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基于MMC的STATCOM宽带阻抗整形控制方案以提升风电场稳定性
Broadband Impedance Shaping Control Scheme of MMC-Based STATCOM for Improving the Stability of the Wind Farm
Yang Zhang · Yuqing Wang · Donghui Zhang · Xin Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
随着风电渗透率提升,次同步和超同步谐振问题日益突出。本文提出通过重塑风电场阻抗来解决该问题。鉴于经济性与可行性,利用风电场现有的STATCOM进行阻抗整形,成为提升系统稳定性的优选方案。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。通过阻抗整形技术,可以有效抑制风电场或大规模光储电站并网引发的谐振问题。建议研发团队将该控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台及PCS控制算法中,特别是针对构网型(GFM)...
功率半导体器件开关应力波产生机理的理论研究
Theoretical Study on the Generation of Switching Stress Waves in Power Semiconductor Devices
Xuefeng Geng · Yunze He · Qiying Li · Longhai Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了功率半导体器件在开关过程中产生的应力波现象。传统的监测方法主要依赖电气、磁学及热学参数,而应力波检测提供了一种新型的器件状态监测手段。研究旨在通过理论分析揭示应力波的产生机理,为功率器件的实时健康状态评估与故障预警提供理论支撑。
解读: 该研究对应力波监测技术的探讨,对阳光电源的核心产品线(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器)具有极高的应用价值。目前阳光电源在iSolarCloud平台已实现数字化运维,引入应力波检测技术可作为现有电气参数监测的有效补充,实现对IGBT/SiC模块更早期的亚健康状态识别。建议研发...
一种基于神经网络辅助损耗模型的电力模块热优化高效电热耦合仿真方法
An Efficient Electrothermal Coupling Simulation Method Based on Neural Network-Aided Power Loss Model for Power Module Thermal Optimization
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Guoqing Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种高效的电热耦合仿真方法,利用数据驱动的神经网络功率损耗模型来提升电力模块热优化的仿真效率。文中介绍了神经网络损耗模型的构建方法及自动数据提取流程,并提出了一种间接耦合策略,显著降低了计算成本,为电力电子系统的热设计提供了快速、准确的评估手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高的应用价值。在功率模块设计阶段,传统有限元热仿真耗时极长,引入神经网络辅助的电热耦合模型可大幅缩短研发周期,提升功率密度设计水平。建议研发团队将其应用于高功率密度逆变器及储能变流器(...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电(ESD)保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性,还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻(RON)和阈值电压(VTH)的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题,这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性,可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
固态变压器子模块电容减容的磁分支缓冲通道及磁模型分析
The Magnetic Branch Snubber Channel and Magnetic Model Analysis for SM Capacitor Reduction of SST
Yuzhuo Pan · Chen Yang · Jiaxun Teng · Wei Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对基于级联H桥的固态变压器(SST),其隔离级采用四有源桥(QAB)结构,本文提出了一种具有零谐波阻抗/磁通的磁分支缓冲通道方案。该创新方案为二倍频纹波电流(SFRC)提供了低阻抗路径,可替代传统的大电容缓冲支路,有效降低子模块电容需求,提升功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率PCS产品具有重要参考价值。在储能变流器中,直流侧二倍频纹波电流通常限制了电容寿命与功率密度,该磁分支缓冲方案通过磁集成技术替代大容量电容,有助于减小系统体积、延长电容寿命并提升整体可靠性。建议研发团队评估该磁集成拓...
终端电压控制对低阻抗电网下构网型变流器功率同步控制稳定性的影响
Impacts of Terminal Voltage Control on Stability of Power Synchronization Control in Grid-Forming Converter Connected to Low-Impedance Grid
Zheng Fang · Zongwu Huang · Yu Xue · Jirong Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文研究了低阻抗电网与构网型变流器之间的耦合效应,揭示了终端电压控制(TVC)如何影响功率同步控制(PSC)的稳定性。通过小信号分析,阐明了多时间尺度控制环路间的交互作用,为提升构网型变流器在强/弱电网下的并网稳定性提供了物理见解。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等构网型储能系统及大型组串式逆变器。随着电网阻抗变化及高比例电力电子化,构网型控制的稳定性是核心竞争力。文章提出的终端电压控制与功率同步控制的交互分析,有助于优化阳光电源GFM算法,提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队重点关注...
