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基于单直流链路电压传感器的容错逆变器驱动感应电机调制模型预测转矩控制
Modulated Model Predictive Torque Control for Fault-Tolerant Inverter-Fed Induction Motor Drives With Single DC-Link Voltage Sensor
Ze Li · Jinhui Xia · Xiaonan Gao · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
四开关三相逆变器(FSTPI)常用于六开关逆变器发生缺相故障后的容错拓扑。为解决FSTPI固有的直流侧电容电压偏移(CVO)问题,传统模型预测转矩控制(MPTC)通常需要两个电压传感器。本文提出一种改进策略,旨在提高系统可靠性的同时减少传感器数量。
解读: 该研究关注逆变器在故障状态下的容错控制及传感器成本优化,对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有参考价值。在逆变器发生功率器件或相线故障时,通过改进的MPTC算法实现容错运行,可提升产品在极端工况下的可靠性。此外,减少传感器数量有助于降低系统成本并提升硬件集成度。建议研发团队关注该算法在光伏逆变器并...
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...
具有宽电压增益范围的集成准两级Buck-LC变换器
Integrated Quasi-Two-Stage Buck-LC Converter With Wide Voltage Gain Range
Zhengmei Lu · Mei Su · Guo Xu · Liting Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种基于准两级结构的集成Buck-LC变换器(IQBLC),旨在实现宽电压增益范围。该拓扑使LC谐振级工作在直流变压器(DCX)模式,Buck级负责电压调节。通过将Buck级集成至DCX级中,有效减少了开关器件数量,提升了功率密度。
解读: 该拓扑通过集成化设计减少开关器件,符合阳光电源在光伏逆变器和储能变流器(PCS)中追求高功率密度和高效率的发展趋势。其宽电压增益特性对于光伏组串式逆变器(适应宽MPPT电压范围)以及PowerTitan、PowerStack等储能系统中的DC-DC变换环节具有重要应用价值。建议研发团队评估该拓扑在降...
一种基于准开关电容电路的光储一体化双输入DC/DC变换器系列
A Family of Quasi-Switched-Capacitor Circuit-Based Dual-Input DC/DC Converters for Photovoltaic Systems Integrated With Battery Energy Storage
Feng Guo · Lixing Fu · Xuan Zhang · Chengcheng Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一系列双向双输入DC/DC变换器,用于集成光伏系统与电池储能系统。该拓扑结构以全桥或半桥电流源电路作为原边,并采用准开关电容电路作为副边,旨在提高功率密度并优化光伏与储能之间的能量管理效率。
解读: 该研究提出的双输入DC/DC拓扑高度契合阳光电源的“光储一体化”战略。对于PowerTitan(液冷储能系统)及户用储能系统(如SH系列),采用准开关电容电路有助于提升变换器的功率密度并降低开关损耗,从而进一步优化系统效率。该技术方案可作为阳光电源下一代高集成度储能变流器(PCS)的研发参考,特别是...
弱电网下短路比大幅波动时并网逆变器的阻抗自适应双模控制及基于D分割法的稳定性分析
Impedance Adaptive Dual-Mode Control of Grid-Connected Inverters With Large Fluctuation of SCR and Its Stability Analysis Based on D-Partition Method
Ming Li · Xing Zhang · Zixuan Guo · Hailong Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统电流源模式(CSM)在弱电网下易失稳,而电压源模式(VSM)在极弱电网下表现更佳。本文提出一种阻抗自适应双模控制策略,通过D分割法分析稳定性,有效解决了短路比(SCR)大幅波动导致的并网逆变器失稳问题,提升了系统在不同电网强度下的运行鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升,电网强度(SCR)波动成为行业痛点。本文提出的阻抗自适应双模控制可优化逆变器在跟网型(GFL)与构网型(GFM)模式间的平滑切换,显著增强产品在偏远地区或弱电网场景下的适应性。建议研发团...
一种具有双斜坡控制的12/24V转亚1V双降压转换器,用于VCF平衡和快速瞬态响应
A 12/24 V-to-Sub-1 V Double Step-Down Converter With Dual-Ramp Control for VCF Balancing and Fast Transient Response
Zhuoqi Guo · Ruidong Wang · Yongchao Zhang · Zhongming Xue 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对数据中心和AI超算对高降压比、高效率及快速瞬态响应电源的需求,本文提出了一种新型双降压(DSD)转换器。该拓扑采用双相斜坡控制技术,有效解决了现有方案在实现高效率与快速瞬态响应之间的矛盾,适用于极低电压供电场景。
解读: 该技术主要针对数据中心和AI算力中心的高电流、低电压供电场景。阳光电源目前在数据中心领域提供液冷储能系统及模块化UPS解决方案,该双降压(DSD)拓扑可提升电源模块的功率密度与动态响应能力,有助于优化阳光电源在数据中心供电链路中的DC-DC转换效率。建议研发团队关注该双斜坡控制算法在低压大电流电源模...
