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一种具有宽输入电压范围的电容复用电流源电荷泵功率因数校正变换器
Capacitance-Multiplexed Current Source Charge Pump Power Factor Correction Converter With Wide Input Voltage Range
Ping Yang · Yijie Sun · Yusheng Peng · Silin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
功率因数校正(PFC)技术广泛用于降低电力电子设备的谐波污染。基于电流源电荷泵(CS-CP)的单级PFC变换器结构简单且功率因数高,但工作范围较窄。本文提出了一种电容复用CS-CP PFC变换器,旨在扩展其输入电压工作范围。
解读: 该技术主要针对单级PFC变换器的输入电压范围限制进行了拓扑优化,通过电容复用技术提升了电路的适应性。对于阳光电源而言,该研究在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在户用场景中,宽输入电压范围有助于提升逆变器在电网电压波动下的稳定性;在充电桩领域,该拓扑有助于简化前端PFC电路设计,降低...
基于相反矢量的移相载波空间矢量脉宽调制以扩展单相三电平NPC级联整流器直流侧电压平衡范围
Opposite Vector Based Phase Shift Carrier Space Vector Pulse Width Modulation for Extending the Voltage Balance Region in Single-Phase 3LNPC Cascaded Rectifier
Xu Peng · Xiaoqiong He · Pengcheng Han · Hongjian Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种基于相反矢量电压平衡策略的移相载波空间矢量PWM方案,旨在扩展单相三电平中点钳位(3LNPC)级联整流器的直流侧电容电压平衡范围。通过同时应用模块内部及模块间的电压平衡策略,有效提升了系统的电压平衡能力。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的直流侧电压平衡问题,对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器(如PowerTitan系列)具有参考价值。在多电平级联或高压大功率变换场景中,直流侧电容电压的均衡直接影响功率器件的应力和系统可靠性。该文提出的基于相反矢量的SVPWM策略,能够优化调制算法,提升系统在复杂工...
基于直流母线电压解耦的整流电流调节的无电解电容永磁同步电机驱动谐波抑制
Harmonic Suppression Based on Rectified Current Regulation With DC-Link Voltage Decoupling for Electrolytic Capacitorless PMSM Drives
Dawei Ding · Hui Xie · Binxing Li · Gaolin Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文针对无电解电容永磁同步电机驱动系统,提出了一种基于直流母线电压解耦的整流电流调节(RCR-DVD)策略,以提升网侧电流的谐波抑制性能。通过建立RCR驱动的小信号模型,揭示了谐波干扰的产生机理,并验证了该策略在优化电能质量方面的有效性。
解读: 该文献探讨的无电解电容驱动技术及谐波抑制策略,主要应用于电机驱动领域。对于阳光电源而言,其核心价值在于“功率变换环节的电容优化”与“电能质量控制”。在阳光电源的电动汽车充电桩及部分工业变频产品中,通过先进的控制算法(如RCR-DVD)替代大体积电解电容,有助于提升功率密度并延长系统寿命。建议研发团队...
双三相永磁同步电机系统三电平NPC逆变器及输出滤波器的电流谐波最小脉宽调制
Current Harmonic Minimum Pulse Width Modulation for Dual Three-Phase PMSM System With 3L-NPC Inverter and Output Filter
Chuanqiang Lian · LiYuan Guo · GuanDa Xu · Fei Xiao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)在风力发电、电动汽车及飞轮储能领域应用广泛。本文针对采用三电平中点钳位(3L-NPC)逆变器和输出滤波器的DTP-PMSM系统,提出了一种电流谐波最小化PWM调制策略。该方法旨在降低电流谐波,从而提升运行效率、减少噪声振动并改善电磁兼容性。
解读: 该研究涉及的3L-NPC拓扑与PWM控制算法,与阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动业务高度契合。在风电变流器领域,利用该调制策略可进一步优化输出电流质量,提升变流器效率并降低滤波器体积。对于电动汽车驱动系统,该技术有助于提升电机驱动的动态性能与电磁兼容性。建议研发团队关注该谐波抑制算法在阳光电源现有...
利用趋肤效应的双平行电流迹线宽带隧道磁阻电流传感器
Wideband Tunneling Magnetoresistance Current Sensor With Dual-Parallel Current Trace Utilizing the Skin Effect
Jieqiang Gao · Wei Su · Mengmeng Guan · Jiaming Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在高集成度电力电子变换器中,非接触式宽带电流传感器对监测运行状态至关重要。本文针对高频下PCB走线趋肤效应对磁场分布的影响,提出了一种利用趋肤效应的双平行电流迹线隧道磁阻(TMR)电流传感器设计,旨在优化传感器的频率响应特性。
解读: 该研究针对电力电子变换器中的高频电流传感技术,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度提升和开关频率增加,电流检测的精度与带宽直接影响控制系统的动态响应及保护策略。该传感器方案有助于优化逆变器及PCS内部的电流采样布局,提升在高频工况下的监测准确性。建议研...