大变比输入串联输出并联链式DC-DC变换器
Large Step Ratio Input-Series–Output-Parallel Chain-Link DC–DC Converter
Xiaotian Zhang · Mofan Tian · Xin Xiang · Javier Pereda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
高压大功率DC-DC变换是直流输配电及发电的关键,要求变换器具备高功率密度、高效率及大变比特性。本文提出了一种由多个高变比子变换器单元组成的输入串联输出并联(ISOP)链式DC-DC变换器架构,每个子单元均为隔离型模块化DC-DC变换器,适用于高压直流接入场景。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大型地面光伏电站的直流汇流技术具有重要参考价值。随着储能系统向高压化(1500V甚至更高)发展,ISOP链式结构能有效降低单管电压应力,提升系统模块化程度与可靠性。建议研发团队关注该拓扑在高压直流耦合储能系统中的应用潜...
低温应用下SiC平面/沟槽MOSFET雪崩工作边界的综合评估
Comprehensive Assessment of Avalanche Operating Boundary of SiC Planar/Trench MOSFET in Cryogenic Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文系统评估了SiC平面及沟槽型MOSFET在90K至340K温度范围内的雪崩耐受能力。研究揭示了极端温度条件下功率器件的雪崩机制及其温度依赖性,对于提升电力转换系统在严苛环境下的安全运行及可靠性设计具有重要指导意义。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统(如PowerTitan系列)中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,器件在极端环境下的可靠性至关重要。该研究揭示的雪崩边界特性,可直接指导研发团队在进行高压大功率模块设计时,优化驱动电路保护策略及热管理方案。特别是在高寒地区运行的户外光伏及储能设备,该研究提供...
SiC MOSFET开关振荡消除的RC缓冲电路优化设计分析方法
Analytical Method for RC Snubber Optimization Design to Eliminate Switching Oscillations of SiC MOSFET
Xin Yang · Mengwei Xu · Qiao Li · Ziru Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
SiC MOSFET的高速开关特性与低阻尼特性易引发开关振荡,严重影响系统可靠性。本文通过将SiC MOSFET与二极管视为双端口网络,对开通与关断过程中的振荡进行精确分析,并提出了一种RC缓冲电路的优化设计方法,以有效抑制振荡并提升电力电子系统的可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器向高功率密度、高开关频率演进,SiC器件的应用日益广泛。该文提出的RC缓冲电路优化设计方法,能有效解决SiC MOSFET高速开关带来的电压尖峰与振荡问题,直接提升功率模块...
基于正交信号发生器的单相锁相环算法性能比较评估综述
Comparative Performance Evaluation of Orthogonal-Signal-Generators-Based Single-Phase PLL Algorithms—A Survey
Yang Han · Mingyu Luo · Xin Zhao · Josep M. Guerrero 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文综述了电力电子与电力系统中广泛应用的基于正交信号发生器(OSG)的单相锁相环(PLL)算法。OSG-PLL因其易于实现且在电网扰动下表现稳健而备受关注。文章旨在对当前主流的OSG-PLL算法进行性能对比评估,为单相并网系统的同步控制提供参考。
解读: 锁相环(PLL)是阳光电源户用光伏逆变器及单相储能变流器(PCS)并网控制的核心算法。在弱电网或电网电压畸变环境下,锁相的准确性直接决定了逆变器的电能质量与并网稳定性。该综述提供的算法评估结果,可指导研发团队优化单相产品在复杂电网环境下的同步性能,提升产品对电网电压跌落、谐波干扰的鲁棒性。建议重点关...
