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拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

用于高功率密度DC-DC转换的混合模拟-数字

MAD)变换器

Hui Zhao · Yanfeng Shen · Wucheng Ying · Jinwei Qi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月

传统开关电源在开关频率下存在瞬时功率脉动,需大体积滤波器。为提升功率密度,本文提出混合模拟-数字(MAD)DC-DC变换器概念。通过在负载与电源间插入模拟电压分量,使输出电压纹波显著降低,从而实现更高功率密度。

解读: 该技术通过优化DC-DC变换级的电压纹波特性,有望显著减小光伏逆变器及储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)中直流侧滤波电容的体积,从而提升整机功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器,该方案有助于进一步缩小产品尺寸,降低物料成本。建议研发团队评估MAD拓扑在宽输入电压范围下的效...

系统并网技术 构网型GFM 并网逆变器 下垂控制 ★ 5.0

基于自适应输出电压调节的构网型逆变器直流母线欠压解决方案

Adaptive-Output-Voltage-Regulation-Based Solution for the DC-Link Undervoltage of Grid-Forming Inverters

Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

本文提出了一种基于自适应输出电压调节(AOVR)的控制策略,旨在缓解构网型(GFM)逆变器在遭受大扰动时出现的直流母线欠压问题,从而保障系统运行安全。该方法通过动态调整输出电压,有效抑制了直流侧电压跌落,提升了逆变器在极端工况下的稳定性。

解读: 该技术对于阳光电源的构网型(GFM)产品线至关重要。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网和微电网场景下的应用增加,系统在故障期间的直流母线稳定性直接影响设备的安全运行。AOVR策略能有效提升阳光电源产品在复杂电网扰动下的低电压穿越能力和抗冲击能力。建议研发团队将该自适应调...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

用于碳化硅MOSFET的基板嵌入式电力电子封装

Substrate Embedded Power Electronics Packaging for Silicon Carbide mosfets

Ameer Janabi · Luke Shillaber · Wucheng Ying · Wei Mu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种用于分立芯片的新型电力电子封装方案——标准单元。该方案由阶梯蚀刻活性金属钎焊(AMB)基板和柔性印刷电路板(flex-PCB)组成。该标准单元具有高导热性、完全电气绝缘和低杂散电感等优势,有效提升了SiC MOSFET器件的整体性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能作用。SiC MOSFET是提升组串式光伏逆变器功率密度和效率的关键,而封装技术直接决定了器件在高频开关下的散热能力与杂散电感表现。采用AMB基板和柔性PCB的嵌入式封装方案,可显著降低寄生参数,减少开关损耗,这对阳光电源的PowerTitan储能系统及新一...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

用于宽禁带器件开关特性精确表征的高带宽差分电压探头

High-Bandwidth Differential Voltage Probe for Accurate Switching Characterization of WBG Devices

Yulei Wang · Jiakun Gong · Liang Wang · Mingrui Zou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

针对宽禁带(WBG)功率器件高频开关特性的精确表征需求,本文提出了一种高带宽、宽动态范围且具备电气隔离能力的差分测量方法。该方法凭借其结构简单、成本效益高及浮地测量能力,为提升WBG器件在电力电子系统中的测试精度与抗干扰性能提供了有效解决方案。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器(如组串式、集中式)及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中大规模应用SiC等宽禁带器件,提升开关过程的测试精度对于优化效率和降低EMI至关重要。该差分探头技术可直接应用于研发阶段的功率模块特性评估,帮助工程师更准确地捕捉高频开关瞬态,从而优化驱动电路设计...

拓扑与电路 双向DC-DC 储能系统 充电桩 ★ 5.0

RDCX三端口MHz变压器PCB绕组排列优化

Optimization of PCB Winding Arrangement in Three-Port MHz Transformer of RDCX

Yuhao Xu · Xinke Wu · Gao Fan · Jinxu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

三端口变压器因其集成潜力在电动汽车和储能领域备受关注。低剖面平面变压器有助于提升开关频率至兆赫兹(MHz)级别,从而实现高功率密度。本文针对用于调节型直流变压器(RDCX)的三端口MHz变压器,研究了PCB绕组的优化排列方式,旨在提升变换器效率与功率密度。

解读: 该研究聚焦于高频化、高功率密度的磁性元件设计,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着储能PCS向更高功率密度和更小体积演进,MHz级开关频率及平面变压器技术是实现产品轻量化和低成本的关键。建议研发团队关注PCB绕组在高频下的...