基于瞬态电流的SiC MOSFET栅氧化层陷阱对阈值电压漂移影响的研究
Study of the Influence of Different Gate Oxide Traps on Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Based on Transient Current
Chunsheng Guo · Shaoxiong Cui · Yumeng Li · Bojun Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文旨在解决SiC MOSFET因栅氧化层陷阱导致的阈值电压漂移问题。通过研究不同陷阱对漂移规律的影响,明确了导致漂移的具体陷阱机制。研究基于瞬态电流分析,为提升SiC功率器件的长期运行稳定性提供了理论依据。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高频充电桩的核心功率器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的陷阱机理有助于阳光电源在器件选型、驱动电路设计(如负压关断深度优化)及老化监测算法开发中提升产品可靠性。建议研发团队将此机理模型集...
一种用于电磁探测方波电压功率放大器的具有灵活谐振点的低直流电压阻抗匹配注入电路
An Injection Circuit Coupling Low-DC Voltage Impedance Matching System With Flexible Resonance Points for Square-Wave Voltage Power Amplifier in EM Exploration
Ying Pang · Yongji Zhu · Yanju Ji · Gang Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了电磁探测中方波电压的无功补偿与阻抗匹配问题。针对方波电压与电网正弦电压的显著差异,提出了一种新型注入电路,旨在解决方波激励下的阻抗匹配与功率放大难题,通过灵活的谐振点设计优化系统性能。
解读: 该研究聚焦于非正弦(方波)电压下的阻抗匹配与功率放大技术,虽然其应用场景为电磁探测,但其核心的“阻抗匹配”与“功率变换”拓扑设计思路对阳光电源的电力电子基础研究具有参考价值。在阳光电源的产品线中,如储能PCS或光伏逆变器在面临极端弱电网或非线性负载工况时,类似的阻抗匹配与谐振补偿技术可用于优化输出波...
一种低资源消耗的电力电子变换器实时仿真方法
Real-Time Simulation Method for Power Electronic Converters With Low Resource Consumption
Zonghui Sun · Guangsen Wang · Zhuolan Li · Xizheng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于导通电阻($R_{on}$)/关断电阻($R_{off}$)模型的基于桥路的电力电子变换器实时仿真方法。通过构建等效系统状态方程,在现场可编程门阵列(FPGA)实现中,所有乘法运算都可以通过移位加法运算来完成,从而避免使用数量有限的乘法器。然后,在FPGA上以20 ns的仿真时间步长对一个50 kHz的双有源桥变换器和一个100 kHz的交 - 直 - 交变换器进行了仿真。精度、时序和资源消耗结果验证了该方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于Ron/Roff模型的FPGA实时仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过构建等效系统状态方程,将乘法运算转化为移位加法操作,显著降低了FPGA硬件资源消耗,这对我们的产品开发和测试流程具有直接应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器开发领域,该技术能够实现20纳秒时间...
基于GaN的LLC变换器在高峰值电流应用中的数字同步整流与铜箔平面变压器研究
GaN-Based LLC Converters With Digital Synchronous Rectifier and Copper Foil Planar Transformer in High-Output Current Applications
Cungang Hu · Chaohui Cui · Haoran Li · Xi Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN器件在390V电压下高达105kV/μs的dv/dt带来的同步整流(SR)驱动挑战,本文提出了一种基于电荷守恒的数字SR算法,通过计算电流流过时间推导SR导通时间,有效解决了高频下的驱动难题,并结合铜箔平面变压器提升了变换器在高输出电流应用中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用已成为趋势。文中提出的基于电荷守恒的数字SR算法,能够有效解决高dv/dt带来的EMI及驱动误触发问题,提升系统转换效率。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器...
