。建议研发团队关注该EHSO算法在非理想电网环境...
一种具有恒频控制和新型有源电流检测技术的电流模式迟滞Buck变换器
A Current-Mode-Hysteretic Buck Converter With Constant-Frequency-Controlled and New Active-Current-Sensing Techniques
Jiann-Jong Chen · Yuh-Shyan Hwang · Yitsen Ku · Yun-Hua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种采用恒频控制和有源电流检测(ACS)技术的迟滞电流控制Buck变换器。该变换器利用锁相环技术实现了1 MHz的恒定开关频率,即使在输入电压或负载电流变化时也能保持频率稳定。提出的ACS电路有效优化了电流采样性能。
解读: 该技术主要涉及DC-DC变换器的基础拓扑优化与控制策略。对于阳光电源而言,其核心价值在于提升户用光伏逆变器及储能PCS内部辅助电源或低压DC-DC模块的效率与功率密度。通过引入恒频迟滞控制和有源电流检测,可以有效减小电感体积并降低EMI干扰,有助于优化户用储能系统(如PowerStack)及充电桩内...
一种无升压电感、无电解电容的单级双向隔离式AC-DC变换器
A Boost-Inductorless Electrolytic-Capacitorless Single-Stage Bidirectional Isolated AC–DC Converter
Yutan Zhang · Wendi Song · Weijie Hua · Guoce Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着宽禁带器件的发展,双向隔离式AC-DC变换器成为电动汽车充电和储能应用中实现高功率密度和高效率的理想方案。针对现有单级或两级变换器中升压电感循环电流损耗大的问题,本文提出了一种新型拓扑,通过去除升压电感和电解电容,显著提升了系统的紧凑性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有重要参考价值。通过去除升压电感和电解电容,不仅能有效减小PCS模块的体积,提升功率密度,还能规避电解电容寿命瓶颈,显著增强系统在极端环境下的可靠性。建议研发团队评估该拓扑在中小功率充电桩及户用储能PCS中的...
基于D轴电流下垂控制的构网型变换器低电压穿越性能提升研究
D-Axis Current-Based Droop Control of Grid-Forming Converters for Improving Low-Voltage Ride-Through Performance
Guannan Zhu · Min Chen · Feng Jiang · Pengcheng Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
构网型(GFM)变换器在低电压穿越(LVRT)期间面临过流和功角失稳挑战。本文提出一种基于D轴电流的下垂控制策略,通过改进虚拟阻抗方法,有效抑制故障期间的过流,并防止功角发散,从而提升系统的暂态稳定性和故障后恢复速度。
解读: 该技术对阳光电源的构网型储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及大型光伏逆变器至关重要。随着全球电网对高比例可再生能源接入的稳定性要求提高,构网型技术已成为核心竞争力。本文提出的D轴电流下垂控制策略,能够显著增强逆变器在弱电网或故障工况下的鲁棒性,有效解决传统虚拟同步机在严重电...
一种新型直流多脉冲集成舰船供电系统及基于变压器非整数匝比偏差的性能分析
A New DC Multipulse Integrated Shipboard Power Supply System and Performance Analysis Referring to Transformer Noninteger Turns Ratio Deviation
Bonan An · Yong Li · Bin Xie · Hua Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种基于磁集成多脉冲整流变压器(MI-MPCT)的新型直流多脉冲集成舰船供电系统(dc-MISPSS)。该系统旨在通过优化变压器设计,在减小体积、提升电能质量的同时,有效抑制舰船电力系统的振动与噪声,为下一代舰船电力推进与供电架构提供技术支撑。
解读: 该研究聚焦于高功率密度、低噪声的磁集成多脉冲整流技术,主要应用于舰船等特殊工业场景。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏、储能及风电领域,但该文提出的磁集成技术与多脉冲整流方案在提升大功率变流器功率密度、降低谐波污染方面具有参考价值。对于阳光电源的集中式逆变器或大型储能变流器(PowerTitan系...