系统并网技术 下垂控制 微电网 并网逆变器 ★ 5.0

一种用于微电网下垂控制并联逆变器的统一虚拟功率解耦方法

A Unified Virtual Power Decoupling Method for Droop-Controlled Parallel Inverters in Microgrids

Teng Wu · Zeng Liu · Jinjun Liu · Shike Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月

在低压微电网中,下垂控制逆变器的有功与无功功率耦合问题至关重要。传统的虚拟功率控制策略虽能实现解耦,但可能导致微电网中并联逆变器对负载有功功率分配不均。本文提出了一种统一的虚拟功率解耦方法,旨在解决该功率分配问题,提升微电网运行的稳定性与均流精度。

解读: 该研究直接针对微电网中多机并联运行的功率分配与解耦难题,对阳光电源的构网型(Grid-Forming)逆变器技术具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统和组串式逆变器应用于微电网或离网场景时,该解耦方法能有效提升多台设备并联时的功率分配精度,增强系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队将其集...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

用于高功率高频电力电子应用中的纳米晶粉末磁芯

Nanocrystalline Powder Cores for High-Power High-Frequency Power Electronics Applications

Chaoqiang Jiang · Xinru Li · Saikat S. Ghosh · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

本文探讨了基于软磁复合材料(SMC)的磁芯在高频电感设计中的应用。通过调节粉末粒径、绝缘材料及磷酸添加量和压制压力,可实现理想的磁导率,从而降低气隙损耗并简化电感设计。文中重点分析了Fe-Cu-Nb-Si-B纳米晶合金在电力电子中的应用潜力。

解读: 该技术对阳光电源的高频化功率变换器设计具有重要参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进,磁性元件的体积和损耗成为瓶颈。纳米晶粉末磁芯优异的高频特性有助于减小电感体积,提升整机效率。建议研发团队在下一代高频化PCS及户用逆变器磁性元件选型中,评估该材料在降低高频...

拓扑与电路 DAB 双向DC-DC 储能变流器PCS ★ 5.0

双有源桥变换器的时域周期稳态分析模型

A Periodic-Steady-State Analysis Model in Time Domain for Dual Active Bridge Converter

Di Mou · Quanming Luo · Yuqi Wei · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

本文提出了一种针对双有源桥(DAB)变换器的多时间尺度建模方法。通过结合理想稳态过程与有限开关瞬态过程,提高了分析的准确性。文章推导了五自由度调制DAB变换器在所有运行模式下的状态方程,为优化变换器性能提供了理论支撑。

解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该文献提出的高精度时域建模方法,能够更准确地捕捉开关瞬态过程,有助于优化PCS的软开关控制策略,提升变换效率并降低损耗。建议研发团队将其应用于PCS的损耗分析与控制算法改...

系统并网技术 微电网 下垂控制 储能变流器PCS ★ 4.0

面向交直流混合微电网集群互联变换器的优先级驱动自优化功率控制方案

Priority-Driven Self-Optimizing Power Control Scheme for Interlinking Converters of Hybrid AC/DC Microgrid Clusters in Decentralized Manner

Xiaochao Hou · Kai Sun · Ning Zhang · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月

本文针对交直流混合微电网集群,提出了一种去中心化的自优化功率控制方案。该方案考虑了不同区域的负载优先级和电能质量需求,旨在实现微电网集群间的高效功率交换,提升智能电网的韧性与可持续性。

解读: 该研究关注微电网集群的功率优化与互联控制,与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及组串式逆变器在微电网应用场景高度契合。随着分布式能源渗透率提升,微电网集群化管理成为趋势。该方案的去中心化控制策略可优化阳光电源PCS在多机并联及多微网互联场景下的功率调度,提升iSolarCl...