一种用于高输入、低电压和大输出电流应用,采用串联电容全桥配置和反向耦合倍流整流器的高效率IPT系统
A High-Efficiency IPT System With Series-Capacitor Full-Bridge Configuration and Inverse Coupled Current Doubler Rectifier for High-Input, Low-Voltage, and High Output Current Applications
Xiaobin Li · Hongbo Ma · Guo Tong · Song Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对高压输入、低压大电流输出的感应电能传输(IPT)系统,传统方案面临次级侧导通损耗高及高变比设计困难等挑战。本文提出了一种串联电容全桥配置与反向耦合倍流整流器相结合的拓扑,有效降低了次级侧电流应力与损耗,优化了高变比下的系统设计难度,显著提升了转换效率。
解读: 该研究提出的高效率大电流DC-DC拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率快充技术的发展,充电模块需在保持高功率密度的同时降低导通损耗。该拓扑中采用的串联电容全桥与倍流整流技术,可有效优化充电模块在高压输入、低压大电流工况下的热管理与效率表现。建议研发团队评估该电路在模块化充电桩中...
一种基于Qdesat转移检测且具有鲁棒dv/dt抗扰性的高压SiC MOSFET超快短路保护方案
An Ultrafast Short-Circuit Protection for High-Voltage SiC MOSFETs Based on Qdesat-Transfer Detection With Robust dv/dt Noise Immunity
Qiling Chen · Hong Zhang · Dingkun Ma · Tianshu Yuan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对高压(>3.3 kV)SiC MOSFET的超快短路保护(SCP)方案。通过引入基于Qdesat转移的传感机制,该方案在面对高dv/dt噪声时表现出极强的抗扰性。该方法利用高dv/dt期间转移的Qdesat间接检测漏源电压降幅,从而判断MOSFET是否处于正常导通状态。
解读: 该技术对于阳光电源的高压功率变换产品至关重要。随着公司在大型地面光伏电站及高压储能系统(如PowerTitan系列)中逐步引入更高电压等级的SiC器件,短路保护的响应速度与抗干扰能力直接决定了系统的可靠性。该方案提出的Qdesat转移检测技术能有效解决高压SiC器件在高频开关下的误触发问题,建议研发...
基于电压源换流器高压直流输电的可再生能源发电暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Renewable Power Generations via VSC-HVDC
Xu Zhou · Li Guo · Xialin Li · Zhi Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
在基于电压源换流器的高压直流输电(VSC - HVDC)系统中,较大的功率波动可能会导致可再生能源发电(RPG)出现暂态不稳定问题。本文首先建立了包含跟网型RPG和构网型VSC - HVDC的系统降阶模型,推导了等效运动方程,分析了不同类型控制单元之间的动态耦合机制及其对系统暂态稳定性的影响。然后,提出了一种基于等效加速和减速面积的暂态稳定性评估方法。此外,构建了该系统的功率可行域,并分析了主电路和控制参数对系统稳定性的影响。最后,通过实时实验室(RT - LAB)平台的实验结果验证了所提出的暂...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于VSC-HVDC系统暂态稳定性分析的研究具有重要的战略价值。随着我司大型光伏电站和风储一体化项目规模不断扩大,远距离大容量清洁能源输送已成为核心技术挑战。该论文提出的跟网型新能源发电单元与构网型VSC-HVDC协同运行的暂态稳定分析方法,直接契合我司光伏逆变器从跟网...
晶粒尺寸对多晶3C-SiC电阻率的影响
Effect of grain size on the resistivity of polycrystalline 3C-SiC
Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势,但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶,多晶SiC成本更低、更易制备,但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析,确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明,在掺杂水平相近时,晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素,电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...
解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系,为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能,为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...
并网并联变流器的多摆动PLL同步暂态稳定性
Multi-Swing PLL Synchronization Transient Stability of Grid-Connected Paralleled Converters
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
电网故障期间,并网并联变流器系统易发生锁相环(PLL)同步暂态失稳。现有研究多集中于基于等面积准则的首摆暂态稳定分析,但首摆稳定并不能保证系统整体稳定,仍可能存在多摆动失稳。本文从暂态能量转换角度揭示多摆动失稳机理,并结合变流器间暂态交互影响,采用Takagi-Sugeno方法构建最大估计吸引域(LEDA),进而对多摆动暂态失稳进行定量分析。最后通过RT-LAB硬件在环实验平台验证了理论结果。
解读: 该多摆动PLL同步暂态稳定性研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的Takagi-Sugeno最大估计吸引域(LEDA)方法可直接应用于并联储能变流器的PLL控制优化,解决电网故障时多机并联系统的暂态失稳问题。该技术可增强阳光电源储能系统在弱电网...
