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一种用于IPT系统在互感和负载变化下实现恒流输出的阻抗匹配网络调节方法
An Impedance Matching Network Tuning Method for Constant Current Output Under Mutual Inductance and Load Variation of IPT System
Kehan Zhang · Wei Gao · Rui Shi · Zhengchao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种双侧电感-电容-电容-电容矩阵(D-LC-CCM)阻抗匹配网络,旨在消除负载波动和互感变化对感应电能传输(IPT)系统的影响。通过严谨的数学分析,文章提出了一种控制策略,确保在负载和互感变化时实现恒流输出。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(IPT),与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线为主,但随着大功率无线充电技术的演进,该研究中提出的D-LC-CCM阻抗匹配网络及恒流控制策略,可为未来无线充电桩产品的抗干扰能力和效率优化提供理论支撑。此外,该拓扑的阻抗匹配思想也可借鉴...
用于甚高频隔离式E类DC-DC变换器的最优占空比辅助PFM控制
Optimal Duty Ratio Assisted PFM Control for VHF Isolated Class E DC-DC Converter
Desheng Zhang · Liangliang Lu · Wei Song · Run Min 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种针对甚高频(VHF)隔离式E类DC-DC变换器的最优占空比辅助脉冲频率调制(PFM)控制策略。该方法实现了连续功率流与最优开关时序,在显著降低输出纹波的同时,确保了变换器在全负载范围内的零电压开关(ZVS)特性,并最小化了反向导通损耗。
解读: 该研究聚焦于甚高频(VHF)变换技术,对于阳光电源未来的高功率密度产品研发具有前瞻性参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS领域,随着对体积和重量要求的日益严苛,向高频化甚至甚高频化演进是提升功率密度的关键路径。该文提出的最优占空比辅助PFM控制策略,有助于优化E类变换器的软开关性能,减少开关损耗...
具有低热阻和寄生电感的PCB嵌入式SiC半桥封装单元的设计与分析
Design and Analysis of PCB Embedded SiC Half-Bridge Packaging Cells With Low Thermal Resistance and Parasitic Inductance
Chao Gu · Wei Chen · Hao Guan · Jing Jiang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文设计并评估了三种PCB嵌入式1200V SiC MOSFET半桥封装单元,采用重布线层(RDL)技术替代传统引线键合工艺。研究重点在于降低寄生参数与热阻,并通过综合评估验证了其在电气性能与热管理方面的优越性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有深远影响。随着光伏逆变器(尤其是组串式)和储能系统(如PowerTitan系列)向高功率密度和高开关频率演进,SiC器件的封装优化至关重要。PCB嵌入式封装技术能显著降低寄生电感,从而减少开关损耗和电压尖峰,提升系统效率。同时,优化的热阻设计有助于提升功率模块的散热能...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件,文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数,并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件,在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中,通过集成传感功能简化驱动电路,减小PCB空间占用,并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
1100 V、600 A/cm² 4H-SiC 横向IGBT
1100-V, 600-A/cm2 4H-SiC Lateral IGBT on N-Sub/N-Epi Stack With P-Top Protected Lightly Doped Drift Region
Jie Ma · Mengyao Zhao · Tianchun Nie · Yong Gu 等12人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
本文报道了一种基于N型衬底/N型外延结构的1100 V 4H-SiC横向IGBT,采用P型顶层保护轻掺杂漂移区,实现600 A/cm²高电流密度;低掺杂增强电导调制效应,P-top缓解栅极拐角电场集中,结合场限环提升垂直击穿电压,达到同类SiC横向器件最优BV-Iₛₐₜ折衷。
解读: 该SiC横向IGBT在高压、高电流密度和低导通损耗方面取得突破,可提升阳光电源组串式逆变器(如SG系列)和ST系列储能PCS中高频开关模块的效率与功率密度。尤其适用于高功率密度、紧凑型单面散热设计场景。建议在下一代1500V+组串逆变器及PowerStack液冷储能变流器中开展SiC IGBT模块替...
基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术
Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS
Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题,本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛(FN)作为“载流子库”,调控二维静电势与载流子分布,提升载流子发射效率和有效迁移率,降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%,R_on,sp降低46.2%,且击穿电压几乎不受影响。
解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率,可直接赋能阳光电源组串式逆变器(如SG3125HV)、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计,建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...
一种广泛适用的等效气隙法用于计算WPT系统中带有限磁芯线圈间的互感
An Extensively Applicable Equivalent Air Gap Method for Mutual Inductance Calculation Between Coils With Finite Magnetic Cores in WPT Systems
Shuai Dong · Bolong Wei · Beibei Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
线圈是无线电力传输(WPT)系统中的关键部件,其磁场尤其是互感分析对系统预设计与性能评估具有重要意义。为提高传输功率并减少漏磁,通常在线圈内部安装有限尺寸的磁芯,但这显著增加了磁场计算的复杂性,常需依赖耗时的有限元仿真,难以高效优化系统性能。本文基于磁路欧姆定律提出等效气隙(EAG)概念,将带有限磁芯的线圈等效为无磁芯模型,实现互感的快速高效计算。该方法不受线圈与磁芯具体结构限制,适用范围广,并通过仿真与实验结果验证了其有效性。
解读: 该等效气隙互感计算方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在车载OBC和充电桩的无线充电模块设计中,该方法可快速优化收发线圈与磁芯的结构参数,替代耗时的有限元仿真,显著提升研发效率。对于PowerTitan储能系统中的磁性元件设计(如耦合电感、变压器),该方法可精确计算漏感与互感,优化磁芯尺寸...
