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迈向真正的零电压开关
ZVS)边界
Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题,探讨了零电压开关(ZVS)技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差,造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大,从而影响变换器的整体性能。
解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中,精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗,提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时,该理论有助于优化软开关控制策略,减少散热设计冗余,从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...
基于高频电压扰动的永磁同步电机驱动器短路故障与电流传感器增益误差诊断与分类
Diagnosis and Classification of Short-Circuit Faults and Current Sensor Gain Errors in PMSM Drives Based on High-Frequency Voltage Disturbances
Teng Lu · Wensheng Song · Zhen Jia · Chenwei Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对永磁同步电机(PMSM)定子短路故障与电流传感器增益误差特征相似导致的误诊问题,本文提出了一种基于高频电压扰动的集成化故障诊断、定位与分类框架,旨在实现实时、准确的故障识别。
解读: 该技术主要针对电机驱动系统的故障诊断,与阳光电源的电动汽车充电桩业务及风电变流器业务存在技术关联。在充电桩领域,该诊断算法可提升功率模块的运行可靠性;在风电变流器业务中,该方法可用于优化电机侧变流器的故障监测与保护策略。建议研发团队关注该高频电压注入诊断技术,以提升阳光电源电力电子设备在复杂工况下的...
基于GaN的兆赫兹单相逆变器及其高效率高功率密度混合TCM控制方法
GaN-Based Megahertz Single-Phase Inverter With a Hybrid TCM Control Method for High Efficiency and High-Power Density
Teng Liu · Cai Chen · Ke Xu · Yi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对基于TCM(三角电流模式)的逆变器,本文提出了一种混合TCM控制方法。相较于传统的DCM和QCFTCM频率限制方法,该方法在实现全范围零电压开关(ZVS)的同时,有效限制了开关频率的变化范围。通过建立精确的谐振转换模型,该控制策略能够显著提升单相逆变器在高频下的效率与功率密度。
解读: 该技术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。随着户用市场对设备体积和安装便捷性要求的提升,利用GaN器件实现兆赫兹级开关频率是提升功率密度的关键路径。本文提出的混合TCM控制策略解决了高频化带来的频率波动大、控制复杂等痛点,有助于阳光电源在下一代高频化、小型化逆变器研发中实现...
一种基于双极对称移相调制策略的高效率高功率密度集成两级DC-DC变换器
A High Efficiency and High Power Density Integrated Two-Stage DC-DC Converter Based on Bipolar Symmetric Phase Shift Modulation Strategy
Zhiwei Wang · Zongheng Wu · Teng Liu · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种集成两级Buck-Boost-LLC隔离型DC-DC变换器,适用于宽电压调节范围、高频及高效率应用场景。针对传统调制策略下Buck-Boost级电感电流注入LLC级导致的谐振电流非正弦化及次级电流不对称问题,文章提出了双极对称移相调制策略,有效优化了变换器性能。
解读: 该拓扑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。储能变流器(PCS)通常面临宽电池电压范围与高效率的双重挑战,该集成两级变换器方案能有效提升功率密度并优化变换效率。建议研发团队关注其双极对称移相调制策略,以解决多级变换中的电流谐波与不对称...
用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关
Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统软开关调制(如CRM和TCM)在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题,本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时,有效降低了均方根电流,提升了高功率密度单相逆变器的转换效率,为宽禁带半导体应用提供了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用,该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题,有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器(...
一种具有宽输入范围的高效率高功率密度部分功率调节拓扑
High Efficiency and High Power Density Partial Power Regulation Topology With Wide Input Range
Zongheng Wu · Zhiwei Wang · Teng Liu · Wenzhe Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对数据中心对高效率、高功率密度及宽输入范围DC-DC变换器的需求,本文提出了一种新型部分功率调节拓扑。该拓扑通过基于三端口LLC的直流变压器进行调节,有效克服了传统单级LLC及两级变换方案的局限性,实现了功率的高效传输与灵活调节。
解读: 该拓扑通过部分功率调节技术提升了DC-DC变换器的效率与功率密度,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在储能PCS设计中,宽输入范围是应对电池电压波动及实现高效率的关键,该方案可优化DC-DC变换级架构,减少功率损耗,提升系统整体能...
一种基于极值样本熵的电动汽车锂离子电池微小短路故障诊断方法
An Applicable Minor Short-Circuit Fault Diagnosis Method for Automotive Lithium-Ion Batteries Based on Extremum Sample Entropy
Ziheng Mao · Xin Gu · Jinglun Li · Kailong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
保障锂离子电池模块安全是推广电动汽车的关键。在实际应用中,仅能获取模块总电压及单体最大/最小电压,导致现有方法难以诊断故障。本文提出一种基于极值样本熵的微小短路故障诊断方法,有效解决了在有限数据条件下对电动汽车电池模块进行故障诊断的难题。
解读: 该研究提出的基于极值样本熵的故障诊断算法,对于阳光电源的储能系统(PowerTitan、PowerStack)及BMS研发具有重要参考价值。储能系统在运行中同样面临单体电池微小短路难以早期发现的痛点,该方法在仅有有限监测数据的情况下即可实现诊断,能够显著提升阳光电源iSolarCloud平台对储能电...
