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基于近临界导通模式的交错三电平DC-DC变换器电压电流无传感器自平衡机制
Sensorless Simultaneous Self-Balance Mechanism of Voltage and Current Based on Near-CRM in Interleaved Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Ziheng Xiao · Zhou He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于近临界导通模式(Near-CRM)的交错三电平DC-DC变换器电压电流自平衡机制。该机制无需额外传感器即可实现电流与电压的自动平衡,并分析了零电压开关(ZVS)及谐振特性,为提升变换器效率与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及组串式逆变器中的DC-DC环节具有极高价值。通过实现无传感器的电压电流自平衡,可以显著降低硬件成本,简化控制逻辑,并提升多模块并联时的均流精度。在阳光电源的高功率密度储能变流器(PCS)设计中,应用此机制能有效优化三电平...
三相AC/DC变换器电压与电流测量中直流偏置和比例误差的补偿
Compensation of DC Offset and Scaling Errors in Voltage and Current Measurements of Three-Phase AC/DC Converters
Quoc Nam Trinh · Peng Wang · Yi Tang · Leong Hai Koh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文针对三相AC/DC变换器在电压和电流测量中存在的直流偏置及比例误差问题进行了研究。这些误差会导致输入电流中出现不期望的直流分量和不平衡电流,进而引起直流侧输出电压的纹波。论文提出了一种电流测量误差补偿方案,以提升变换器的控制精度与电能质量。
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储能变流器及风电变流器)具有极高的应用价值。在高性能并网控制中,电流采样精度直接决定了并网电流的谐波含量及直流分量抑制能力。通过引入该补偿算法,可有效降低因传感器老化或温漂带来的测量误差,提升逆变器在...
基于互补型GaN HEMT的高频脉冲激光驱动器
High-Frequency Pulsed Laser Driver Using Complementary GaN HEMTs
Ching-Yao Liu · Chun-Hsiung Lin · Hao-Chung Kuo · Li-Chuan Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于高频激光雷达(LiDAR)的高效激光驱动器,旨在满足20MHz重复频率、10ns脉宽及50W瞬时功率的严苛要求。针对自动驾驶领域对高功率效率的需求,该驱动器通过互补型GaN HEMT技术优化了开关性能,显著提升了系统整体能效。
解读: 该文献探讨了GaN器件在高频脉冲应用中的性能优势。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统,但随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进,GaN等宽禁带半导体在辅助电源、高频驱动电路及未来小型化储能控制模块中具有应用潜力。建议研发团队关注GaN器件在高频开关下的损耗特性与可靠性评估,这有助...
交替模式下T型三电平LLC谐振变换器的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
T型三电平LLC变换器结合了二电平拓扑的低导通损耗与三电平拓扑的低开关应力优势。针对其电压增益范围受限的问题,本文提出了一种交替模式控制策略,通过优化轨迹控制实现了电压平衡,提升了变换器的性能与应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化发展,T型三电平LLC拓扑能有效降低功率器件的电压应力,提升系统效率。该研究提出的电压平衡控制策略可优化阳光电源PowerStack或ST系列PCS中DC-DC级的控制算法,解决三电平中点电位不平衡问...
一种用于三电平DC-DC变换器近临界导通模式下降低峰值电流的梯形电流模式
A Trapezoidal Current Mode to Reduce Peak Current in Near-CRM for Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Haogang Lan · Haoxin Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
三角电流模式(TCM)和近临界导通模式(near-CRM)常用于DC-DC变换器以实现零电压开关(ZVS),但存在峰值电流过大(超过平均电流的两倍)的问题。本文提出了一种新型梯形电流模式(TZCM),专门用于三电平DC-DC变换器,旨在有效降低电感峰值电流。
解读: 该研究提出的梯形电流模式(TZCM)对于阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在这些产品中,三电平拓扑被广泛采用以提升效率和功率密度。通过引入TZCM控制策略,可以在保持ZVS软开关特性的同时,显著降低电感峰值电流,从而减小...
含水层压缩空气储能的非线性井筒多相流与热-水-力耦合分析
Coupled nonlinear wellbore multiphase flow and thermo-hydro-mechanical analysis of compressed air energy storage in aquifers
Yi Li · Qian Zhou · Hao Yu · Yi Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 含水层压缩空气储能(CAESA)是一种低成本、大规模的储能技术。为研究储层力学效应对CAESA的影响,本文开发了一个耦合非线性井筒多相流与热-水-力(THM)过程的模拟器THMW-Air,并利用Pittsfield示范CAESA项目的数据验证了其有效性。采用未包含力学过程的T2Well-EOS3模拟器对CAESA的水动力、热力学和力学行为及其能量效率进行了分析与对比。结果表明,在考虑储层力学效应后,Pittsfield现场模拟压力与监测压力之间的相关系数由0.9046提高至0.9211。C...
解读: 该压缩空气储能(CAES)热-流-力耦合仿真技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温度-压力-机械应力耦合效应可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理策略,特别是注入温度对效率的影响(50°C时效率降低9.75%)为电化学储能热控制提供借鉴。多物理场耦合建模思路可应用于...