基于瑞士整流器和三电平LLC拓扑的三相单级AC/DC变换器
A Three-Phase Single-Stage ac/dc Converter Based on Swiss Rectifier and Three-Level LLC Topology
Xiang Li · Julu Sun · Liuniu Guo · Mingzhi Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
LLC谐振变换器因其软开关、高功率密度和高效率而被广泛应用。为将LLC谐振槽的优势引入三相单级AC/DC变换器,本文提出了一种基于瑞士整流器和三电平LLC拓扑的新型变换器。该方案利用高效的瑞士整流器进行三相AC/DC转换,并结合三电平LLC结构,实现了高效率的能量变换。
解读: 该拓扑通过瑞士整流器与三电平LLC的结合,显著提升了功率密度与转换效率,对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、充电桩业务具有重要参考价值。在充电桩产品线中,该方案可优化三相输入端的谐波性能,提升整机效率;在光伏逆变器领域,其单级化设计有助于简化系统架构,降低成本。建议研发团队关注该拓扑在宽电压输入范围...
整流器非线性结电容对高压电源性能的影响
Effects of Nonlinear Junction Capacitance of Rectifiers on Performance of High Voltage Power Supplies
Sihui Zhou · Qianhong Chen · Bin Zhang · Jingwen Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
碳化硅(SiC)二极管因其高频特性和紧凑尺寸,常用于高压电源整流器。本文深入分析了二极管结电容对包含LCL/P谐振网络和倍压器的转换器性能的影响,并考虑了电压相关性。
解读: 该研究针对SiC二极管结电容对高压转换效率的影响,对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中,随着开关频率的提升,二极管的非线性结电容会显著影响软开关实现及电磁干扰(EMI)。建议研发团队在设计高压DC-DC级时,将非线性电容模型纳入仿真,以优...
一种基于圆柱形螺线管耦合器应用于高压设备状态检测的三级五线圈无线电能传输系统
A Three-Stage-Five-Coil IPT System Based on Cylindrical Solenoid Coupler Applied to State Detection Equipment of HV Device
Peng Gu · Yijie GAE Wang · Jianwei Mai · Yousu Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种基于圆柱形螺线管耦合器(CSC)的三级五线圈无线电能传输(IPT)系统。通过优化CSC的形状与参数,利用五个串联补偿电容形成具有恒压特性的CLC/S/CLC补偿拓扑。该系统旨在解决高压设备状态检测中的无线供电问题,实现了高效的能量传输。
解读: 该文献探讨的无线电能传输(IPT)技术主要应用于高压设备的状态监测供电,属于前沿的非接触式能量传输领域。对于阳光电源而言,该技术目前与核心的光伏逆变器及储能系统(PowerTitan/PowerStack)业务关联度较低。但在电动汽车充电桩领域,未来若涉及非接触式充电(无线充电)技术的研发储备,该研...
±350-kV/1000-MW模块化多电平变换器(MMC)的功率模块电容电压平衡方法
Power Module Capacitor Voltage Balancing Method for a ±350-kV/1000-MW Modular Multilevel Converter
Zixin Li · Fanqiang Gao · Fei Xu · Xun Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文针对±350-kV/1000-MW大功率模块化多电平变换器(MMC),研究了功率模块电容电压平衡控制。由于该应用场景下IGBT电流超过额定值,需在低开关频率下实现高效的电压平衡,以降低损耗并提升系统可靠性。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑主要应用于高压直流输电(HVDC)及大容量柔性交流输电系统,与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异。然而,随着阳光电源在大型电网侧储能及构网型技术领域的深入,MMC技术在超高压大容量储能系统中的潜在应用价值值得关注。建议研发团队关注该文献中关于低开关...
一种用于三相准两级Buck型整流器的带零序电压注入的载波基两相钳位DPWM策略
A Carrier-Based Two-Phase-Clamped DPWM Strategy With Zero-Sequence Voltage Injection for Three-Phase Quasi-Two-Stage Buck-Type Rectifiers
Junzhong Xu · Thiago Batista Soeiro · Yang Wu · Fei Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
三相Buck型整流器具备降压AC-DC转换功能,是380V以上电网接入的电动汽车充电桩及通信系统的理想方案。传统级联式Boost+Buck架构存在效率瓶颈,本文提出一种新型载波基两相钳位DPWM策略,通过注入零序电压优化开关损耗,提升系统效率与功率密度。
解读: 该技术主要应用于电动汽车充电桩领域,通过优化Buck型整流器的调制策略,可显著降低开关损耗并提升功率密度。阳光电源的充电桩产品线(如直流快充桩)正向高效率、小型化方向发展,该拓扑及控制策略能有效提升整机转换效率,降低散热成本。建议研发团队评估该两相钳位DPWM策略在现有充电模块中的可行性,以进一步增...
