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易于实现且稳态性能增强的模块化多电平变换器调制模型预测控制
Modulated Model Predictive Control for Modular Multilevel Converters With Easy Implementation and Enhanced Steady-State Performance
Jinyu Wang · Xiong Liu · Qian Xiao · Dehong Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
模型预测控制(MPC)因其动态响应快、实现简单及多目标调节灵活等优点,被广泛应用于电压源变换器。然而,在模块化多电平变换器(MMC)控制中,MPC面临计算复杂度高、开关频率可变及稳态性能较差等技术挑战。本文提出了一种改进的调制模型预测控制策略,旨在降低计算负担并提升稳态控制精度。
解读: 该研究针对MMC拓扑的控制优化,对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景,通过引入改进的MPC策略,可以在保证系统动态响应的同时,有效降低开关损耗并提升电能质量。建议研发团队关注该算法在降低处理器计算压力方面的潜力,将其应用...
一种优化的ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略
An Optimized Loss-Balancing Modulation Strategy for ANPC-3L Inverter
Kefeng Li · Guijing Xue · Fei Xiao · Jilong Liu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
分析了不同换流路径下功率开关的损耗分布特性,结合各功率器件的自身特性建立了开关损耗估算模型,用于量化各开关的损耗。针对所有功率开关的损耗均衡目标,该策略在调制过程中对开关模式进行优化选择,有效实现了各开关器件间相对均衡的损耗分布,提升了系统可靠性与效率。
解读: 该ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过优化换流路径选择和开关损耗估算模型,可实现IGBT/SiC功率器件间的损耗均衡分配,有效降低局部热应力,提升三电平拓扑的可靠性。该技术可应用于SG系列1500V光伏逆变器的功率模...
基于网络深度迁移学习的无通信IPT系统恒流/恒压充电控制
Constant Current/Voltage Charging Control for Communication-Free IPT Systems via Network-Based Deep Transfer Learning
Yilin Liu · Pan Sun · Jun Sun · Zhuangsheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对无通信感应电能传输(IPT)系统,提出了一种基于深度迁移学习的恒流/恒压充电控制策略。该方法旨在解决传统参数辨识方法在互感和负载电阻估计中存在的误差问题,通过深度学习模型提高控制精度与响应速度,实现无需通信链路的稳定充电控制。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。目前充电桩行业正向无线充电(IPT)领域拓展,该研究提出的无通信控制策略能有效降低系统复杂度和成本,提高充电的鲁棒性。建议研发团队关注其在车载无线充电模块中的应用,通过引入深度迁移学习算法,优化充电桩在不同负载和耦合条件下的输出特性,提升用户充电...
P-Gate GaN HEMT的浪涌能量与过压耐受性
Surge-Energy and Overvoltage Ruggedness of P-Gate GaN HEMTs
Ruizhe Zhang · Joseph P. Kozak · Ming Xiao · Jingcun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
功率器件安全承受浪涌能量的能力是其核心可靠性指标。本文深入探讨了缺乏雪崩能力的GaN HEMT在浪涌能量下的物理过程,揭示了P-Gate GaN HEMT的失效机制,为提升宽禁带器件在严苛工况下的应用可靠性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用前景广阔。本文研究的P-Gate GaN HEMT浪涌耐受性直接关系到逆变器在电网电压波动或雷击浪涌下的生存能力。建议研发团队参考该失效机制,在产品设计中优化驱动电路与保护策略,以应对GaN器件在极端工况下的脆弱性...
基于滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量辨识
Load Torque and Moment of Inertia Identification for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Based on Sliding Mode Observer
Chuanqiang Lian · Fei Xiao · Shan Gao · Jilong Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于永磁同步电机驱动系统的负载转矩观测器及两种转动惯量辨识方法。首先,基于滑模观测器设计了负载转矩辨识方案,充分考虑了转动惯量、电磁转矩及粘性摩擦系数的不匹配问题,并对滑模抖振现象进行了深入分析。
解读: 该文献提出的电机控制算法主要针对永磁同步电机(PMSM)的精确转矩与惯量辨识,在阳光电源的产品线中,该技术可应用于风电变流器(风机变桨与偏航控制系统)以及储能系统中的辅助电机驱动。通过滑模观测器提升电机控制的鲁棒性,有助于优化风电变流器在复杂工况下的动态响应性能。建议研发团队关注该算法在减小抖振方面...
