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一种具有有源开关电感和三绕组耦合电感的全软开关高升压DC/DC变换器
A Full Soft-Switching High Step-Up DC/DC Converter With Active Switched Inductor and Three-Winding Coupled Inductor
Chao Li · Hongzhu Li · Ning Wang · Xuanjin Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于有源开关电感和三绕组耦合电感(ASL-TWCI)的全软开关高升压DC/DC变换器。通过结合改进的开关电容单元,该拓扑在无需极端占空比或高匝数比的情况下显著提升了电压增益,有效降低了功率器件的电压应力,实现了全软开关特性,提升了变换效率。
解读: 该高升压拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能系统(如PowerTitan/PowerStack)中的DC/DC升压级具有重要参考价值。在光伏应用中,高增益特性可简化前级电路设计,提升MPPT效率;在储能PCS中,该拓扑有助于在低压电池组与高压直流母线之间实现高效能量转换。其全软开关特...
多芯片SiC MOSFET功率模块中用于电流平衡的源极电感优化铜夹片键合方法
Cu Clip-Bonding Method With Optimized Source Inductance for Current Balancing in Multichip SiC MOSFET Power Module
Laili Wang · Tongyu Zhang · Fengtao Yang · Dingkun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
铜夹片键合(Cu clip-bonding)相比传统打线键合具有更低的电阻、电感及更高的可靠性。针对多芯片SiC MOSFET模块中存在的电流不均和热耦合挑战,本文提出了一种优化源极电感的新型铜夹片键合方法,有效提升了多芯片并联运行的性能与可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心功率器件封装工艺。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向高功率密度、高效率演进,SiC MOSFET的应用已成为主流。多芯片并联的电流均衡与热管理是提升模块可靠性的关键。建议研发团队关注该优化方法,将其应用于下一代高频、高功率密度逆变器及PCS功率模块设...
一种适用于平面变压器应用的低漏感部分交错绕组结构设计方法
A Design Method of Partially Interleaved Winding Structure With Low Leakage Inductance for Planar Transformer Application
Xuetong Zhou · Yufei Tian · Yuhua Quan · Xuefei Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对匝比非1:1的平面变压器,全交错绕组结构并非漏感最优。本文提出了一种部分交错绕组设计方法,通过磁动势分析,实现了任意匝比下的漏感最小化,为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度电力电子产品研发。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。通过优化平面变压器的漏感,可显著降低开关损耗并改善变换器(如LLC谐振或双向DC-DC)的动态性能。建议研发团队在...
一种基于耦合电感的非隔离型双输入单输出高升压DC/DC变换器
A Novel Non-Isolated Dual-Input Single-Output High Step-Up DC/DC Converter With Coupled Inductors
Chao Li · Hongzhu Li · Lihong Cheng · Xuanjin Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种用于分布式电源的非隔离型双输入单输出高升压DC/DC变换器(NI-DISO-CI)。通过引入耦合电感和无源钳位电路,该拓扑在无需极端占空比的情况下实现了高电压增益,并有效回收了漏感能量,提升了系统效率。
解读: 该拓扑的高升压特性及双输入架构对阳光电源的业务具有显著参考价值。在光伏领域,该技术可优化组串式逆变器(如SG系列)的前级DC/DC升压电路,提升低辐照度下的转换效率;在储能领域,其双输入特性可应用于光储一体化系统,实现光伏与电池的灵活耦合,减少多级变换带来的损耗。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度...
一种用于混合MMC直流故障下抑制桥臂过流和子模块过压的反向偏置电压控制方法
A Reverse-Biased Voltage Controlling Method for Mitigating Arm Overcurrent and Submodule Overvoltage in Hybrid MMCs During DC Faults
Xiongfeng Fang · Gen Li · Cheng Wang · Lei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对混合模块化多电平变换器(MMC),封锁子模块是清除直流故障的常用方法,但会导致桥臂反向偏置电压失控,引发桥臂过流及子模块过压。本文提出一种反向偏置电压控制方法,通过优化控制策略,有效缓解故障期间的电流集中问题,提升系统在直流故障下的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在直流故障下的保护策略,对阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级发展,MMC拓扑的应用潜力增加。该控制方法能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性,减少故障导致的器件损坏风险。建议研发团队关注该控制逻...