一种用于SiC-MOSFET模块快速瞬态测量的集成数字信号反馈传感器
An Integrated Digital Signal Feedback Sensor for Fast Transient Measurements of SiC-MOSFET Modules
Zenan Shi · Fei Xiao · Yifei Luo · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于碳化硅(SiC)MOSFET模块的数字信号反馈传感器设计方法,旨在应用于未来的有源栅极驱动器。该方法实现了高带宽、高集成密度和低延迟的瞬态测量,并针对现有研究的不足提出了创新解决方案,为提升功率模块的驱动性能与保护机制提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进,SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该集成传感器技术可显著优化有源栅极驱动电路,提升对SiC模块瞬态过程的实时监测能力,从而在实现更精准的过流/过压保护的同时,进一步压...
高阶无线电能传输系统的精确离散时间建模与边界分析
Accurate Discrete-Time Modeling and Boundary Analysis for High-Order Wireless Power Transfer Systems
Kai He · Xin Liu · Fei Gao · Xijun Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
传统频闪映射(SM)方法仅关注周期性时间点的行为,无法捕捉运行周期内多次状态变化的细节。本文提出了一种改进的全功率频闪映射(IFSM)模型,用于高阶无线电能传输(WPT)系统及DC-DC变换器的精确建模与边界特性分析。
解读: 该文章提出的IFSM建模方法主要针对高阶无线电能传输系统,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器核心业务关联度较低。但其核心思想——通过改进离散时间建模来提升DC-DC变换器在复杂动态下的分析精度,对阳光电源研发团队优化高频DC-DC变换器(如储能PCS中的双向DC-DC模块)的控制算法和...
基于逆变侧电流反馈的LCL滤波电压源逆变器电网电流畸变抑制
Mitigation of Grid-Current Distortion for LCL-Filtered Voltage-Source Inverter With Inverter-Current Feedback Control
Zhen Xin · Paolo Mattavelli · Wenli Yao · Yongheng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
LCL滤波器电感较小,易受电网电压谐波影响导致并网电流畸变。对于采用逆变侧电流反馈(ICF)的控制系统,由于谐波信息在滤波电容处流失,该问题尤为严峻。本文旨在解决ICF控制下LCL逆变器的电网电流谐波抑制难题。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制技术。LCL滤波器是逆变器的标准配置,而逆变侧电流反馈(ICF)因其控制简单、易于实现过流保护而被广泛应用。然而,在弱电网环境下,电网电压谐波会导致并网电流畸变,影响电能质量。该文献提出的抑制策略可直接优化阳光电源逆变器的控制算法,...
基于多晶金刚石的单面冷却SiC MOSFET功率器件增强型热电互连
Enhanced Thermal–Electrical Interconnect for Single-Sided Cooling SiC MOSFET Power Device Based on Polycrystalline Diamond
Tongyu Zhang · Laili Wang · Xin Zhang · Jin Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
碳化硅(SiC)MOSFET因其优异性能备受关注,但传统引线键合互连方式散热受限,且芯片尺寸减小加剧了热扩散问题。本文提出一种基于多晶金刚石的增强型热电互连技术,旨在提升单面冷却SiC MOSFET的散热能力,从而突破电流运行限制。
解读: 该技术直接针对SiC功率模块的散热瓶颈,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着功率密度不断提升,SiC器件的散热能力决定了系统的可靠性与功率等级。引入多晶金刚石互连技术可显著降低结温,提升模块热循环寿命,建议研发团队关注该材料在高性能SiC功率...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管(RF HEMT)应用的GaN-on-Si材料,提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应,利用结构函数分析热阻抗分布特征,识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量,量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺,显著降低器件热阻,提升散热性能与可靠性,为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法,可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺,可显著提升GaN器件散热性能,有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
一种经济高效且容错的T型模块化多电平DC-DC变换器
A Cost-Effective and Fault Tolerant T-Type Modular Multilevel DC–DC Converter
Hao Zhang · Heya Yang · Yipeng Su · Ke Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源渗透率提升,高压直流(HVDC)系统对大规模电力集成至关重要。为满足网状HVDC电网需求,本文提出一种T型模块化多电平DC-DC变换器,旨在实现不同电压等级HVDC链路的高效互联,并具备容错能力,以提升高压大功率变换系统的可靠性。
解读: 该拓扑结构在高压直流输电及大型光伏/储能电站的直流汇集系统中具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器产品线,该技术提供的容错能力和高压转换效率能显著提升系统在复杂电网环境下的可靠性与可用率。建议研发团队关注其模块化设计在直流耦合系统中的应用,以降低高压直流...