一种用于多相LLC变换器的统一共电感与共电容均流方法
A Unified Common Inductor and Common Capacitor Current Sharing Method for Multiphase LLC Converter
Zhifeng Sun · Qin Wang · Qunfang Wu · Lan Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
共电感与共电容均流技术因其优异的均流能力和低成本而备受关注。然而,在处理多相LLC变换器中多个谐振参数不匹配问题时,现有方法存在局限性。为此,本文提出了一种统一的共电感与共电容均流方法,以有效解决多相LLC变换器中的均流难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在多相LLC拓扑中,参数不匹配会导致电流不平衡,影响功率模块的寿命与效率。该统一均流方法能有效提升多模块并联系统的可靠性与功率密度,降低对器件一致性的苛刻要求,有助...
多芯片并联IGBT模块电流均流优化与验证
Optimization and Validation of Current Sharing in IGBT Modules With Multichips in Parallel
Guiqin Chang · Cheng Peng · Yuanjian Liu · Erping Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多芯片并联IGBT模块广泛应用于工业及汽车电力电子系统。电路拓扑不对称及芯片特性差异导致并联芯片间电流分配不均,产生过大的电应力,进而影响模块可靠性。本文研究了电流不平衡的成因,并提出了优化均流的策略与验证方法。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)中功率模块的选型与设计。在大功率电力电子设备中,IGBT模块的并联均流是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过优化均流技术,可有效降低芯片热应力,延长模块寿命,减少因局部过热导致的故障率...
一种用于数据中心的单级多电平多相开关电容-Buck直流变压器
A Multilevel Multiphase Single-Stage Switch-Capacitor–Buck DC Transformer for Data Center
Yuanpeng Guan · Lei Liu · Li Qin · Yiting Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于数据中心的单级多电平多相开关电容(SC)-Buck直流变压器。针对传统多级、多电平、多相SC变换器开关数量庞大、控制复杂的问题,该拓扑通过单级结构实现了高电压增益和高功率密度,优化了数据中心电源架构的效率与体积。
解读: 该技术主要针对数据中心电源架构,虽然与阳光电源现有的光伏和储能产品线(如PowerTitan、ST系列PCS)存在差异,但其核心的“高功率密度、多电平、高效率DC-DC变换”技术理念具有参考价值。在阳光电源的储能PCS及未来数据中心备用电源(UPS)业务中,该拓扑可用于优化DC-DC级的设计,提升功...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高,功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术,旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,功率模块(IGBT/SiC)的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台,用于实时监测核心功率器件的结温状态,...
使用辅助线圈进行滞环电流MPPT控制的完全自供电无电感电磁振动能量收集系统
Fully Self-Powered Inductor-Less Electromagnetic Vibration Energy Harvesting System Using Auxiliary Coils for Hysteresis Current MPPT Control
Hongfei Xiao · Han Peng · Xianchao Liu · Hanyi Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种利用电磁振动能量收集器(EVEH)的线圈电感构建单级AC-DC升压变换器的方法,旨在实现毫瓦级自供电系统的紧凑化。针对该系统中输出电流谐波大导致功率损耗的问题,文章提出了一种采用滞环电流控制实现最大功率点跟踪(MPPT)的新方案,有效提升了能量收集效率。
解读: 该技术主要针对微能量收集领域,与阳光电源现有的光伏、储能及风电等大功率电力电子产品线存在较大差异。然而,其核心思想——利用电感元件集成化设计以减小体积,以及在低功耗场景下的高效MPPT控制算法,对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器供电节点或未来微型能源物联网设备的自供电设计具有一...