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...
基于生物材料介电层的有机滞回反相器用于人工神经元电路
Organic Hysteretic Inverter with Biomaterial Dielectric for Artificial Neuronal Circuit
Chong Qian · Xu Gao · Zhong-Da Zhang · Zi-Yi Yin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月
受人类大脑启发,人工神经元的开发对于实现脉冲神经网络至关重要,该网络通过离散的脉冲传输利用时空处理能力。在这项工作中,我们展示了一种具有类似反相施密特触发器功能的有机滞后反相器,其中 p 型和 n 型有机薄膜晶体管(OTFT)均采用与十六烷基三甲基氯化铵复合的脱氧核糖核酸(DNA - CTMA)这种生物材料作为栅极电介质。DNA - CTMA 介电层的极化特性赋予了反相器稳定的记忆窗口,该窗口被充分利用以构建一个电子漏电积分发放(LIF)神经元,该神经元能够对输入电流脉冲进行积分并产生输出电压脉...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于生物材料介电层的有机滞后逆变器研究虽然聚焦于神经形态计算,但其底层技术原理对我司在智能逆变器和储能系统控制领域具有前瞻性启示意义。 该研究展示的施密特触发器式滞后特性与我司光伏逆变器中的电压稳定控制、储能系统的充放电管理存在技术关联。其利用DNA-CTMA介电层实...
基于互感耦合的多芯片SiC功率模块动态均流方法
A Dynamic Current Sharing Method for Multichip SiC Power Modules Based on Mutual Couplings
Xun Liu · Erping Deng · Xu Gao · Yifan Song 等10人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2026年1月 · Vol.16
多芯片SiC功率模块因寄生电感失配导致动态电流不均衡,引发局部过热并影响长期可靠性。本文提出考虑互感耦合的设计准则与均流方法,结合响应面分析优化布局,将动态电流不均衡度从98%降至5%,并通过仿真与实验验证。
解读: 该研究直接支撑阳光电源在高功率密度组串式逆变器(如SG320HX)、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中对SiC功率模块的可靠性设计。互感耦合建模与布局优化可显著提升SiC模块在高频开关下的动态均流能力,降低热应力,延长模块寿命。建议在下一代1500V+高压平台产品中导入该布局设计方法,并...
基于可迁移代理模型与多目标优化的高效LDMOS设计
Efficient LDMOS Design via Transferable Surrogate Models and Multi-Objective Optimization
Hongyu Tang · Chenggang Xu · Xiaoyun Huang · Yuxuan Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
优化横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)性能需要在硅极限约束下平衡击穿电压(BV)和比导通电阻( $\text {R}_{\text {on},\text {sp}}$ )。传统的基于技术计算机辅助设计(TCAD)的器件设计在处理大参数空间时耗时且效率低下。本文提出了一种机器学习(ML)辅助框架,该框架将初始和微调后的深度神经网络(DNN)替代模型与多目标粒子群优化(MOPSO)相结合。微调后的DNN仅使用小数据集就能适应非重叠的扩展设计空间,同时在MOPSO过程中选择性地应用这两个替代模型...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于机器学习的LDMOS优化技术具有重要的战略价值。LDMOS(横向双扩散金属氧化物半导体)器件是光伏逆变器和储能变流器中功率转换电路的核心元件,其击穿电压与导通电阻的平衡直接影响系统的效率、可靠性和成本。 该技术的核心创新在于利用深度神经网络替代传统TCAD仿真,将...
配电网中分布式模块化储能系统的最优鲁棒配置以实现电压调节
Optimal robust allocation of distributed modular energy storage system in distribution networks for voltage regulation
Zirong Xu · Zhiyuan Tang · Yongdong Chen · Youbo Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
本文研究了在主动式低压配电网(DNs)中为减小电压偏差而进行的分布式模块化储能(DMES)最优鲁棒配置(位置与数量)问题。在所提出的配置问题中,设计了一种新颖的集中-本地控制框架(CLCF)用于DMES的电压调节,并对该框架下的下垂系数设定方案进行了优化确定。此外,为了应对有功与无功功率注入之间的不确定性及其相关性,本文在一种新型的相关多面体不确定性集(CPUS)下构建了鲁棒优化模型来表述DMES配置问题,从而避免解的过度保守性。进一步地,为使所提出的非线性非凸配置问题在计算上具有可追踪性,将其...