原边双环滞环控制实现感应式电力传输系统的快速动态响应与低功率纹波
Primary-Side Dual-Loop Hysteresis Control for Fast Dynamic Response and Low Power Ripples in Inductive Power Transfer Systems
Jiayu Zhou · Giuseppe Guidi · Shuxin Chen · Yi Tang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
本文提出一种用于串联-串联补偿感应式电力传输系统的原边双环滞环控制方法。两个并行滞环环路分别实现快速瞬态响应和精确稳态功率调节,有效抑制恒压负载电池充电应用中的功率振荡。通过引入选择性跳过电压脉冲实现功率精确调控,确保全工况下零电压开关。该方法避免跳过脉冲激发系统中欠阻尼振荡模态,且仅需原边闭环控制,无需高速通信,辅以低带宽链路完成稳态校正,在宽功率与耦合范围下兼具高效率与精确功率跟踪。仿真与小功率实验样机验证了该方法的有效性与实用性。
解读: 该原边双环滞环控制技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。其快速动态响应与低功率纹波特性可直接应用于新能源汽车无线充电桩开发,解决电池充电过程中的功率振荡问题。原边闭环控制架构无需高速通信,降低系统成本与复杂度,适合ST储能系统的电池管理优化。选择性跳脉冲技术确保全工况ZVS,可提升SiC/G...
采用梯形电流模式的固定开关频率控制实现三电平DC-DC变换器的零电压切换
Fixed Switching Frequency Control Using Trapezoidal Current Mode to Achieve ZVS in Three-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
通常,变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式(TCM)或近临界导电模式(CRM),以实现零电压切换(ZVS)。然而,该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略,采用梯形电流模式(TZCM),在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系,调节并交替两个占空比,实现ZVS。该方法有效降低峰值电流,提升轻载效率,并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证,最高效率达99.12%。
解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构,该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS,可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM,峰值电流降低可减小功率器件应力,提...
T型三电平LLC谐振变换器在交替模式下的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
T 型三电平 LLC 变换器将两电平拓扑的低传导损耗优势与三电平拓扑的低开关电压应力特点相结合。然而,由于在以往研究中,该变换器的电压增益不如全桥和堆叠半桥 LLC 变换器宽,因此它并未得到应有的关注。本文提出了一种适用于 T 型 LLC 变换器的上下半桥交替(AUL - HB)模式,以实现 0.25 的增益。AUL - HB 模式在模式切换和电容电压平衡方面存在挑战。为解决这些问题,本文开发了一种无需额外传感器的简单轨迹控制方法,以消除模式切换期间的浪涌电流和电压尖峰,确保平稳快速的过渡。此外...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的T型三电平LLC谐振变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过交替上下半桥(AUL-HB)模式实现了0.25的电压增益,有效拓展了传统增益范围,这对我们在光伏逆变器和储能系统中面临的宽范围电压变换需求具有重要意义。 在光伏发电场景中,组串电压随光照条件和温度变化...
基于时空感知动态分区的区域惯量在线估计
Online Estimation of Region Inertia Based on Dynamic Division With Spatial-Temporal Perception
Yalun Wang · Qi Wang · Yi Tang · Yijun Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种基于动态分区的区域惯量在线估计方法,引入改进导数动态时间规整(ADDTW)聚类划分同调区域,并定义中心惯量范围频率(CROI)近似中心惯量频率(COI),结合两阶段估计算法提升抗扰性与异步鲁棒性。
解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统(如PowerTitan、ST系列PCS)在弱电网/高比例新能源场景下的惯量支撑与一次调频能力具有直接支撑价值。其动态同调分区与CROI频率估算方法可增强PCS对区域电网频率动态的精准响应能力,建议将ADDTW-SBD算法嵌入iSolarCloud智能平台,用于光储电站...
高分辨率实时电力系统状态估计:一种融合物理嵌入与数据驱动的视角
High-Resolution Real-Time Power Systems State Estimation: A Combined Physics-Embedded and Data-Driven Perspective
Jianxiong Hu · Qi Wang · Yujian Ye · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
对电力系统运行状态进行高分辨率实时感知,对于实现在线动态安全评估至关重要。然而,冗余测量有限、动态模型复杂以及平衡状态变量和非状态变量精度等相关挑战,阻碍了传统的模型驱动和数据驱动状态估计(SE)方法提供具有高时空精度的实时状态。本文提出了一种新颖的物理嵌入数据驱动状态估计框架。该框架通过将物理知识融入状态估计模型的开发和训练过程,系统地完善了以往的高分辨率数据驱动状态估计框架。利用物理模型将混合测量值转换为节点特征并提供系统近期状态,采用多头图注意力网络提取空间特征,并通过残差网络修正当前状态...
解读: 该物理嵌入与数据驱动融合的高分辨率状态估计技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可实现电池簇级实时状态监测与动态安全评估,提升ST系列储能变流器的并网稳定性。该方法结合电力系统微分代数方程与深度学习,可优化构网型GFM控制策略的实时响应能力,增强iSolarC...
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