新型屏蔽式主动磁悬浮轴承的自感知建模与控制
Self-Sensing Modeling and Control of a Novel Canned Active Magnetic Bearing
Rui Zhang · Ning Wang · Wei Hao · Liwei Song · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
磁轴承在飞轮储能等能量转换领域的应用越来越广泛。为了拓展磁轴承的应用领域,使其能在腐蚀性液体等恶劣环境中工作,本文提出了一种新型屏蔽式主动磁轴承(CAMB)。分别在转子外表面和定子内表面焊接一层非磁性且耐腐蚀的金属屏蔽套。为了降低成本、减小体积并提高环境适应性,对转子位移估计策略进行了研究。本文提出了一种考虑气隙边缘效应、磁饱和和涡流的自传感模型,分析了边缘效应对自传感精度的影响机制,提出了一种考虑磁饱和的双绕组协同估计策略。最后,搭建了屏蔽式主动磁轴承的自传感实验平台,验证了所提出的自传感模型...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,该论文提出的罐式主动磁悬浮轴承(CAMB)技术具有重要的战略价值。磁悬浮轴承在飞轮储能系统中的应用正逐步成为高性能储能技术的关键支撑,而该技术通过在转子和定子表面焊接非磁性耐腐蚀金属罐体,显著提升了系统在恶劣环境下的适应性,这与我司储能产品面临的多样化应用场景高度契合...
一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器
An Efficient Parallel Resonant DC-Link Inverter without Circulation Current Loss
Jingjing Li · Enhui Chu · Wei Liu · Jiaxiang Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为消除谐振直流链逆变器中的环流损耗,本文提出一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器。辅助电路换流结束后,无持续电流在主电路或辅助电路中自由循环。当母线电压为零时,无需根据负载电流设定谐振元件阈值,降低了控制难度,提升了系统可靠性。同时,抑制了谐振电感的峰值电流,减小了开关器件的电流应力,进一步降低辅助电路损耗。所有开关均实现软开关:主开关实现零电压开通与关断,辅助开关实现零电流开通与关断。实验样机验证了所提拓扑结构与调制策略的有效性。
解读: 该无环流损耗并联谐振直流链逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其核心创新在于:1)消除环流损耗可直接提升系统效率1-2%,符合储能系统降本增效需求;2)主开关零电压开关(ZVS)和辅助开关零电流开关(ZCS)技术可降低SiC/GaN功率器件的开关损耗,延长器件...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点,但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此,本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法,应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论,利用两相变换器在相内PCB走线的耦合,缩短走线长度并降低铜损,同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度,并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机,对比验证了该集成方法的有效性。结果表明,采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节,可通过PCB走线替代分立电感,显著提升轻载效率和功率密度,降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同,特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
基于p-GaN栅极HEMT平台的高电流增强型InGaN/GaN p-FET
High-Current E-Mode InGaN/GaN p-FET on p-GaN Gate HEMT Platform
Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
增强型(E 模式)氮化镓(GaN)p 沟道场效应晶体管(p - FET)的低电流密度对其在互补逻辑(CL)电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中,在具有 p - 铟镓氮(InGaN)/p - GaN/铝镓氮(AlGaN)/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷,从而增强了二维空穴气(2DHG)。在施加负栅极偏压时,在表面金属 - 绝缘体...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构,利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气(2DHG)通道,成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...
基于分布式气隙与高热导率平面磁元件的3D氮化镓PoL转换器
A 3-D GaN-Based PoL Converters Based on the Planar Magnetic Component With Distributed Air Gap and High Thermal Conductivity
Longyang Yu · Wei Mu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
新兴的氮化镓器件具有更小的体积和更低的开关损耗,适用于点负载(PoL)转换器。然而,高频铁氧体材料的磁芯损耗密度已接近瓶颈,难以进一步减小磁芯截面积,导致平面电感成为多数PoL转换器中高度最高的元件。本文提出一种基于合金粉末磁芯集成磁元件的3D GaN PoL转换器,该磁元件具有分布式气隙、更低的磁芯损耗和更高的热导率,显著提升转换器的效率与散热性能。文章详细分析了磁元件的寄生参数、磁设计及热特性,并搭建了90 W、12–1.8 V的四相PoL转换器样机,对比采用铁氧体与合金磁芯的性能。实验结果...
