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考虑构网型变流器电流与功率限制的增强型频率响应复合功率-频率同步环
Composite Power-Frequency Synchronization Loop for Enhanced Frequency Response Considering Current and Power Limits of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对低惯量电力系统中构网型(GFM)变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下,提出了一种复合功率-频率同步环控制策略,旨在提升频率扰动下的响应性能,优化变流器在极限工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入,电网惯量降低,构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略,能够有效解决在极端电网扰动下,变流器因电流/功率限制导致的失稳问题,对于提升Power...
共源共栅GaN/SiC:一种用于高频应用的新型宽禁带异质功率器件
Cascode GaN/SiC: A Wide-Bandgap Heterogenous Power Device for High-Frequency Applications
Jiale Xu · Lei Gu · Zhechi Ye · Saleh Kargarrazi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
无线电能传输和等离子发生器等高频应用日益增多。提高开关频率可减少无源元件的储能需求,从而提升功率密度。然而,高频运行对开关器件的性能提出了更高要求。本文探讨了Cascode GaN/SiC异质结构器件,旨在通过结合两种宽禁带材料的优势,解决高频应用中的开关损耗与驱动难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进,高频化是必然趋势。GaN与SiC的异质集成方案能有效平衡开关速度与驱动可靠性,有助于优化逆变器及PCS(储能变流器)的磁性元件设计,降低整机损耗。建议研发团队关注该器件在小型化户用逆变器及高频D...
用于串联SiC MOSFET电压平衡的栅漏放电补偿主动栅极驱动
Active Gate Drive With Gate–Drain Discharge Compensation for Voltage Balancing in Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Xu Wang · Liang Xian · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对串联碳化硅(SiC)MOSFET在关断过程中的电压不平衡问题,本文分析了栅漏放电偏差对电压不平衡比的影响及其根本原因。为此,提出了一种新型主动栅极驱动电路,通过补偿栅漏放电差异,有效提升了串联器件的电压均衡性能。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线具有重要意义。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中,为了提升系统电压等级以降低线损,常采用多器件串联技术。SiC MOSFET的引入虽提升了效率,但电压不平衡限制了其在高压场景的应用。该主动栅极驱动方案能有效解决串联均压难题,提升功率模块的可靠性与...
考虑死区效应的数字SPWM电压源逆变器谐波精确计算
Accurate Harmonic Calculation for Digital SPWM of VSI With Dead-Time Effect
Jie Ye · Songtao Huang · Linguo Liu · Lanxin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种考虑死区效应的数字控制电压源逆变器精确模型。通过时域分析,深入探讨了数字正弦脉宽调制(SPWM)与死区效应对输出波形的非线性影响。研究揭示了SPWM在特定工况下的波形畸变问题,并建立了新的数学模型以实现谐波的精确计算,为提升逆变器输出电能质量提供了理论支撑。
解读: 该研究直接针对逆变器核心控制算法中的非线性畸变问题,对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。死区效应是影响逆变器总谐波失真(THD)的关键因素,通过该文提出的精确建模方法,研发团队可在控制策略中更精准地进行谐波补偿,从而在不增加硬件成本的前提下提升电能质量,满足日益严苛的并网...
采用数字刻蚀技术实现单片集成的E/D模式三栅AlGaN/GaN MIS-HEMT稳定高温工作
Stable high-temperature operation of E/D-mode tri-gate AlGaN/GaN MIS-HEMTs with digital recess technique for monolithic integration
Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT),实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度,有效调节阈值电压,兼容单片集成工艺。实验结果表明,在250°C高温环境下,器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性,漏电流抑制显著,栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。
解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力,可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计,通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度,减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...
一种具有故障限流能力的非隔离直流变压器分析与设计
Analysis and Design of a Nonisolated DC Transformer With Fault Current Limiting Capability
Yanan Ye · Xiaotian Zhang · Jiuyang Jin · Yue Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种非隔离模块化多电平直流-直流变换器(直流变压器),用于直流电网中不同电压等级的互联。该拓扑结构具备双向功率调节能力,并能有效限制直流侧故障电流。文章简化了控制策略,并优化了电流应力,为直流电网的高效与安全运行提供了技术方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微网业务具有重要参考价值。随着直流配电网和高压储能系统的发展,具备故障限流能力的非隔离直流变压器能显著提升系统安全性,降低对外部保护装置的依赖。建议研发团队关注其模块化多电平拓扑在兆瓦级储能PCS中的应用潜力,特别是在提...
