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不平衡输入电压下消除矩阵变换器输入电流谐波的反馈控制策略
Feedback Control Strategy to Eliminate the Input Current Harmonics of Matrix Converter Under Unbalanced Input Voltages
Jiaxing Lei · Bo Zhou · Jinliang Bian · Jiadan Wei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
由于输入与输出控制的强耦合,矩阵变换器(MC)的输入电流反馈控制实现难度较大,且在不平衡输入电压下会导致严重的电流畸变。本文提出了一种反馈控制策略,旨在解耦输入输出控制,有效抑制不平衡电网条件下的输入电流谐波,提升系统鲁棒性。
解读: 矩阵变换器作为一种无中间直流环节的电力变换技术,虽与阳光电源主流的电压源型逆变器(VSI)拓扑不同,但其核心的输入电流控制与电网适应性研究对公司在复杂电网环境下的并网技术具有参考价值。该文献提出的解耦控制策略可借鉴用于优化阳光电源组串式逆变器或风电变流器在弱电网或电网电压不平衡工况下的控制算法,提升...
一种用于混合能源电动汽车的宽电压增益范围开关电容双向DC-DC变换器
A Switched-Capacitor Bidirectional DC–DC Converter With Wide Voltage Gain Range for Electric Vehicles With Hybrid Energy Sources
Yun Zhang · Yongping Gao · Lei Zhou · Mark Sumner · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种适用于混合能源电动汽车的高升/降压比开关电容双向DC-DC变换器。该拓扑具有电路简单、元件数量少、电压增益范围宽、电压应力低及共地等优点。此外,同步整流技术实现了零电压开关(ZVS),有效提升了转换效率。
解读: 该拓扑的高增益和宽电压范围特性对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值,特别是在高压快充及V2G(车网互动)场景下,能有效降低功率器件电压应力并提升系统效率。此外,该技术方案中关于开关电容与双向变换的结合,亦可为阳光电源储能系统(如PowerStack)中DC-DC模块的轻量化与高功率密度设计...
一种具有低电压和电流应力的无变压器单开关双电感高增益升压变换器系列
A Family of Transformer-Less Single-Switch Dual-Inductor High Voltage Gain Boost Converters With Reduced Voltage and Current Stresses
Ling Qin · Lei Zhou · Waqas Hassan · John Long Soon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一系列无变压器单开关双电感高增益升压变换器。该拓扑结构在实现高电压增益的同时,有效降低了电压和电流应力。其增益特性与开关电感升压变换器类似,非常适用于光伏发电等需要高升压比的应用场景。
解读: 该拓扑结构通过优化电感配置实现了高升压比,且降低了功率器件的电压和电流应力,这对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要的参考价值。在户用光伏系统中,组件电压往往较低,采用此类高增益拓扑可以简化前端DC-DC级设计,提升系统整体效率并降低器件选型成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的...
自动化仓储系统中LCC-S补偿多接收端双向无线电能传输系统的效率优化
Efficiency Optimization of LCC-S Compensated Multiple-Receiver Bidirectional WPT System for Stackers in Automated Storage and Retrieval Systems
Lingyun Zhou · Shunpan Liu · Yundi Li · Ruikun Mai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在自动化仓储系统(ASRS)中,无线电能传输(WPT)技术可有效替代接触式供电。本文针对多堆垛机应用场景,研究了LCC-S补偿拓扑下的双向WPT系统,重点探讨了在堆垛机下放货物时,如何通过电机能量回馈机制提升系统整体效率。
解读: 该技术涉及的双向无线电能传输(WPT)及能量回馈机制,与阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源主营业务集中在有线充电和储能PCS,但无线充电技术在未来工业物流、移动机器人及高端户用场景中具有潜在的替代或补充价值。建议研发团队关注该拓扑在高功率密度双向DC-DC变...
一种基于两阶段自适应虚拟阻抗的限流方法,用于提升构网型逆变器的电网支撑能力
A Current-Limiting Method Based on Two-Stage Adaptive Virtual Impedance for Improved Grid-Supporting Capability of Grid-Forming Inverters
Hanting Peng · Xiaoping Zhou · Lei Zhang · Lerong Hong 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在电网故障期间,构网型逆变器(GFMI)需在抑制过流的同时提供电网支撑。然而,现有限流方法常忽视电网支撑能力。本文提出了一种基于两阶段自适应虚拟阻抗的限流策略,理论分析表明该方法在故障期间能有效平衡限流需求与电网支撑性能。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型(Grid-forming)储能变流器(如PowerTitan系列)至关重要。在弱电网或高比例可再生能源接入场景下,GFM逆变器需具备极强的故障穿越与支撑能力。该两阶段自适应虚拟阻抗方法能有效解决传统限流策略导致的电压支撑能力下降问题,提升系统在复杂电网故障下的稳定性。建议...