中压碳化硅功率模块的强制氟化液冷技术:同时解决电气与热挑战
Forced Fluorinated Liquid Cooling for Medium Voltage SiC Power Modules: Concurrently Addressing Electrical and Thermal Challenges
Liang Wang · Huayang Zheng · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对中压碳化硅(SiC)功率模块,本文提出了一种强制氟化液冷方案。该技术利用氟化液(3M FC-40)直接冷却,在降低热阻的同时,通过优化绝缘设计解决了传统封装中散热与绝缘性能的矛盾,为高功率密度电力电子变换器提供了新的热管理思路。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高压、高功率密度产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级(如1500V/2000V)演进,功率模块的散热与绝缘瓶颈日益突出。强制氟化液冷技术可显著提升SiC模块的功率密度,减小系统体积。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS...
基于虚拟电阻的有源阻尼抑制并网电压源逆变器LCL谐振的替代方案研究
A Study of Virtual Resistor-Based Active Damping Alternatives for LCL Resonance in Grid-Connected Voltage Source Inverters
Teng Liu · Jinjun Liu · Zeng Liu · Zipeng Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
LCL滤波器谐振问题增加了电流控制环路的设计难度,甚至威胁系统稳定性。本文研究了基于单变量反馈的有源阻尼(AD)技术,提出了一种开发此类AD方案的通用方法,旨在以低成本高效抑制LCL谐振,提升并网逆变器的稳定性。
解读: LCL滤波器是阳光电源组串式逆变器和集中式逆变器输出侧的核心组件,其谐振抑制直接关系到并网电流质量和系统稳定性。该研究提出的基于虚拟电阻的有源阻尼技术,无需增加额外硬件传感器,符合阳光电源追求高功率密度和低成本的研发方向。通过在iSolarCloud智能运维平台中集成此类先进控制算法,可进一步提升逆...
一种高效率高功率密度交错集成Buck-Boost-LLC变换器及其综合优化设计方法
A High-Efficiency and High-Power-Density Interleaved Integrated Buck-Boost-LLC Converter and Its Comprehensive Optimal Design Method
Zhiwei Wang · Zongheng Wu · Teng Liu · Cai Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
集成式Buck-Boost-LLC(IBBL)直流变换器是实现高效率与高功率密度的有效方案。针对现有研究中桥臂集成导致的零电压开关(ZVS)过程不对称及次级电流不对称问题,本文提出了一种综合优化设计方法,通过高品质因数或对称移相调制策略,有效改善了重载下的电流不对称现象,提升了变换器的整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用光伏储能产品线具有重要参考价值。储能变流器(PCS)的核心在于DC-DC环节的效率与功率密度,该交错集成拓扑能有效减小磁性元件体积,提升系统功率密度,符合阳光电源追求极致效率的研发方向。建议研发团队关注其对称移相控制策略...
用于碳化硅功率电子封装的液态金属流体连接与浮动芯片结构以实现超低热机械应力
Liquid Metal Fluidic Connection and Floating Die Structure for Ultralow Thermomechanical Stress of SiC Power Electronics Packaging
Wei Mu · Ameer Janabi · Borong Hu · Luke Shillaber 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
封装结构中各材料的热膨胀系数(CTE)差异巨大,导致功率电子器件在运行中产生显著的热机械应力。对于无键合线SiC模块,由于结构刚性及SiC晶体的高杨氏模量,应力问题更为突出。本文提出了一种基于柔性印刷电路板(FPCB)/芯片/活性金属钎焊(AMB)基板的创新封装结构,通过液态金属连接和浮动芯片设计,有效降低了SiC功率模块的热机械应力。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度SiC逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统和组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC器件的封装可靠性成为瓶颈。该研究提出的液态金属连接与浮动芯片结构,能有效缓解SiC芯片与基板间的热应力疲劳,显著提升功率模块在极端工况下的寿命。建议研发...
一种基于电流残差的永磁同步电机匝间短路与高阻连接故障诊断与分类方法
A Generalized Current Residual-Based Diagnosis and Classification Method for Interturn Fault and High-Resistance Connection Fault in Model Predictive Controlled PMSMs
Zhen Jia · Wensheng Song · Chenwei Ma · Teng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
模型预测控制(MPC)因响应快、灵活性高被广泛应用于电机驱动。然而,MPC下的电机故障诊断研究尚不充分。本文针对匝间短路(ITF)与高阻连接(HRC)故障特征相似的问题,提出了一种基于电流残差的通用诊断与分类方法,有效提升了MPC控制系统在复杂工况下的可靠性。
解读: 该研究聚焦于MPC控制下的电机故障诊断,对阳光电源的业务具有一定的参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS,但公司在风电变流器及部分储能系统配套的电机驱动控制中同样应用了MPC技术。该方法提出的基于电流残差的故障诊断策略,可优化公司iSolarCloud智能运维平台中对变流器及电...