基于图论的半桥双有源桥
S-DAB)寄生参数潜电路分析与触发机制
Yiting Xiao · Yuanpeng Guan · Li Qin · Xiong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对半桥双有源桥(S-DAB)DC-DC变换器,研究了寄生参数与动态潜电路路径对系统可靠性与安全性的影响。通过图论方法建立了基于电流的完整潜电路模型,揭示了其触发机制,并提出了相应的抑制方法,为提升变换器运行稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及光储一体化产品中的核心DC-DC变换环节。S-DAB拓扑因其高功率密度常用于储能变流器(PCS)。文中提出的基于图论的潜电路分析方法,能有效识别高频开关过程中的寄生参数干扰,对于优化PCS功率模块的PCB布局、降低...
基于故障子模块数学模型的模块化多电平变换器开关开路故障定位策略
A Faulty Submodule Mathematical Model-Based Localization Strategy for Switch Open-Circuit Fault of Module Multilevel Converter
Zehao Liu · Lan Xiao · Xin Cao · Zhiquan Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文研究了一种针对模块化多电平变换器(MMC)的开关开路故障诊断与定位(FDL)方法。通过建立故障子模块(SM)的修正开关函数数学模型,能够实时表达故障SM的真实开关状态,从而实现对故障开关的及时诊断与定位。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压站、高压直流输电(HVDC)及大型储能系统(如PowerTitan系列的大功率PCS)中具有潜在应用价值。该研究提出的基于数学模型的故障定位策略,能够显著提升多电平变换器在复杂工况下的运行可靠性,减少非计划停机时间。建议研发团队关注该诊断算法的计算资源消耗,...
热界面材料对功率半导体模块器件间热耦合的影响
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文研究了不同热界面材料(TIMs)对功率半导体模块内部器件间热耦合的影响。以配备续流快速恢复二极管(FRD)的IGBT功率模块为研究对象,对比分析了导热硅脂和石墨片两种TIMs。通过理论分析与实验验证,揭示了TIMs的热特性对模块内部温度分布及器件间热交互作用的关键影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装与热管理技术。对于组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统而言,功率模块的热耦合直接影响器件结温分布及寿命。在产品设计中,合理选择TIMs(如导热硅脂与石墨片的权衡)能显著降低IGBT与FRD间的热串扰,从而提升功率密度并优...
基于广义梯形电流模式的多电平DC-DC变换器零电压开关技术
Generalized Trapezoidal Current Mode-Based Zero-Voltage Switching for Multilevel DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Yaohua Li · Ziheng Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于广义梯形电流模式(TZC)的创新方法,旨在解决多电平DC-DC变换器在实现零电压开关(ZVS)时的挑战。该方法克服了传统三角电流模式(TCM)在低电感电流纹波工况下失效及峰值电流过高的缺陷,为提升变换器效率提供了新的控制策略。
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具有重要参考价值。多电平拓扑是提升高压光伏与储能系统效率的核心,通过引入广义梯形电流模式,可有效降低变换器在宽负载范围下的开关损耗,并缓解传统TCM带来的高电流应力问题。建议研发团队在下一代高功率密度储能变流...
全自供电电磁振动能量收集系统中的双时间尺度扰动观察法自动阻抗匹配
Automatic Impedance Matching With Dual Time-Scale P&O in Fully Self-Powered Electromagnetic Vibration Energy Harvesting
Hongfei Xiao · Han Peng · Hanyi Sun · Yidong Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
大多数电磁振动能量收集(EVEH)系统仅关注谐振频率下的电阻匹配,但在非谐振频率下,EVEH表现出复杂的输出阻抗特性。本文首次提出了一种全自供电的复杂阻抗匹配EVEH系统,通过双时间尺度扰动观察法(P&O)实现最大功率点跟踪,有效解决了非谐振条件下的功率提取难题。
解读: 该文献探讨的复杂阻抗匹配与双时间尺度MPPT算法,主要应用于微型能量收集领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器等大功率电力电子产品线存在技术跨度。然而,其核心的“自供电”与“复杂阻抗动态跟踪”思想,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点供电,或在未来探索分布式微...