基于细粒度子域对齐和特征分组的锂离子电池跨域SOH估计:一种Patch时间序列CNN-Transformer网络
Fine-Grained Subdomain Alignment and Feature Grouping-Based Cross-Domain SOH Estimation for Lithium-Ion Batteries Using a Patch Time Series CNN-Transformer Network
Xuanang Gui · Shu Zhang · Yuheng Cheng · Qianlong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对锂离子电池健康状态(SOH)估计在跨域场景下因数据分布差异和标签数据不足导致性能下降的问题,本文提出了一种基于模糊聚类子域自适应的Patch时间序列CNN-Transformer网络。该方法通过细粒度子域对齐和特征分组策略,有效提升了跨域场景下的SOH估计精度与鲁棒性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能业务的核心痛点。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中,电池全生命周期的SOH精准估计是保障系统安全与收益的关键。该算法通过Patch时间序列与Transformer架构,能更高效地处理BMS采集的复杂工况数据,解决不同批次电池或不同应用场景(如调峰...
最大化650V p-GaN栅极HEMT性能:动态导通电阻表征与电路设计考量
Maximizing the Performance of 650-V p-GaN Gate HEMTs: Dynamic RON Characterization and Circuit Design Considerations
Hanxing Wang · Jin Wei · Ruiliang Xie · Cheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文系统表征了650V/13A增强型p-GaN栅极功率晶体管。重点评估了静态与动态(开关)条件下的导通电阻(RON)和阈值电压(VTH)。研究发现动态RON对栅极驱动电压(VGS)的依赖性与静态RON存在显著差异,为高频高效电力电子变换器的设计提供了关键参考。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统(如PowerStack)中对高功率密度和高效率的需求日益增加,GaN器件的应用已成为技术演进的关键。本文对650V p-GaN器件动态RON的深入表征,直接指导了高频开关电路的设计与驱动优化,有助于降低逆变器损耗并缩小体积。建议研发团队在下一代高频组串式...
用于无变压器异步微电网不平衡负载支撑的四线制MMC功率调节系统设计与控制
Design and Control of a Four-Wire MMC-Based Power Conditioning System for the Unbalanced Load Support in a Transformer-Less Asynchronous Microgrid
Dingrui Li · Xingxuan Huang · Cheng Nie · Ruirui Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种基于分裂直流母线电容拓扑的四线制模块化多电平变换器(MMC),作为异步微电网(ASMG)功率调节系统(PCS)的解决方案。该方案旨在解决无变压器结构下微电网并网的复杂设计与控制挑战,特别是在处理不平衡负载支撑方面的应用。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及四线制设计,对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压大功率PCS产品具有重要的技术参考价值。随着微电网应用场景的复杂化,尤其是针对无变压器并网的抗不平衡负载能力,是提升系统电能质量的关键。建议研发团队关注该拓扑在提升系统效率与降低谐波方面的潜力,并将其作为未来构...
高功率X波段单片GaAs p-i-n平衡限幅器
High Power X-Band Monolithic GaAs p-i-n Balanced Limiter
Shifeng Li · Leiyang Wang · Bang Wu · Dingyi Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文介绍了一种采用GaAs p-i-n技术制造的40W X波段单片平衡限幅器,尺寸为2.5mm×2.0mm。为提升功率处理能力,研究采用了圆角矩形p-i-n二极管、加宽交叉线的Lange耦合器、优化厚度的I层以及优化的隔离终端电阻等设计。
解读: 该文章研究的GaAs p-i-n器件主要应用于高频射频(RF)领域,与阳光电源目前核心的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器等电力电子功率变换业务关联度较低。虽然该研究涉及功率器件的散热优化与高功率密度设计思路,对电力电子器件的可靠性设计有一定参考价值,但GaAs材料在工业级电力变换领域应用受限。建议...