解读: 该分布式模块化储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的集中-本地控制框架与下垂系数优化调度,可直接应用于我司储能变流器的电压调节策略,提升低压配网场景下的电压质量。其鲁棒优化模型能有效应对功率不确定性,为iSolarCloud平台的智能运维算...
基于扩展移相控制的DAB变换器改进谐振死区模型
An Improved Resonant Dead-Time Model of DAB Converter Based on Extended-Phase-Shift Control
Shanshan Gao · Yixue Zhang · Jianxing Liu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
双有源桥(DAB)变换器具有双向功率传输和易于实现软开关的优点。对于DAB变换器而言,死区时间是避免短路和实现零电压开关(ZVS)所必需的。随着变换器对高功率密度的需求不断增加,开关频率越来越高,死区时间所占的比例也越来越大。因此,包括电磁干扰加剧和功率传输模型偏差在内的死区时间效应不容忽视。本文详细分析了基于扩展移相控制的DAB变换器的死区时间效应。提出了一种考虑寄生电容和励磁电感的改进分析模型,用以解释谐振死区时间效应并完善以往的理论。为验证理论分析的正确性,搭建了一台额定输出功率为250W...
解读: 该改进谐振死区模型对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。DAB拓扑广泛应用于ST储能变流器的DC-DC级联、车载OBC充电机的隔离变换以及光储充一体化系统的双向功率接口。精确的死区建模可优化ZVS软开关设计,降低开关损耗5-8%,提升SiC/GaN器件应用效益。扩展移相控制策略可改进Pow...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器(9A-MMC)作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑,通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要,但现有模型过于简化,仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型,采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程,结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系,并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组,从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出,与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合,可优化PCS拓扑设计,降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡,可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
基于不连续PWM的通用双单元PMSM共模电压消除与传导EMI抑制
Eliminating Common Mode Voltage and Suppressing Conducted EMI Based on Discontinuous PWM for General Two-Unit PMSMs
Yongxiang Xu · Haiyang Gao · Wentao Zhang · Shaobin Li 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
在大功率电机驱动系统中,由脉宽调制(PWM)控制的并联逆变器驱动的双单元永磁同步电机(PMSM)系统会产生显著的共模电压(CMV)和传导电磁干扰(EMI),这将对系统产生不利影响。为了最大程度地减小这种不利影响,本文提出了一种基于不连续脉宽调制(DPWM)的调制策略,该策略可以完全消除双单元永磁同步电机相对于地的共模电压。该策略在每个载波周期内仅选择一个零矢量,并使并联逆变器的开关状态在任何时候都为三个“1”状态和三个“0”状态,从而显著抑制了传导电磁干扰。每个载波周期内的PWM波形是对称的,与...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于非连续PWM的共模电压消除技术具有显著的应用价值。该技术针对双单元永磁同步电机系统提出的调制策略,其核心思想与我们在光伏逆变器和储能变流器中面临的电磁兼容挑战高度契合。 在大功率光伏并网系统和储能系统中,并联逆变器架构已成为提升功率等级的主流方案。该论文提出的策略...
内置金属隔板的太阳能烟囱:结构设计与热液性能分析
Built-in metallic partitions in solar chimney: Structural design and thermo-hydraulic performance analysis
Jing Nie · Jinchen Xu · Tongzheng Guo · Jiawei Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 本研究提出一种在太阳能烟囱中引入内置金属隔板的设计,以增强流体与固体之间的对流换热性能。基于曼萨纳雷斯(Manzanares)原型,通过数值模拟分析了太阳辐射强度、涡轮压降以及环境温度对流动场和热液性能的影响。采用响应面法建立输出功率预测模型。结果表明,在特定运行条件下,与原型相比,金属隔板显著提高了热效率,输出功率相对提升了9.28%,集热效率提升了21.61%,并在特定工况(SR = 1000 W/m²,ΔP = 140 Pa,环境温度 = 308 K)下实现了最大输出功率89.607...
解读: 该太阳能烟囱金属隔板强化传热技术对阳光电源光热-光伏混合系统具有启发价值。其响应面优化方法可应用于ST系列储能系统的热管理设计,通过金属隔板结构提升PCS功率模块散热效率。研究中的铝钢复合结构与蜂窝穿孔设计理念,可借鉴至PowerTitan集装箱式储能系统的被动散热优化,降低主动冷却能耗。建议结合i...
全状态反馈功率解耦控制用于提升稳定性和惯性响应的构网型变换器
Full-State Feedback Power Decoupling Control for Grid Forming Converter With Improved Stability and Inertia Response
Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要:在可再生能源高渗透率的情况下,虚拟同步发电机(VSG)控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题,尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性,还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制,并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中,设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合,并充分保留有功和无功惯量响应能...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升,电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切,而传统虚拟同步发电机(VSG)控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题,恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...
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