一种SPWM电压源逆变器的精确死区补偿方法
An Accurate Dead Time Compensation Method for SPWM Voltage Source Inverters
Jie Ye · Yukai Huang · Songtao Huang · Haozhe Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
死区时间用于防止电压源逆变器(VSI)直流侧短路,但会引入输出电压和电流谐波。本文基于数字SPWM的精确谐波计算模型,对死区引起的谐波进行了准确分析与计算,并提出了一种通过补偿波形消除谐波的补偿方法。
解读: 该研究直接针对逆变器核心控制算法,对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器(PCS)具有重要意义。死区补偿技术的优化能显著提升输出电流质量,降低总谐波畸变率(THD),从而减小输出滤波器的体积与成本,提升整机效率。建议将该精确补偿算法集成至iSolarCloud智能运维平台支持的逆变器控制固...
基于自适应卡尔曼滤波观测器的12/14 BSRM时变悬浮系统控制策略
Adaptive Kalman Filter Observer-Based Control Strategy for Time-Varying Suspension System of 12/14 BSRM
Kai Xie · Ye Yuan · Shihong Ding · Wei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对12/14极轴向磁通开关磁阻电机(BSRM)在转子旋转过程中气隙磁通分布动态变化的问题,本文提出了一种基于自适应卡尔曼滤波(AKF)的控制策略。该方法有效解决了电磁悬浮力随转子角位置变化的时变特性,提升了系统的控制精度与稳定性。
解读: 该文献研究的开关磁阻电机(BSRM)悬浮控制技术主要应用于高速电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器,与该特定电机拓扑直接关联度较低,但其提出的自适应卡尔曼滤波(AKF)观测器算法在处理非线性、时变参数系统方面具有通用性。建议研发团队关注该算法在风电变流器电机...
一种针对直流侧不平衡的中点钳位
NPC)三电平变换器的简化PWM策略
Zongbin Ye · Yiming Xu · Xiang Wu · Guojun Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种针对直流侧电压不平衡的中点钳位(NPC)三电平变换器的简化脉宽调制(PWM)策略。该方法通过计算电压秒平衡方程的特殊解,直接进行输出电压调制,在保证高质量线电压输出的同时,最大化了线性调制范围,有效解决了直流侧不平衡带来的控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度相关性。阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器广泛采用NPC三电平拓扑,在实际电网运行中,由于光伏组串差异或储能电池簇不一致,常出现直流侧电压不平衡问题。该简化PWM策略能够有效提升逆变器在非理想工况下的输出电能质量,并扩大线性调制范围,有助于提升产品在弱电网环境...
高阶滤波器三相逆变器混合阻尼方法的系统化设计
Systematic Design of the Hybrid Damping Method for Three-Phase Inverters With High-Order Filters
Jie Ye · Anwen Shen · Zhixiong Zhang · Jinbang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
针对三相并网逆变器,高阶滤波器(如LCL-LC)因其体积小、谐波抑制能力强而备受关注。本文提出了一种结合无源与有源阻尼的混合阻尼方法,旨在有效抑制高阶滤波器谐振,并针对系统高阶特性进行了系统化参数设计研究。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器。随着电网环境日益复杂,高阶滤波器在提升功率密度和电能质量方面具有显著优势。该混合阻尼设计方法可直接应用于阳光电源组串式逆变器(如SG系列)的控制算法优化中,特别是在弱电网接入场景下,能有效提升系统的稳定性与谐振抑制能力。建议研发团队将其纳入新一代逆变...
基于包络预测的负载换相逆变器驱动电励磁同步电机零低速无传感器转子位置观测方案
An Envelope-Prediction-Based Sensorless Rotor Position Observation Scheme for LCI-Fed EESM at Zero and Low Speed
Jiabao Kou · Qiang Gao · Yongxiao Teng · Jin Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种针对负载换相逆变器(LCI)驱动的电励磁同步电机(EESM)在零低速下的无传感器转子位置观测方案。该方案无需全控型功率器件,也无需修改LCI驱动拓扑,通过提出一种励磁控制的区间触发模式,实现了对转子位置的有效观测。
解读: 该技术主要针对大功率电励磁同步电机驱动,虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但该方案中提到的“无需修改拓扑的无传感器控制”思想,对提升大功率风电变流器或大型工业电机驱动系统的可靠性与成本控制具有参考价值。在风电变流技术领域,若未来涉及大型直驱或半直驱风机电励磁控制,该...