输入串联输出并联双有源桥变换器的通用解耦及输入电压均压控制策略
Proposed General Decoupling and Input-Voltage-Sharing Control Strategy for Input-Series-Output-Parallel Dual Active Bridge Converter
Li Qin · Thomas Xinzhang Wu · Yiting Xiao · Li Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对输入串联输出并联(ISOP)双有源桥(DAB)变换器,高频链路电感不一致会导致子模块间相互干扰,影响电压均衡。本文提出了一种通用的解耦输入电压均压控制策略,有效解决了传统控制策略在非理想参数下的性能劣化问题,提升了系统稳定性。
解读: 该研究直接针对高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)中常用的ISOP-DAB拓扑。阳光电源的储能变流器(PCS)在多模块并联或串联应用中,电感参数差异导致的均压难题是提升系统可靠性的关键。该通用解耦控制策略能有效优化多模块协同运行的动态响应,减少因电压不平衡导致的器件应力过大,对提升Pow...
一种低频LC谐振逆变器架构及其在无刷直流电机驱动中的应用演示
A Low-Frequency LC-Resonant Inverter Architecture and its Demonstration in BLDC Drive Application
Junhong Li · Zhiqi Wang · Xiao Liu · Da Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于无刷直流(BLDC)电机驱动的低频LC谐振逆变器架构。该拓扑取消了传统的三相半桥结构,避免了高侧驱动的复杂性。通过仅使用低侧功率器件并利用LC谐振机制,该方案能直接从方波输入合成正弦绕组电流,简化了驱动电路设计并降低了系统成本。
解读: 该研究提出的低侧驱动拓扑在简化逆变器硬件设计、降低高侧驱动成本方面具有创新性。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务聚焦于光伏和储能逆变器,但该拓扑中关于“简化驱动电路”和“谐振合成电流”的思路,可为未来电动汽车充电桩(EV Charger)的功率模块设计提供参考,特别是在降低辅助电源复杂度与提升功率密...
高压压接式IGBT在直流断路应用下的物理瞬态电热模型
A Physics-Based Transient Electrothermal Model of High-Voltage Press-Pack IGBTs Under HVdc Interruption
Yifei Luo · Fei Xiao · Binli Liu · Yongle Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对高压直流(HVdc)应用中压接式IGBT建模需求,本文提出了一种基于开关瞬态机制的物理电热瞬态模型。该模型充分考虑了高压IGBT(HVIGBT)较宽的基区宽度,通过物理建模方法实现了对器件在直流中断过程中的电热特性精确仿真。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统(如PowerTitan系列)中的功率器件选型与可靠性设计具有重要参考价值。压接式IGBT是高压大功率变流器的核心,该电热耦合模型能有效提升对器件在极端工况(如直流故障中断)下热应力的预测精度,有助于优化变流器热管理系统设计,提升系统在复杂电网环境下的运...
通过辅助可变电感扩展串联-串联无线电能传输系统的ZVS区域以提高效率
Extension of ZVS Region of Series–Series WPT Systems by an Auxiliary Variable Inductor for Improving Efficiency
Yong Li · Shunpan Liu · Xiao Zhu · Jiefeng Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
为在无线电能传输(WPT)系统中维持稳定输出电压,通常采用移相(PS)控制。然而,该方法在轻载条件下难以保证零电压开关(ZVS)运行。本文提出一种辅助可变电感方案,旨在扩展ZVS工作区域,从而提高系统效率并降低电磁干扰。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)领域,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在技术关联。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发展,该研究中提出的通过辅助电感优化ZVS区域的方法,可提升充电模块在宽负载范围下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在未来高效率、高功率密度车载充电系统中...
通过最小化更新延迟实现无计算延迟的快速电流控制
Fast Current Control Without Computational Delay by Minimizing Update Latency
Mingjin Hu · Wei Hua · Huafeng Xiao · Zheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种通过最小化从电流采样到PWM指令更新延迟的快速电流控制方案。通过重构线性控制器架构,推导出获取输出电压所需的最少计算步骤作为主要计算任务,其余电流环计算工作则在后续阶段完成,从而有效提升了系统的动态响应速度。
解读: 该研究直接优化了逆变器电流环的控制时序,对阳光电源的核心产品线具有显著的性能提升价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中,更低的计算延迟意味着更高的控制带宽,能够显著提升系统在弱电网环境下的稳定性,并增强对高频扰动的抑制能力。此外,该算法有助于提升构网型(GF...
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