一种基于MCT大功率半导体器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器
A Novel 30 MW Solid-State Pulsed Power Generator Based on MCT High-Power Semiconductor Device
Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈,提出了一种基于MCT(MOS控制晶闸管)器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。
解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术,主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景,与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET,以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...
基于开口绕组永磁同步电机的电动汽车集成式双电池充电器转矩消除控制策略
The Torque Elimination Control Strategy for Integrated Dual-Battery Charger of Electric Vehicle based on Open-End Winding Permanent Magnet Synchronous Motor
Le Zhang · Jiadan Wei · Lei Guo · Chaoyan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种基于开口绕组永磁同步电机(OW-PMSM)驱动系统的重构拓扑,旨在实现电动汽车车载集成式双电池充电(IDBC)。该系统通过重构驱动系统的两套三相绕组和双逆变器,实现了无桥功率因数校正(PFC)整流和并联Buck变换功能,在充电过程中有效消除了电机转矩。
解读: 该技术通过复用电机驱动系统的功率电子器件实现车载充电功能,体现了电力电子集成化趋势。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务,该研究提供的无桥PFC整流与转矩消除控制策略具有参考价值。虽然阳光电源目前侧重于充电桩硬件,但随着车网互动(V2G)及集成化趋势的发展,此类拓扑研究有助于优化充电模块的功率密度与成本...
一种用于移动桌面充电且具有恒流恒压输出的可切换双频LCC-S-S补偿三线圈无线电能传输系统
A Switchable Dual-Frequency LCC-S-S Compensated Three-Coil WPT System for Mobile Desktop Charging With Constant Current and Constant Voltage Outputs
Haibing Wen · Jiayuan Li · Kehan Zhang · Peng Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种用于移动桌面充电的三线圈无线电能传输(WPT)系统。针对电池充电过程中等效电阻变化的问题,该系统采用可切换双频LCC-S-S补偿网络,实现了恒流(CC)和恒压(CV)输出模式的灵活切换,有效提升了传输距离与充电效率,满足了移动设备充电的实际需求。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但随着未来无线充电技术在电动汽车及移动储能设备中的应用潜力增加,该研究中关于LCC补偿网络及多模式输出控制的拓扑设计,可为公司在未来无线充电桩产品的研发储备上提供参...
一种具有空间节省耦合结构的新型混合无线电能传输系统设计与分析
Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System With a Space-Saving Coupler Structure
Xingran Gao · Chunhua Liu · Hong Zhou · Wenshan Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种新型混合无线电能传输(HWPT)系统,通过将感应式(IPT)线圈嵌入金属框架内,将电容耦合板简化为单框架结构,实现了紧凑的耦合器设计,有效节省了空间并提升了功率传输密度。
解读: 该技术通过集成化设计提升了无线电能传输的功率密度,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的演进,这种紧凑型耦合器结构有助于优化充电桩的体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在未来高功率密度充电模块中的应用潜力,特别是针对电动汽车无线充电场景,探索其与现有充电桩产品线在功...
用于燃料电池汽车的准Z源升压三电平DC-DC变换器
Wide Input-Voltage Range Boost Three-Level DC–DC Converter With Quasi-Z Source for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Jilong Shi · Lei Zhou · Jing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
针对燃料电池汽车中燃料电池堆动态低电压与逆变器直流母线恒定高电压(400V)之间的电压失配问题,本文提出了一种基于二极管整流准Z源的升压三电平DC-DC变换器(BTL-DRqZ)。该拓扑基于传统的飞跨电容三电平升压结构,有效提升了电压增益并优化了输入电压范围。
解读: 该研究提出的高增益三电平DC-DC拓扑在燃料电池发电及电动汽车充电领域具有应用潜力。对于阳光电源而言,该技术可为氢能业务(如电解槽电源或燃料电池系统)提供高效的功率变换参考,有助于提升系统功率密度并降低开关应力。建议研发团队关注其在宽输入电压范围下的效率表现,评估其是否可优化现有充电桩或储能PCS中...
通过外加磁场调控液态金属电池的放电性能和电极界面
Regulating the discharge performance and electrode interface of liquid metal batteries through external magnetic fields
Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 液态金属电池(LMBs)因其长循环寿命、高安全性和低成本,在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而,LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险,严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先,通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明,外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下,61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%;在1000 mA cm−2的电流密度下,29.6 m...
解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...