单电感连续输入电流的高增益准开关升压逆变器
High-Gain Quasi-Switched Boost Inverter With Single Inductor and Continuous Input Current
Yuanmao Ye · Shibo Xu · Shaojun Chen · Xiaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对新能源领域低直流电压升压逆变需求,本文提出一种新型高增益准开关升压逆变器(HG-qSBI)。通过引入开关电容单元,将电压增益从1/(1-2d)提升至1/(1-3d),在保持连续输入电流特性的同时,显著增强了升压能力,适用于光伏发电等应用场景。
解读: 该拓扑通过优化开关电容网络提升电压增益,对于阳光电源的组串式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏组件电压较低或MPPT电压范围较宽的应用场景下,该技术能有效减少对前级DC-DC升压电路的压力,降低功率器件的电压应力,从而提升整机效率并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业组串式逆变器中的...
基于超局部模型广义积分观测器的单直流母线分流式永磁同步电机驱动电流重构策略
Ultralocal-Model Generalized Integrator Observer Based Current Reconstruction Strategy for Single DC-Link Shunt PMSM Drives
Haozhe Wang · Binxing Li · Gaolin Wang · Runze Jing 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对单电流采样拓扑在电机驱动高调制指数下存在的电流采样死区(CSDR)问题,本文提出一种基于超局部模型广义积分观测器的电流重构策略。该方法旨在消除采样死区限制,扩大逆变器输出电压范围,并增强系统对参数变化的鲁棒性,从而提升电机驱动系统的控制性能。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域,虽非阳光电源核心的光伏或储能业务,但其核心的电流重构与观测器算法对阳光电源的电动汽车充电桩(EV Charger)及风电变流器产品线具有参考价值。在充电桩功率模块或风电变流器中,若采用单电阻采样以降低成本,该算法可有效解决高调制比下的电流采样盲区问题,提升控制精度。建议研...
考虑寄生电容的三电平半桥DAB变换器开关过电压分析与抑制
Analysis and Suppression of Switch Overvoltage in Three-Level Half-Bridge DAB Converter Considering Parasitic Capacitance
Liuyu Zeng · Yu Zhao · Feng Wang · Zongxin Ye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
NPC三电平半桥拓扑因能降低功率开关电压应力,被广泛应用于高压DAB变换器中。然而,当内移相时间短于死区时间时,会出现严重的过电压问题,导致内管电压超过额定值。本文分析了该现象的机理,并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节。三电平DAB拓扑是实现高压直流侧高效能量转换的核心,而开关过电压问题直接影响系统的可靠性与功率密度。通过优化死区控制与寄生参数匹配,可有效提升阳光电源PCS产品的耐压裕量与开关频...
一种基于串联脉冲功率补偿器的低脉冲重复频率应用脉冲电源
A Pulsed Power Supply Based on a Series Pulsed Power Compensator for Low Pulse Repetition Frequency Applications
Ye Xu · Xinbo Ruan · Yuan Meng · Lingxuan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对有源相控阵雷达T/R模块的脉冲电源(PPS)应用,在低脉冲重复频率(PRF)条件下,引入有源脉冲功率补偿器(PPC)可显著降低储能电容需求。但PPC功率远大于PPS平均功率,易导致额外损耗及效率下降。本文研究旨在优化该拓扑以提升系统整体效率与功率密度。
解读: 该文献探讨的脉冲功率补偿技术主要应用于雷达等特殊领域,与阳光电源的核心业务(光伏、储能、风电)存在一定技术跨度。然而,其核心逻辑——通过有源补偿技术降低储能电容需求并提升功率密度,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)具有参考意义。在储能变流器(PCS)设计中,若能借鉴...