一种改善更多电飞机前端Vienna整流器单开关开路故障下输入电流半波对称性的容错控制方法
A Fault-Tolerant Control Method for Improving Input Current Half-Wave Symmetry Under Single-Switch Open-Circuit Fault of Front-End Vienna Rectifier in More-Electric Aircraft
Chao Yang · Fanghua Zhang · Long Cheng · Zhaorong Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对飞机前端Vienna整流器在开关开路故障下,输入电流直流分量及偶次谐波导致发电机保护误动作的问题,本文分析了故障对电压矢量的影响,并提出了一种新型容错控制(FTC)方法,有效抑制了输入电流的畸变,提升了系统的运行可靠性。
解读: Vienna整流器作为一种典型的高效率三电平拓扑,在阳光电源的组串式光伏逆变器及部分高功率密度充电桩产品中具有应用基础。虽然该文背景为航空领域,但其针对三电平拓扑在开关开路故障下的容错控制策略,对于提升阳光电源逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴文中关于电压矢量重构的分析方...
具有原位GaN钝化层的p-GaN栅HEMT器件同步提升Baliga品质因数与动态导通电阻鲁棒性
In-situ GaN Passivation p-GaN Gate HEMT with Synchronously Improved Baliga’s Figure-of-merit and Superior Dynamic RON Robustness
Cheng Yu · Wanjun Chen · Guojian Ding · Fangzhou Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月
本文通过实验提出了一种采用原位氮化镓(GaN)钝化技术的新型 p 型 GaN 栅高电子迁移率晶体管(ISGP - HEMT),该晶体管可同步提高巴利加品质因数(B - FOM),并具有出色的动态导通电阻($R_{ON}$)鲁棒性。ISGP - HEMT 的特点是在沟道区采用高电阻率的原位 GaN 钝化层,以线性化表面电位,这不仅能在关断状态下实现更均匀的电场分布,还能在导通状态下提高二维电子气(2DEG)密度。因此,该晶体管可同时实现击穿电压($BV$)的提高和导通电阻($R_{ON}$)的降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项原位GaN钝化p-GaN栅极HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过在沟道接入区引入高阻原位GaN钝化层,实现了表面电势线性化,在关断态优化电场分布的同时增强了导通态的二维电子气密度,这种双重优化机制使得器件的击穿电压和导通电阻同步改善,Baliga品质因数提升494...
一种基于电感电流前馈与耦合增强控制的构网型逆变器稳定性提升方法
A Stability Enhancement Method for Grid‐Forming Inverters With Inductor Current Feedforward and Coupling‐Enhancing Control
Xu Wu · Huafeng Xiao · Mingming Shi · Cunwen Tang 等6人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
针对构网型逆变器(GFMIs)在强电网下多环控制引发振荡的问题,本文建立序阻抗模型,指出电感电流闭环反馈是主因,提出电感电流前馈与耦合增强协同控制策略,并通过2kW实验平台验证。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及新一代构网型光储一体机在强电网场景下的稳定运行。当前阳光电源已在沙特、智利等强网地区部署大量GFM储能系统,但多环控制振荡风险影响黑启动与调频响应。建议将电感电流前馈与耦合增强算法集成至iSolarCloud智能控制层,并适配于PowerT...