一种具有低谐波恒流输出的新型推挽式E类逆变器
A Novel Push–Pull Class-E Inverter With Low-Harmonic Constant Current Output
Xiao Zheng · Chenwen Cheng · Meng Song · Fei Teng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种新型推挽式E类逆变器,实现了零电压开关(ZVS)并提供低谐波交流恒流输出。基于单开关恒流E类逆变器,该研究引入了新的推挽拓扑结构。该结构有效降低了输出电流谐波,无需额外滤波即可实现高效转换。
解读: 该研究提出的推挽式E类逆变器拓扑在实现高效率(ZVS)和低谐波输出方面具有显著优势。对于阳光电源而言,该技术可探索应用于户用光伏逆变器或小型化功率变换模块中,有助于进一步提升功率密度并简化输出滤波电路设计。虽然E类逆变器目前多见于高频无线充电或小功率应用,但其低谐波特性对提升iSolarCloud智...
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...
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...
一种基于改进型GaN HEMT开关模型的动态死区时间自适应调整方法
A High-Efficiency Dynamic Inverter Dead-Time Adjustment Method Based on an Improved GaN HEMTs Switching Model
Yi Zhang · Cai Chen · Yue Xie · Teng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
得益于快速开关特性,氮化镓(GaN)HEMT被广泛应用于高频功率变换器。然而,GaN器件的关断时间与工作条件(如负载电流)高度相关,差异可达20倍以上。使用固定死区时间会导致效率降低或直通风险。本文提出了一种基于改进开关模型的动态死区时间调整方法,以提升变换器效率。
解读: 该技术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价值。随着高频化趋势,GaN器件的应用能显著减小体积并提升功率密度。然而,GaN的死区敏感性是制约效率的关键瓶颈。通过引入动态死区调整算法,可有效降低开关损耗,提升整机效率,同时增强系统在高频运行下的可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度户用...
基于无源性的T型并网变换器部分序列模型预测控制与动态阻尼注入
Passivity-Based Partial Sequential Model Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters With Dynamic Damping Injection
Bo Long · DaWei Shen · TianXu Cao · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对LCL滤波的三电平T型变换器,传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)高度依赖模型精度。本文提出一种基于无源性的部分序列模型预测控制策略,并引入动态阻尼注入技术,旨在提升系统在参数扰动下的鲁棒性及并网电能质量,有效解决了传统MPC在复杂工况下的性能局限。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是公司中大功率光伏逆变器的核心技术路径,而LCL滤波器带来的谐振抑制问题一直是研发难点。本文提出的动态阻尼注入与无源性控制策略,能够显著提升逆变器在弱电网环境下的稳定性,减少对硬件传感器的依赖,有助于优化iSolarC...
一种低变压器损耗的高效率Δ-Lr-Y型三相交错LLC变换器
A High Efficiency Δ-Lr-Y Type Three-Phase Interleaved LLC Converter With Less Transformer Loss
Jiajia Guan · Zongheng Wu · Teng Liu · Jin Wen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
Y型三相交错LLC变换器在大功率应用中具有输出电流纹波小的优势,但在低压大功率工况下存在绕组电流过大的问题,影响效率与功率密度。本文提出一种新型Δ型三相交错LLC拓扑,有效降低了变压器损耗,提升了变换器整体性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率充电桩业务具有重要参考价值。目前阳光电源的储能变流器(PCS)正向高功率密度和高效率演进,该Δ型三相交错LLC方案能有效解决大电流工况下的变压器发热瓶颈,提升系统在低压大电流输出场景下的转换效率。建议研发团队评估该拓扑...
基于无模型预测控制的并联T型三电平整流器功率分配与零序环流抑制
Power Sharing and ZSCC Elimination for Parallel T-Type Three-Level Rectifiers Based on Model-Free Predictive Control
Bo Long · Jiahao Zhang · Xingyu Li · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对模型预测控制(MPC)依赖精确电路参数的问题,本文提出了一种无模型预测控制方法。该方法应用于并联T型三电平整流器,旨在解决多机并联时的功率分配不均及零序环流(ZSCC)抑制问题,在无需精确模型的情况下实现了多目标优化与快速响应。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在多机并联运行场景下,零序环流抑制是提升系统可靠性的关键。无模型预测控制(Model-Free MPC)能够降低对系统参数整定的依赖,增强逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法在降低多...
一种采用两种不同倍脉冲相间电抗器的串联24脉波星形整流器
A Series-Connected 24-Pulse Star Rectifier Employing Two Different Pulse-Doubling Interphase Reactors
Jingfang Wang · Teng Liu · Tianlong Yu · Chen Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种结构简单的串联24脉波星形整流器,通过引入两种不同的倍脉冲相间电抗器(PD-IPR),实现了对两个双星形整流器脉冲数的倍增,并提供了相位偏移,有效改善了整流系统的谐波性能。
解读: 该文献研究的多脉波整流技术主要应用于大功率工业电源或电网侧前端整流,虽然与阳光电源目前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器(PCS)所采用的PWM高频变换技术路径不同,但其在谐波抑制和电能质量优化方面的拓扑设计思路具有参考价值。对于阳光电源的工业电源业务或特定的大功率直流供电系统,该拓扑可作为...
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