考虑直流母线纹波与死区效应的数字SPWM逆变器谐波频谱分析
Harmonic Spectra Analysis of Digital SPWM in VSI With DC Bus Ripple and Dead-Time Effects
Haozhe Wang · Jinbang Xu · Jie Ye · Baojin Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对单相H桥逆变器,提出了一种闭环解析解,用于分析数字控制系统下考虑死区效应和直流母线电压纹波后的输出电压谐波频谱。该研究为理解基础变换器单元的谐波特性提供了精确的理论支撑,并可推广至多种脉宽调制应用场景。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器(尤其是户用及组串式逆变器)的电能质量控制。在逆变器设计中,直流母线纹波和死区效应是影响输出电流总谐波失真(THD)的关键因素。通过该解析模型,研发团队可更精确地优化调制策略,在提升逆变器并网电能质量的同时,减少对输出滤波器的体积要求,从而降低硬件成本。...
海上风电场汇集与并网用隔离型高增益高压DC/DC变换器分析与比较
Analysis and Comparison of Isolated High-Gain High-Voltage DC/DC Converters for Offshore Wind Farm Collection and Integration
Yanan Ye · Xiaotian Zhang · Chong Gao · Xianwei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
随着海上风能的快速发展,两级升压高压直流(HVdc)输电因其低成本和高效率成为优选方案。本文重点研究了将海上风电汇集网的中压(MV)升压至输电网高压(HV)所需的直流/直流(DC/DC)变换器,分析并比较了不同拓扑结构在海上风电场景下的性能表现。
解读: 该研究聚焦于海上风电直流汇集与输电技术,与阳光电源的风电变流器及大型储能系统业务高度相关。随着海上风电向深远海发展,直流输电架构将成为主流,高增益DC/DC变换器是实现风机侧中压直流汇集的核心。建议研发团队关注文中提及的高效率、高功率密度拓扑,这不仅能优化阳光电源海上风电变流器的系统架构,还可为未来...
用于锂离子电池故障诊断的零样本神经架构搜索微型实时紧凑型深度神经网络
Miniature Real-Time Compact Deep Neural Network With Zero-Shot Neural Architecture Search for Lithium-Ion Battery Fault Diagnosis
Zeyang Chen · Dezhi Xu · Chao Shen · Yujian Ye 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
电池储能系统(BESS)对于现代能源管理至关重要,有助于可再生能源整合和电网稳定。然而,BESS的故障诊断需要大量的手动网络调优。为克服这一问题,我们提出了一种用于BESS故障诊断的零样本神经架构搜索方法。首先,将神经网络分解为分段线性函数,并计算此类函数的拉德马赫复杂度。为防止批量归一化(BN)层反复缩放拉德马赫复杂度而使网络比较失效,利用BN层的方差来近似拉德马赫复杂度。最后,通过8位量化对选定的模型进行压缩,以便在移动设备上部署。该方法仅需0.51个GPU小时即可达到99.42%的准确率,...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项基于零样本神经架构搜索的锂电池故障诊断技术具有重要的工程应用价值。该技术通过Rademacher复杂度理论自动优化神经网络结构,在0.51 GPU小时内即可达到99.42%的诊断准确率,这为我们大规模储能电站的智能运维提供了高效解决方案。 该技术的核心优势在于三...
基于有限控制集模型预测-滑模控制的4L-NNPC变换器策略
Finite Control Set Model Predictive-Sliding Mode Control Based Strategy for 4-L NNPC Converters
Yuzhen Xu · Baichuan Ye · Zehong Wu · Yusheng Fang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14
本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,用于四电平嵌套中点钳位(4L-NNPC)变换器。通过引入滑模理论设计成本函数并构建预筛选机制,将候选开关状态从216降至64,显著降低计算负担,同时提升电能质量与电容电压平衡性能。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)及PowerTitan液冷储能系统中高功率多电平拓扑的实时控制优化具有直接参考价值。4L-NNPC结构可提升PCS在高压大容量场景下的效率与谐波性能,而所提轻量化MPC+滑模融合算法有助于在国产MCU/FPGA平台上实现低延时、高鲁棒性控制,建议在下一代S...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈(ICF)配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题,提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器,通过理论分析与实验验证,显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景(如偏远地面电站、工商业分布式项目)下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块,增强ICF架构(常见于紧凑型PCS设计)的鲁棒性,建议在下一代ST5000/630...
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