功率器件技术 宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

阻抗匹配分流器:面向宽禁带器件的超高带宽与极低寄生参数电流传感器

Impedance-Matching Shunt: Current Sensor With Ultrahigh Bandwidth and Extremely Low Parasitics for Wide-Bandgap Device

Yulei Wang · Zheng Zeng · Teng Long · Peng Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

针对宽禁带(WBG)器件高电流变化率的测试需求,现有集总参数模型已无法满足超高带宽电流分流器的设计要求。本文提出了一种阻抗匹配分流器设计方法,解决了带宽限制不清、侵入效应复杂及缺乏设计指导等问题,为WBG器件的精确电流测量提供了理论与实践支撑。

解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET等宽禁带器件,开关频率的提升对电流采样精度和带宽提出了更高要求。该研究提出的超高带宽电流分流器设计方法,可直接优化公司研发实验室的功率器件动态特性测试平台,提升对SiC/GaN器件开关过程的观测能力。在产品应...

拓扑与电路 LLC谐振 可靠性分析 多物理场耦合 ★ 4.0

II类多层陶瓷电容器的损耗表征与建模:一种材料-微观结构-器件协同方法

Loss Characterization and Modeling of Class II Multilayer Ceramic Capacitors: A Synergistic Material-Microstructure-Device Approach

Yunlei Jiang · Borong Hu · Yanfeng Shen · Xufu Ren 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

本文针对高频谐振变换器中广泛使用的II类多层陶瓷电容器(MLCC),探讨了其在复杂电气工况(大信号、高频、直流偏置)下的损耗表征与建模问题。通过材料、微观结构与器件层面的协同分析,旨在解决现有模型在复杂工况下功率损耗预测不准确的难题,为高功率密度变换器设计提供理论支撑。

解读: MLCC是阳光电源组串式逆变器、户用储能系统及PowerTitan系列储能变流器中高频DC-DC变换环节的关键无源元件。随着产品向高功率密度和高频化演进,MLCC在复杂工况下的热失效和损耗问题直接影响系统可靠性。本文提出的多物理场协同建模方法,有助于研发团队在设计阶段更精准地评估电容损耗,优化散热布...

可靠性与测试 故障诊断 可靠性分析 三相逆变器 ★ 4.0

一种新型三相电流源变流器短路故障诊断方法

A Novel Short-Circuit Fault Diagnosis Method for Three-Phase Current Source Converter

Yiyina Teng · Xiaoqiang Guo · Yupeng Wei · Jiaju Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

为提升电流源变流器的可靠性,本文提出一种能识别单开关及双开关短路故障的新型诊断方法。该方法仅需输出电流信号,通过实时计算输出电流矢量的幅值与相位,并将其与诊断阈值进行比较,实现故障的快速定位与诊断。

解读: 该研究提出的电流源变流器故障诊断技术,对于提升阳光电源电力电子变换设备的可靠性具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主流产品多为电压源型逆变器,但该方法中基于电流矢量特征的故障诊断思路,可迁移应用于组串式逆变器及PowerTitan等储能变流器(PCS)的功率模块保护中。通过引入此类仅需单传感器信号的轻...

拓扑与电路 双向DC-DC 储能变流器PCS 功率模块 ★ 4.0

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...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 2.0

基于非线性耦合电感的跨电感电压调节器轻载效率提升技术

Nonlinear Coupled Inductor-Based Light-Load Efficiency Boost Technique for Trans-Inductor Voltage Regulators

Zehui Li · Jiawei Liang · Minfan Fu · Teng Long 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

跨电感电压调节器(TLVR)因其良好的可扩展性和多相磁耦合能力,成为数据中心高电流负载点(PoL)转换器的理想选择。针对数据中心服务器长期处于轻载运行的现状,本文提出了一种基于非线性耦合电感的轻载效率提升技术,旨在优化TLVR在轻载工况下的转换效率。

解读: 该技术主要针对数据中心高电流PoL电源模块,虽与阳光电源当前核心的光伏逆变器及储能变流器(PCS)产品线存在差异,但其核心的磁集成技术与轻载效率优化策略具有参考价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及部分高功率密度电源模块研发中,可借鉴该非线性耦合电感设计思路,以提升系统在低功率输出阶...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

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...