通过两个相反方向的散热监测功率模块焊料退化
Monitoring Power Module Solder Degradation From Heat Dissipation in Two Opposite Directions
Zedong Hu · Borong Hu · Li Ran · Peter J. Tavner 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
焊料退化是功率半导体模块的主要失效机制。本文提出了一种监测方法,通过检测模块在向上(经硅胶)和向下(经焊料层至散热器)两个相反方向散热的相对变化,来评估焊料层的退化程度。该方法基于模块外部封装的测量数据,为功率模块的健康状态监测提供了有效手段。
解读: 功率模块的可靠性是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器等核心产品的生命线。该研究提出的基于外部热阻变化的焊料退化监测方法,无需侵入式传感器,非常适合集成至iSolarCloud智能运维平台。通过在逆变器和PCS产品中部署此类在线健康监测算法,可实现对IGBT/SiC模块失效...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅(SiC)功率MOSFET应用日益广泛,其可靠性问题备受关注,尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验,研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下,交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响,对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时,参考该研究的应力测试模型,针对性地优化驱动电压参数...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅(SiC)MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而,阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道,但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制,对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
一种用于长距离多负载的负载无关无线电能传输系统
Load-Independent Wireless Power Transfer System for Multiple Loads Over a Long Distance
Chenwen Cheng · Fei Lu · Zhe Zhou · Weiguo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种利用中继线圈的新型长距离无线电能传输(WPT)系统,旨在为高压应用(如柔性交流输电系统)中的驱动电路提供电源。与传统仅在末端连接负载的系统不同,该方案优化了中继线圈的配置,实现了多负载下的高效能量传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,目前阳光电源的核心产品线(光伏逆变器、储能系统、充电桩等)主要基于有线电能转换与传输。虽然WPT在极端高压隔离场景或特定工业驱动电源中具有前瞻性,但短期内对现有产品线(如PowerTitan储能系统或组串式逆变器)的直接应用价值有限。建议关注其在高压驱动电路...
一种具有自适应极点跟踪频率补偿技术的高效率快速瞬态响应低压差线性稳压器
A High-Efficiency and Fast-Transient Low-Dropout Regulator With Adaptive Pole Tracking Frequency Compensation Technique
Xin Ming · Hua Liang · Zhi-Wen Zhang · Yang-Li Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于陶瓷电容负载的低压差线性稳压器(LDO)的平滑极点跟踪技术。传统LDO的主极点位于输出端且随负载变化,导致全负载范围内的环路稳定性问题。本文提出的频率补偿方法通过误差放大器的自适应负载电阻控制,有效解决了这一问题,提升了LDO的效率与瞬态响应速度。
解读: LDO作为基础电源管理芯片,广泛应用于阳光电源的各类控制板卡中,为DSP、MCU及传感器等核心元器件提供低噪声、高稳定的供电。该技术通过自适应极点跟踪优化了LDO的瞬态响应和稳定性,有助于提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及iSolarCloud智能运维终端内部控制电路的可靠性。建议研发...
一种实现全负载范围内高效率的移相全桥变换器新型混合模式控制
A Novel Hybrid Mode Control for a Phase-Shift Full-Bridge Converter Featuring High Efficiency Over a Full-Load Range
Li-Chung Shih · Yi-Hua Liu · Huang-Jen Chiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种针对移相全桥(PSFB)变换器的新型混合模式控制技术。该方法通过动态调整变压器匝数比以降低循环电流,从而有效减少循环损耗,显著提升了变换器在轻载和重载条件下的功率效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。移相全桥拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器DC-DC级以及储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)的PCS模块中。轻载效率一直是行业痛点,该混合模式控制方案能有效优化变换器在宽负载范围内的能效表现,有助于提升产品在不同工况下的发电收益...
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...
肖特基型p-GaN栅HEMT中负栅极偏置引起的动态导通电阻退化
Negative Gate Bias Induced Dynamic ON-Resistance Degradation in Schottky-Type p-Gan Gate HEMTs
Zuoheng Jiang · Mengyuan Hua · Xinran Huang · Lingling Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文系统研究了关断状态栅极偏置(VGS,OFF)对商用肖特基型p-GaN栅HEMT动态导通电阻(RON)的影响。通过双脉冲测试和脉冲I-V系统,评估了在硬开关和软开关条件下,不同栅极和漏极偏置对动态RON的影响。研究发现,更负的VGS,OFF会导致更显著的动态RON退化。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有重要应用前景。该研究揭示了p-GaN栅HEMT在负偏置下的动态导通电阻退化机制,对提升阳光电源产品的长期可靠性至关重要。建议研发团队在设计驱动电路时,优化负压关断策略,以抑制动态损耗增加。同时,该研究成果可指导iSola...
一种基于交流磁通抵消的DAB变换器直流偏置检测高精度传感器
A High-Precision Sensor Based on AC Flux Cancellation for DC Bias Detection in Dual Active Bridge Converters
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
变压器直流偏置威胁双有源桥(DAB)变换器的安全运行。在强交流电流中检测毫安级直流分量极具挑战。本文提出一种基于交流磁通抵消的电流传感器,利用电流互感器(CT)提取交流分量,实现对直流偏置的高精度检测,提升变换器可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式光伏逆变器中的DAB拓扑具有极高应用价值。DAB是实现直流侧能量双向流动的核心,变压器直流偏置易导致磁饱和,引发过流保护误动作或器件损坏。该高精度检测方案可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现对变压器运行状态...