一类具有恒定交流电压输出和负载无关特性的EF类谐振逆变器
A Family of Class EF Resonant Inverters With Constant AC Voltage Output and Load-Independent Characteristics
Yi Cheng · Yueshi Guan · Tingting Yao · Jiachao Zong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一类具有恒定交流电压输出和负载无关特性的 EF 类谐振逆变器。此外,总结了 EF 类谐振拓扑的设计原理及其负载无关特性。通过二阶谐振网络可实现开关上的低电压或电流应力。此外,还介绍了共地 E/F 类谐振逆变器及其负载无关的设计流程。所提出的逆变器可在较宽的负载范围内实现恒定交流电压输出和零电压开关。为验证理论分析,搭建了 1 MHz 的实验样机,峰值效率达到 93.4%。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项EF类谐振逆变器技术呈现出显著的应用潜力,特别是在高频化、高功率密度的新能源变换系统领域。 该技术的核心价值在于通过二阶谐振网络实现了恒定交流电压输出和负载独立特性,这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的宽负载范围适应性高度契合。在分布式光伏和户用储能场景中,负载波动...
首次实验证明采用TiNxOy电阻场板的p-GaN HEMT器件实现BV与Ron的同时提升
First Experimental Demonstration of TiNxOy Resistive Field Plate on p-GaN HEMTs With Simultaneously Enhanced BV and Ron
Zhuocheng Wang · Wanjun Chen · Fangzhou Wang · Cheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本研究展示了采用电阻场板(RFP)的 p - GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT),该晶体管可同时改善导通态和关断态性能。RFP - HEMT 的特点是具有高电阻率的氮氧化钛(TiNₓOᵧ)电阻钝化层,该层从源极向漏极延伸。由于表面电场(E 场)调制效应和二维电子气(2 - DEG)增强效应,所设计的 RFP - HEMT 不仅在阻断状态下实现了更高的击穿电压(BV),而且在导通状态下实现了更低的导通电阻($R_{\text {on}}$)。与传统的绝缘钝化器件相比,栅极 - 漏极间距为 20...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于TiNxOy电阻场板的p-GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的电阻钝化层设计,突破了传统功率器件击穿电压与导通电阻之间的权衡限制,实现了1860V击穿电压提升111%的同时,导通电阻降低25%,功率优值(BFOM)提升近5倍,这对我们的光伏逆变器...
具有增强输出电流调节和效率的新型开关电感功率变换器开发与分析
Development and Analysis of a Novel Switched-Inductor Power Converter with Enhanced Output Current Regulation and Efficiency
Teke Hua · Xiaolin Wang · Ka-wing Kevin Chan · K. W. Cheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于开关电感SI单元开发了一种具有连续可调能力的新型开关电感功率变换器SIPC。与先前具有固定电流转换比的SIPC相比,所提变换器不仅可通过改变SI单元数量调节输出电流,还可实现输出电流的连续调节。该能力显著增强了输出电流调节的自由度,使所提SIPC更有利于电流转换应用。此外元件的寄生电容可与开关电感一起利用形成谐振槽以实现高电压应力开关的ZVS功能,促进紧凑性和效率。详细分析了工作原理、扩展和设计。通过仿真和实验结果验证了所提SIPC的可行性和性能。
解读: 该开关电感变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。连续可调输出电流和增强调节自由度的特性可应用于阳光PowerTitan储能系统的模块化双向DC-DC变换器,实现灵活的功率分配。利用寄生电容形成谐振槽实现ZVS的设计思路为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的软开关技术提供...
采用机械式隔离开关的增强型MMC以实现直流故障阻断和降低功率损耗
Enhanced MMC With Mechanical Disconnectors for DC Fault Blocking and Reduced Power Losses
Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
传统模块化多电平换流器(MMC)采用半桥子模块(HB - SM),无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器(DCCB),要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中,混合式直流断路器(HDCCB)和混合式模块化多电平换流器(HMMC)是两种被广泛认可的方案。通过在主支路(MB)中加入超快机械隔离开关,HDCCB可以实现低功率损耗。然而,由于电流转移支路(CTB)需要数百个额外的半导体功率开关,导致成本高昂,阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力,但会产生大量额...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点,一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...