解读: 该3D GaN PoL转换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中,分布式气隙平面磁元件可显著降低DC-DC变换级的体积与损耗,提升功率密度;合金粉末磁芯的高热导率特性可改善散热设计,延长系统寿命。在SG光伏逆变器的Boost升压电路中,该磁元件技术可减小电感体积,配合GaN器...
结合数据驱动和等效电路模型的无线电力传输系统互感和负载识别
Mutual Inductance and Load Identification of Wireless Power Transfer Systems Combining Data-Driven and Equivalent Circuit Models
Tong Gao · Hong Cheng · Wei Yuan · Qianqian Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
提出结合支持向量回归数据驱动模型和等效电路模型的联合互感识别方法,准确识别系统互耦合和负载变化不同条件。该混合方法提高了参数识别精度和鲁棒性,为WPT系统自适应控制提供了可靠输入。实验验证该方法在多种工况下的有效性。
解读: 该混合识别方法研究对阳光电源无线充电智能控制有重要价值。数据驱动和等效电路模型结合的技术可应用于阳光iSolarCloud平台无线充电系统参数自适应,提升控制精度和系统鲁棒性。...
一种系列式柔性切换变换器:在保持瞬时功率支撑与自动同步功能的同时降低成本
A Series Flexible Transfer Converter With Reduced Cost While Keeping Functions of Instant Power Support and Auto-Synchronization for Microgrid
Zhaoqi Song · Ronghui An · Jinjun Liu · Zeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种系列式柔性切换变换器(SFTC),用于微电网离网/并网模式无缝切换,实现无通信自动同步与瞬时功率支撑。通过串联结构、相位选择开关和辅助电路降低损耗与成本,并经仿真与实验验证。
解读: 该SFTC技术高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求,可直接赋能PowerTitan储能系统及ST系列PCS的黑启动、孤岛并网无缝切换能力,提升其在新型电力系统中调频调峰与应急供电的响应性能。建议将SFTC控制策略集成至iSolarCloud智能平台,适配组串式逆变器+储能联合运行场景,强化...
评估与中国碳中和目标一致的能源系统中碳捕集与封存发展的不确定性
Assessing CCS development uncertainties in China's energy system aligned with carbon neutrality
Tianming Shao · Xunzhang Pancd · Lining Wange · Wei Xiong 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399
摘要 碳捕集与封存(CCS)在实现中国碳中和目标过程中发挥着关键但不确定的作用,因此有必要对其可能的发展路径及影响进行全面评估。本研究设计了12种情景,结合了减排目标以及围绕CCS的关键不确定性因素,并采用针对中国本地化改进的全球变化分析模型(GCAM-CHN)进行模拟,以全面理解与中国碳中和目标相一致的CCS发展不确定轨迹。结果表明,在2025年至2060年期间,中国的CCS技术累计可捕集36–82 GtCO₂。实现碳中和需要化石能源CCS、生物能源CCS(BECCS)和直接空气捕集CCS(D...
解读: 该研究揭示中国碳中和路径中CCS技术的阶段性部署需求,对阳光电源储能系统战略布局具有重要参考价值。研究指出2030年起化石能源CCS大规模部署、2040年生物质CCS及2050年直接空气捕集的时间节点,与阳光电源PowerTitan储能系统、ST系列PCS的长周期规划高度契合。煤电、钢铁、水泥行业作...
基于电力电子辅助有载分接开关的Sen变压器暂态建模与换流逻辑分析
Transient modeling and switching logic analysis of a power-electronic-assisted OLTC based Sen transformer
Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关(POLTC)的Sen变压器(POST)的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先,建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程(RRP)的晶闸管开关模型。进一步地,通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合(MWC)效应的Sen变压器(ST)暂态模型相结合,构建了POST的完整暂态模型。其次,根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三,利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角(COA)和短路电流(SCC)进行了评估。最后,通过分析不同功率因数条件...
解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...
液态CO2电池在SOFC能源系统负荷管理中的性能评估
Performance evaluation of liquid CO2 battery for SOFC energy system load management
Ronghe Wang · Panpan Song · Mingshan Wei · Ran Tian 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
固体氧化物燃料电池(SOFC)与储能机制的集成是实现能源基础设施转型以及节能减碳的关键方法。当与储能方案相结合时,SOFC能够实现动态功率输出调节,从而灵活匹配昼夜变化的电力需求。本研究首次提出将一种基于二氧化碳液化循环的新型二氧化碳电池应用于SOFC发电系统中。建立了结合热能回收的液态二氧化碳电池与SOFC系统的数学模型,并通过能量和㶲分析对系统性能进行了全面评估。参数敏感性分析结果表明,液态二氧化碳电池可实现最高62.88%的往返效率和14.26 kW·h/m³的能量存储密度,说明其在往返效...
解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其62.88%往返效率和14.26kW·h/m³能量密度特性,可与ST系列PCS协同优化。SOFC动态负载管理经验可借鉴至PowerTitan储能系统的削峰填谷策略。多相流换热器的冷却水流量调控机制,对提升储能系统热管理效率具有参考价值。建议在iS...
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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