智能化与AI应用 故障诊断 机器学习 深度学习 ★ 3.0

基于宽学习的高速列车牵引系统故障诊断增强研究

Enhanced Fault Diagnosis Using Broad Learning for Traction Systems in High-Speed Trains

Chao Cheng · Weijun Wang · Hongtian Chen · Bangcheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

高速列车牵引系统故障会威胁行车安全。针对高采样频率下的故障检测与诊断(FDD)难题,本文提出了一种基于宽学习(Broad Learning)的诊断策略,旨在提升系统的安全性和可靠性。

解读: 该文章提出的宽学习(Broad Learning)算法具有训练速度快、结构简洁的特点,在处理高频传感器数据方面表现优异。这对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。在光伏电站和储能系统(如PowerTitan、PowerStack)的运维中,设备运行数据量巨大且实时性要求高,引...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 2.0

基于极限概念的摩擦纳米发电机IC兼容高效率电源管理

IC-Compatible High-Efficiency Power Management for Triboelectric Nanogenerators Based on the Concept of Limit

Yuan Tu · Zerui Xu · Zhixing Xiao · Dongping Zheng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

针对摩擦纳米发电机(TENG)在低压负载下效率低下及与集成电路(IC)兼容性差的问题,本文提出了一种基于“极限”概念的多释放同步电荷提取(MR-SCE)策略。该策略显著提升了能量转换效率,为TENG在微能源管理及低功耗电子设备中的应用提供了高效的IC兼容解决方案。

解读: 该研究聚焦于微能源收集与低功耗IC电源管理,与阳光电源目前核心的大功率光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。然而,其提出的“基于极限概念的同步电荷提取”策略在提升能量转换效率方面的思路,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的微型传感器节点、无线监测设备或未来分布式能源采集终端提供技术参考,...

拓扑与电路 多电平 光储一体化 微电网 ★ 5.0

一种具有改进功率平衡能力的级联多电平模块化能量路由器光储混合系统

A Cascaded Multilevel Modular Energy Router Hybrid Photovoltaic and Energy Storage With Improved Power Balance Capability

Xiaofeng Sun · Xinlei Liu · Jiaxun Teng · Ying Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月

级联H桥(CHB)变换器在中压微电网大规模光伏电站中极具潜力。针对光伏阵列辐照不均及老化导致的各相功率不平衡问题,本文提出了一种将光伏与储能系统集成于微电网的新型拓扑与控制方法,有效提升了系统的功率平衡能力与运行稳定性。

解读: 该研究针对中压微电网场景,通过级联多电平拓扑解决光伏功率不平衡问题,与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及中压并网方案高度契合。该技术可优化大型地面光伏电站及工商业储能系统的功率分配策略,提升系统在复杂工况下的发电效率与电网适应性。建议研发团队关注该级联架构在模块化储能PCS中的应用,以...

功率器件技术 功率模块 热仿真 可靠性分析 ★ 5.0

基于直接金属化技术的无DBC功率模块近结水冷研究:分析与实验对比

Direct Metallization-Based DBC-Free Power Modules for Near-Junction Water Cooling: Analysis and Experimental Comparison

Liang Wang · Jiakun Gong · Teng Long · Frede Blaabjerg 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月

降低热阻对功率模块至关重要。传统模块中异质绝缘层导致了较高的热阻。本文提出了一种基于直接金属化技术的无DBC(直接覆铜板)功率模块概念,实现了近结水冷。实验表明,该技术可降低55%的热阻,显著提升了功率密度与散热性能。

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)具有重大意义。通过消除DBC基板实现近结水冷,可大幅提升功率模块的电流密度,从而缩小逆变器和PCS的体积,降低散热系统成本。建议研发团队关注该工艺在碳化硅(SiC)模块封装中的应用,以进一步...

拓扑与电路 LLC谐振 双向DC-DC 功率模块 ★ 5.0

用于全桥LLC-DCX变换器共模噪声抑制的平面集成矩阵变压器改进研究

Improvement of Planar Integrated Matrix Transformer for CM Noise Cancellation Applied to Full-Bridge LLC-DCX Converter

Chuang Zhou · Fanghua Zhang · Ce Xu · Teng Tu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文针对全桥LLC直流变压器(LLC-DCX)中的平面集成矩阵变压器(PIMT)进行改进,旨在利用其对称性实现共模(CM)噪声的有效抵消。研究通过优化变压器结构,提升了变换器在电磁兼容性方面的表现,适用于高功率密度、低高度的电力电子变换场景。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率组串式逆变器具有重要价值。LLC-DCX拓扑常用于储能变流器(PCS)的隔离级,以实现高效率的直流变换。通过优化PIMT设计来抑制共模噪声,不仅能显著降低EMI滤波器的体积和成本,提升系统功率密度,还能增强产品在复杂电...

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