考虑储能和需求响应的物联网智慧能源枢纽能量管理
Energy Management Considering Energy Storage and Demand Response for Smart Energy Hub in Internet of Things
Jinyong Lei · Changcheng Zhou · Xiaolin Li · Andi Huang 等6人 · IEEE Access · 2020年2月
本文提出能源系统中智慧能源枢纽SEH与用户间交互的能源优化管理方法。系统中还考虑物联网IoT和储能。首先构建SEH和用户模型,然后讨论储能影响下的利润模型。接下来应用Stackelberg博弈模型,其中SEH作为领导者用户为跟随者。提出双层算法求解问题。最后研究案例验证方法正确性。结果表明该方法可用于综合能源系统的有效能量管理,IoT在信息交换中发挥重要作用。
解读: 该智慧能源枢纽管理技术对阳光电源综合能源服务解决方案有重要应用价值。阳光PowerTitan储能系统可作为能源枢纽核心设备,协调多能源供需。Stackelberg博弈模型的领导者-跟随者机制可应用于阳光虚拟电厂的分层优化控制。双层算法对阳光iSolarCloud平台的多目标优化有借鉴意义。IoT信息...
基于物理信息的LSTM电力变压器时间序列预测模型
Physics-Informed LSTM-Based Time-Series Forecasting Model for Power Transformers
Leixiao Lei · Yigang He · Zhikai Xing · Zihao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
数据的复杂性和有限的模型泛化能力极大地阻碍了预测精度。本文提出了一种具有自适应权重分配的物理信息融合长短期记忆模型(PILSTM - AWA)。首先,PILSTM - AWA采用分段特征提取方法,以增强局部信息捕获能力,提高对非线性数据的特征提取能力。然后,将油中溶解气体的物理分布和动态变化规律嵌入到长短期记忆(LSTM)框架中。设计了PILSTM模型来约束数据波动并预测油中溶解气体。最后,引入自适应动态加权策略来平衡物理信息和数据信息,提高预测精度。本研究利用了一台1000 kV变压器的在线监...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于物理信息的LSTM时序预测技术虽然聚焦于电力变压器油中溶解气体预测,但其核心方法论对我司储能系统和光伏逆变器的预测性维护具有重要借鉴价值。 该技术的核心创新在于将物理约束嵌入深度学习框架,通过自适应权重平衡物理规律与数据驱动信息,这与我司大型储能电站中电池热管理、...
一种基于高频罐型铁氧体磁芯松耦合变压器的新型同时无线传能与数据传输系统设计与分析
Design and Analysis of a Novel Simultaneous Wireless Power and Data Transfer System With a High-Frequency Tank-Type Ferrite Core Loosely-Coupled Transformer
Yujing Guo · Xiang Xu · Ping Jin · Tianrui Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
本文提出了一种采用高频罐式铁氧体磁芯松耦合变压器(LCT)的四绕组同时无线功率与数据传输(SWPDT)系统。针对该松耦合变压器,提出了一种完整的解析面积乘积(AP)设计方法,该方法同时考虑了边缘效应和趋肤效应,以优化同时进行功率和数据传输的配置。建立了整个同时无线功率与数据传输系统的高频电路模型,并采用解析方法计算了功率/数据通道中的电感参数和电压增益。在模型中引入了互感和交流电阻系数,以表征松耦合变压器绕组的高频效应。搭建了同时无线功率与数据传输系统的实验样机平台。通过仿真和实验结果验证了完整...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项四绕组同步无线电能与数据传输(SWPDT)技术具有显著的应用价值。该技术采用高频罐式铁氧体磁芯松耦合变压器,实现了电能传输与数据通信的集成化,这与我们在储能系统、电动汽车充电及分布式能源管理领域的战略布局高度契合。 在储能系统方面,该技术可优化模块化电池管理架构。传统...
基于构网型控制的分布式能源资源孤岛检测性能评估
Performance Evaluation of Islanding Detection for Distributed Energy Resources with Grid-forming Control
Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
随着分布式能源资源(DER)的广泛应用,构网型(GFM)逆变器控制技术得到发展,旨在维持并网运行下的频率与电压稳定,但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移(SMS)孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型,深入分析二者交互机理,确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明,SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果,需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法,可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定,解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...
利用相变材料作为光谱分束滤光片的聚光光伏/热系统提升能量转换效率
Enhanced energy conversion in a concentrated photovoltaic/thermal system using phase change material as a spectral beam filter
Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统,采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模,独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后,性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明,将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力,稳定光伏组件温度,并改善光谱吸收特性,从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...
解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是SiC器件在高功率密度场景下...