光伏-储能移动充电站的能量管理策略
Energy Management Strategy for Photovoltaic-Energy Storage Mobile Charging Station
Qingsong Wang · Shaoqi Yang · Feiyu Chen · Ming Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年10月
本文提出将光伏-储能充电站与移动充电服务(MCD)相结合,构建光伏-储能移动充电站(PV-ES-MCS),实现低碳环保与运行灵活性的协同。通过分析系统架构,建立综合运行成本与收益模型,结合移动充电调度的能量补给需求与经济性目标,构建考虑多重约束的能量管理优化模型,并采用灰狼优化算法求解。案例结果表明,该策略可实现站内多要素协调调控,降低运行成本6.7%,并保障移动充电调度能量补给效率,MCD电池更换成功率达100%。
解读: 该光伏-储能移动充电站能量管理策略对阳光电源多产品线具有协同应用价值。在储能系统方面,可应用于PowerTitan储能系统的多场景调度优化,结合灰狼算法提升ST系列储能变流器的能量管理效率;在光伏业务中,可优化SG系列逆变器与储能的协调控制,提升MPPT算法在移动充电场景的适应性;在充电桩产品线,该...
基于具有局部可变先验矩阵的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波算法的直流母线电容状态监测新方法
A Novel DC-Link Capacitor Condition Monitoring Method Based on VBAKF Algorithm With Locally Variable Prior Matrix
Xun Wu · Dandan Wang · Youqiang Wu · Wenlong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对轨道交通中直流母线电容在严苛工况下易失效的问题,提出一种基于变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)的电容值在线估计方法,引入局部可变先验矩阵提升抗噪性与精度。实测平均误差仅0.74%,在信噪比、电压偏移及电阻漂移范围内具备鲁棒性。
解读: 该VBAKF电容状态监测算法可直接迁移至阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器的直流母线电容健康评估模块,提升长期运行可靠性预警能力。建议在iSolarCloud平台中集成该算法,实现对PCS/逆变器中薄膜电容的老化趋势智能诊断,降低现场运维成本;尤其适用于高湿、高温等恶...
考虑分布式储能SOC均衡与多智能体合作博弈的主动配电网协调优化调度
Coordinated Optimal Dispatch in Active Distribution Network Considering SOC Equalization of Distributed Energy Storage and Multi-Agent Cooperative Game
Ruoxi Cheng · Chengfu Wang · Guoying Wang · Chunling Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
在主动配电网(ADN)中,分布式储能(DES)荷电状态(SOC)不均衡,再加上多个利益相关者的利益相互交织,极大地增加了系统协调与调度的复杂性。对此,提出一种考虑分布式储能荷电状态均衡和多主体合作博弈的主动配电网协调优化调度方法。首先,提出一种基于荷电状态均衡的分布式储能功率分配策略。该策略将分布式储能单元划分为优先充电组和优先放电组,通过组间和组内双层分配实现储能单元间充放电功率的均衡优化。其次,为准确描述主动配电网能量交易过程中配电网运营商、分布式储能运营商和负荷聚合商之间的经济交互,提出一...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。SOC均衡控制技术可直接应用于分布式储能集群管理,解决多台储能设备并联运行时的SOC不一致问题,有效避免过充过放,延长电池寿命。多智能体合作博弈机制可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块,实现多储能站点...
具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升
Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser
Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
通过在(0001)取向的图案化蓝宝石衬底(PSS)上生长铝镓氮(AlGaN)应变补偿层(SCL),研制出一种高效的氮化铟镓(InGaN)激光光伏电池(LPVC),其光电转换效率(η)达到了23.09%。光致发光光谱证实,插入AlGaN SCL后,峰值分裂现象减少,表明铟(In)分布更加均匀。此外,样品的半高宽变窄,这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示,AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫,与未采用AlGaN SCL的材料相比,有源区中阱与垒之间的...
解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路,可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化,改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题,提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...
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