基于全局状态观测器的混合能源系统中双向DC-DC变换器开路故障诊断
A Global State Observer-Based Open-Switch Fault Diagnosis for Bidirectional DC–DC Converters in Hybrid Energy Source System
Jun Hang · Chaoqiang Ge · Shichuan Ding · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
开路故障是DC-DC变换器最常见的故障之一,若无法及时诊断将严重影响系统运行。本文提出了一种基于全局状态观测器的双向DC-DC变换器开路故障诊断方法,通过建立变换器的全局数学模型,实现对故障的快速准确识别。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及PCS产品线具有极高的应用价值。储能变流器中广泛应用双向DC-DC拓扑,开路故障诊断直接关系到系统的可靠性与安全性。通过引入全局状态观测器,可实现对功率模块故障的实时监测与快速定位,显著提升iSolarCloud智能运维...
基于互补型GaN HEMT的高频脉冲激光驱动器
High-Frequency Pulsed Laser Driver Using Complementary GaN HEMTs
Ching-Yao Liu · Chun-Hsiung Lin · Hao-Chung Kuo · Li-Chuan Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于高频激光雷达(LiDAR)的高效激光驱动器,旨在满足20MHz重复频率、10ns脉宽及50W瞬时功率的严苛要求。针对自动驾驶领域对高功率效率的需求,该驱动器通过互补型GaN HEMT技术优化了开关性能,显著提升了系统整体能效。
解读: 该文献探讨了GaN器件在高频脉冲应用中的性能优势。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统,但随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进,GaN等宽禁带半导体在辅助电源、高频驱动电路及未来小型化储能控制模块中具有应用潜力。建议研发团队关注GaN器件在高频开关下的损耗特性与可靠性评估,这有助...
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...
栅极电阻对改善硅/碳化硅混合开关动态过流应力的影响
Impact of Gate Resistance on Improving the Dynamic Overcurrent Stress of the Si/SiC Hybrid Switch
Xiaofeng Jiang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Hua Mao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
硅/碳化硅(Si/SiC)混合开关(HyS)结合了高电流Si IGBT与低电流SiC MOSFET的优势,在轻载和重载下均能实现更低的导通损耗。然而,为避免器件损坏,必须解决HyS在重载条件下所面临的动态过流应力问题。本文研究了栅极电阻对缓解该过流应力的影响。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,Si/SiC混合开关技术可在保持成本优势的同时,有效降低系统损耗。通过优化栅极驱动电路(如动态调整栅极电阻),可以显著改善功率模块在重载工况下的动态过流应力,从而提升逆变器和PCS的...
基于SCADA数据的周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测
Periodic-Enhanced Informer Model for Short-Term Wind Power Forecasting Using SCADA Data
Zhao-Hua Liu · Long-Wei Li · Hua-Liang Wei · Ming Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
针对风电场SCADA系统提供的丰富运行与环境数据,提出一种周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测。首先,采用基于v-p曲线与四分位法结合的方法滤除稀疏离群点,并利用DBSCAN算法去除功率曲线中的聚集噪声;其次,基于最大信息系数筛选多特征输入集以提升数据利用效率;进而设计时序卷积网络提取输入特征的标量投影,并融合局部与全局时间戳构建周期信息增强的嵌入层;最后,在Informer模型中引入多尺度深度融合模块,实现跨时间尺度特征的深层整合,有效避免了模型加深带来的资源浪费与过拟合问题。实...
解读: 该周期增强型Informer模型对阳光电源的智能运维和储能系统具有重要应用价值。首先,该模型的多特征输入与时序预测技术可直接应用于iSolarCloud平台的发电预测模块,提升风光储多能互补系统的调度效率。其次,模型的周期性特征提取方法可优化ST系列储能变流器的能量管理策略,特别是在PowerTit...
基于图形化说明的构网型逆变器故障恢复机理与方法
Mechanism and Methods for Fault Recovery of Grid-Forming Inverter by Graphical Illustration
Jialun Yang · Hua Ye · Yantuan Wang · Yutian Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
现有的基于优先级的并网型(GFM)逆变器限流控制(CLC)可能会导致故障恢复失败,包括陷入限流控制以及在限流控制和恒压控制(CVC)之间出现模式振荡。为解决这些问题,本文首先通过在相量图中阐述三种故障恢复状态的条件,揭示了下垂控制的并网型逆变器的故障恢复机制。然后,提出了两种方法,包括确定电流角度的最优范围和饱和模块的上限,以确保并网型逆变器成功实现故障恢复。多次实验测试验证了理论分析的正确性。
解读: 该故障恢复机理研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。现有CLC控制导致的恢复失败问题在弱电网场景下尤为突出,影响系统可靠性。文章提出的图形化分析方法可优化阳光电源构网型GFM控制策略,解决电流限幅后的模式切换异常,提升故障穿越后的快速恢复能力。该技术可应...
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