矩阵型背靠背变换器的混合共模电压抑制方法
Hybrid Common Mode Voltage Suppression Method for Matrix-Type Back-to-Back Converter
Chengjia Lu · Yaotian Shi · Jiaxing Lei · Xingwei Zhou · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
矩阵型背靠背变换器(MTBBC)是仅12个开关无直流链路储能元件的新型AC-AC变换器拓扑。与其他AC-AC变换器一样,MTBBC因脉宽调制(PWM)存在高共模电压(CMV)问题,导致电机轴承损坏和绕组故障。提出MTBBC混合CMV抑制方法,根据电压传输比(VTR)采用适当算法。VTR低于0.5时,根据输入电压区间选择输出矢量组,矢量组由三个最远电压矢量组成,实现71.1%的CMV峰值降低和零高频CMV。VTR高于0.5时,采用有源零状态PWM和近态PWM方法将CMV峰值降至50%。通过三种算法...
解读: 该混合共模电压抑制技术对阳光电源AC-AC变换器产品有重要优化价值。MTBBC无直流储能拓扑可应用于储能系统的交流侧变换器,提高功率密度并降低成本。混合CMV抑制算法对阳光电源电机驱动和变频器产品的轴承保护和EMI控制有借鉴意义。该技术对新能源汽车电机驱动系统和工业变频应用场景有性能提升潜力,可延长...
基于商业HVAC系统的虚拟电池在负荷转移中的能效分析
Energy Efficiency of Commercial HVAC-Based Virtual Batteries for Load Shifting
Weimin Wu · Shunbo Lei · Qun Zhou Sun · Johanna L. Mathieu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文研究商业建筑HVAC系统作为虚拟电池参与需求响应的能效机制,提出‘虚拟漏电功率’概念,揭示室内温度轨迹对额外能耗的关键影响,并推导最优效率条件,设计保障最优能效的模型预测控制策略。
解读: 该研究虽不直接涉及阳光电源硬件产品,但其提出的HVAC虚拟电池建模、MPC优化控制及负荷可调度性量化方法,可深度赋能阳光电源iSolarCloud智能运维平台与PowerTitan/ST系列储能系统的协同调度。建议将VB聚合建模能力集成至iSolarCloud,支撑工商业光储充一体化项目中空调负荷与...
一种基于两阶段自适应虚拟阻抗的限流方法以提升构网型逆变器的电网支撑能力
A Current-Limiting Method Based on Two-Stage Adaptive Virtual Impedance for Improved Grid-Supporting Capability of Grid-Forming Inverters
Hanting Peng · Xiaoping Zhou · Lei Zhang · Lerong Hong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在电网故障期间,构网型逆变器(GFMI)需要抑制过电流并提供电网支撑。然而,在设计限电流方法时,电网支撑能力通常被忽视。因此,本文提出一种基于两级自适应虚拟阻抗的限电流方法,以提高电网支撑能力。理论分析表明,通过设置较大的阻抗比($n = ωL_v/R_v$)可以实现更好的无功功率响应性能,但这会增加故障电流的峰值。因此,在故障暂态阶段,所提方法利用故障电压跌落快速计算出较大的虚拟阻抗,以抑制故障电流的峰值。然而,在故障稳态阶段,较大的虚拟阻抗会限制容量利用率,因此利用故障电流幅值构建状态机,进...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于两阶段自适应虚拟阻抗的构网型逆变器限流技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术演进,该方法有效解决了电网故障时限流与电网支撑能力之间的矛盾,这正是当前大规模新能源并网面临的核心技术瓶颈。 该技术的创新在于分阶段处理故障响应:在故障暂态...
基于关断栅极电压下冲与过冲的多芯片IGBT功率模块芯片失效程度评估方法
Die Failure Degree Evaluation Method in Multidie IGBT Power Modules Based on Turn-Off Gate Voltage Undershoot and Overshoot
Mingchao Zhou · Lei Wang · Lijun Diao · Yanbei Sha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
大功率变换器常采用并联多芯片绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块。本文提出以关断过程中栅极-辅助发射极电压的下冲($V_{\text{ge}'\_\text{us}}$)和过冲($V_{\text{ge}'\_\text{os}}$)作为两个新型芯片失效敏感参数,用于评估因键合线脱落导致的芯片开路失效程度。分析表明,芯片失效会显著降低上述参数,且不受工况影响。通过双脉冲实验验证,随着失效芯片数量增加,所提参数单调下降,灵敏度高且对运行条件不敏感。进一步提出基于脉冲计数的评估电路与方法,仅需脉冲模式...
解读: 该IGBT芯片失效评估技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器均采用大功率多芯片IGBT模块,所提出的基于栅极电压下冲/过冲的失效检测方法,可集成至现有驱动电路实现在线监测,无需高精度ADC即可通过脉冲计数识别键合线脱落故障。该技术对工况不敏感的特性尤其适合...
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