一种用于光伏制氢的三相有源桥电流纹波抑制策略
A Current Ripple Suppression Strategy of TAB for Photovoltaic Hydrogen Production
Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
在可再生能源制氢系统中,过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角,缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题,本文提出一种适用于三有源桥(TAB)拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角,增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合,可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。
解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看,这项三重有源桥(TAB)电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一,正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角,控制自由度受限,难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...
基于数据驱动状态空间映射的风电场下垂-惯性频率调节可行域评估
Droop-Inertia Frequency Regulation Feasible Region Assessment for Wind Farm Based on Data-Driven State Space Mapping
Zhongguan Wang · Jiachen Liu · Li Guo · Xiaodi Zang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高,这使得风电场提供频率支撑成为必要。考虑到风力发电机组(WTs)的复杂协调以及频率响应的时变特性,有必要评估风电场的一次频率调节(PFR)能力并构建可行区域。为应对基于物理的方法中参数不完整以及现有数据驱动方法可解释性不足的挑战,本文提出了一种用于风电场的基于数据驱动的状态空间映射方法,以构建下垂系数和惯性系数的可行区域,并通过迭代方案确定最优系数。基于库普曼算子理论(KOT),将一次频率调节的非线性模型转化为线性升维形式,从而可以利用测量数据进行实时评估。...
解读: 从阳光电源的业务视角看,这项基于数据驱动状态空间映射的风电场频率调节技术具有重要的战略参考价值。随着我国"双碳"目标推进,新能源渗透率持续提升,电网对风光储系统的一次调频能力提出了更高要求。该论文提出的下垂-惯量系数可行域评估方法,为解决新能源参与电网频率支撑这一核心问题提供了新思路。 该技术的核...
室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
光子晶体表面发射激光器(PCSELs)利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出,近年来受到广泛关注[1-3]。2023年,京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL,在连续波(CW)工作模式下单模输出功率超过50 W,光束发散角窄至0.05°,亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹,可与传统大体积激光器相媲美[4]。
解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域,但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性,可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...
基于状态空间映射的数据驱动型风电场频率特性动态评估
Data-driven Dynamic Assessment of Wind Farm Frequency Characteristics Based on State Space Mapping
Jiachen LiuZhongguan WangXiaodi ZangXialin LiLi GuoQinglin MengChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
随着大规模风电机组通过电力电子接口接入电网,电力系统面临日益严峻的频率稳定问题。由于风电机组数量众多且动态特性复杂,运行人员难以协调单个机组直接提供频率支撑,亟需评估风电场的一次调频能力。本文提出一种基于数据驱动与状态空间映射的线性化模型,结合Koopman算子理论,将风电场非线性动态转化为线性升维代数模型,利用历史数据实时评估其最大一次调频能力。仿真结果表明,该方法求解快速、无需精确模型参数,且对训练数据需求较低。
解读: 该研究对阳光电源储能与风电产品的调频控制具有重要参考价值。基于状态空间映射的数据驱动方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的一次调频能力评估,优化GFM/VSG控制策略。特别是在大规模风储联合项目中,该方法能实时评估系统调频潜力,提升iSolarCloud平台的智能调度功能。通过K...
多任务图自适应学习在澳大利亚国家电力市场多元电价短期预测中的应用
Multi-Task Graph Adaptive Learning for Multivariate Electricity Price Short-Term Forecasting in Australia's National Electricity Market
Yi Li · Chaojie Li · Guo Chen · Xiaojun Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
准确的电价短期预测对电力市场数字化至关重要。然而,可再生能源扩张与用电需求增长导致电价波动加剧,预测难度加大。供需不平衡的不确定性及电力市场的时空关联性是精准预测的主要障碍。本文提出一种多任务学习模型MGAAL,结合图注意力机制,并引入异常价格尖峰预测的辅助任务,提升泛化能力并降低过拟合风险。MGAAL采用基于注意力的图神经网络捕捉电力时空流动动态,并通过同方差不确定性和梯度归一化自适应调整任务权重。基于澳大利亚国家电力市场数据的实验表明,该模型性能优于当前先进方法。
解读: 该多任务图自适应学习电价预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的能量管理策略中,精准的电价短期预测可优化充放电调度决策,通过峰谷套利提升收益。其图神经网络捕捉时空关联的方法可集成至iSolarCloud云平台,实现多站点储能协同优化。异常价...
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