基于高频链开关同步混合移相调制方法的级联H桥电力电子变压器电容最小化研究
Capacitance Minimization and Constraint of CHB Power Electronic Transformer Based on Switching Synchronization Hybrid Phase-Shift Modulation Method of High Frequency Link
Yuzhuo Pan · Jiaxun Teng · Chen Yang · Zemin Bu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对基于单电感四有源桥(SIQAB)的级联H桥电力电子变压器,本文提出了一种基于高频链开关同步混合移相调制(SSHPSM)的子模块电容最小化方案。在该调制策略下,SIQAB级原边工作在开关电容模式,实现了电容电压的自动平衡与纹波抑制,有效降低了对子模块电容容量的需求。
解读: 该研究提出的SSHPSM调制策略及电容最小化方案,对于阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统及中高压光伏并网变流器具有重要参考价值。通过优化级联拓扑的电容需求,可显著提升功率密度并降低系统体积成本。建议研发团队关注该技术在多电平PCS架构中的应用,特别是在提升高频链效率和降低直流侧纹波方面的...
基于阻抗特性分析的直流微电网孤岛检测速度提升与系统稳定性增强研究
Detecting Speed Improvement and System Stability Enhancement for DC Microgrids Islanding Detection Based on Impedance Characteristic Analysis
Tianling Shi · Hongyi Chen · Boxin Liu · Shiyuan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
直流微电网的孤岛检测是保障系统安全的关键。正反馈孤岛检测技术因检测速度快、非检测区小而备受关注,但其反馈回路可能影响系统稳定性。本文通过阻抗特性分析,旨在提升直流微电网孤岛检测速度的同时,优化系统稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网应用中,孤岛检测的快速性与系统稳定性是核心技术难点。通过阻抗特性分析优化正反馈控制,可直接提升阳光电源PCS产品在离网切换过程中的响应速度与运行可靠性。建议研发团队将该分析方法集成...
一种用于耦合电感多相Buck变换器的纹波补偿辅助半桥
A Ripple Compensation Auxiliary Half-Bridge for Coupled Inductor Multiphase Buck Converter
Tao Jiang · Shaozhe Zhang · Chunhui Yang · Qi Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
多相Buck变换器(MBC)相比离散电感变换器电流纹波更小,但在特定占空比下输出纹波仍较大。本文提出一种辅助半桥(AHB)电路,通过开环逻辑驱动产生反向交流分量,有效补偿耦合电感多相Buck变换器的输出纹波,提升系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器及储能PCS(如PowerTitan系列)中,为了提升功率密度和效率,多相交错并联技术被广泛应用。该文提出的辅助半桥纹波补偿方案,能够有效降低输出侧纹波,有助于减小滤波电感和电容的体积,从而进一步优化逆变器及储能变流器的功率密度...
具有紧凑结构的宽负载范围ZVZCS三电平DC-DC变换器
Wide Load Range ZVZCS Three-Level DC–DC Converter With Compact Structure
Yong Shi · Xin Wang · Ji Xi · Xuwei Gui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种新型零电压零电流开关(ZVZCS)三电平DC-DC变换器,旨在满足高压输入DC-DC功率转换需求。该拓扑通过输入电容和阻断电容将主开关管的关断电压钳位在Vin/2,并引入两个低VA额定值的MOSFET,实现了宽负载范围下的软开关特性,有效提升了变换效率并优化了系统结构。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。三电平拓扑在处理高压输入时能有效降低开关管电压应力,允许使用更低电压等级的功率器件,从而降低成本并提升效率。ZVZCS技术能显著减少开关损耗,有助于提升逆变器功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
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