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基于磁耦合的单开关谐振高电压增益DC-DC变换器
A Single-Switch Resonant High Voltage Gain DC-DC Converter Based on Magnetic Coupling
Mohammad Reza Hosseiny · Karim Abbaszadeh · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
本文提出一种用于光伏能量系统的单开关高升压DC-DC变换器，旨在将光伏面板相对较低的输出电压提升至400V的直流母线电压。该变换器结合磁耦合与谐振技术，实现高电压增益、低开关应力及高效率。通过合理设计变压器匝比与谐振参数，可在软开关条件下工作，降低损耗，提高系统整体性能。
解读: 该单开关谐振高升压变换器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的前端DC-DC升压环节具有重要应用价值。其磁耦合谐振拓扑可实现低压光伏组件（30-50V）到400V直流母线的高效升压，软开关特性可降低SiC/GaN器件开关损耗，提升系统效率。该技术特别适用于分布式光伏微逆变器和组件级MPPT优化器，单开关...
一种用于太阳能电池板清洁的新型电晕离子风风机的数值分析
Numerical Analysis of a New Corona Ionic Wind Blower Used for Solar Panel Cleaning
Khelifa Yanallah · Amine Chelih · Yassine Bellebna · Nezha Kadous 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
太阳能作为一种可持续能源，其潜力仍受各种效率限制因素的阻碍。其中一个主要挑战是光伏（PV）面板上积尘，这会导致效率下降，需要定期清洁。为解决这一问题，本研究旨在探索利用电晕放电产生的离子风作为一种创新的光伏面板除尘方法。为此，本文对采用线 - 矩形结构的电流体动力学（EHD）空气鼓风机进行了数值分析，以挖掘离子风用于清洁光伏面板的潜力。该研究采用了经过实验验证的二维模型。研究结果重点进行了参数分析，阐明了不同几何参数如何影响离子风空气鼓风机的性能及其能量效率。
解读: 该电晕离子风清洁技术对阳光电源光伏运维体系具有重要应用价值。可直接集成至SG系列光伏逆变器配套的智能运维方案中，通过iSolarCloud云平台实现远程控制的自动除尘。技术优势在于：1）无机械部件设计与阳光电源低维护理念契合，可降低大型光伏电站运维成本；2）低功耗特性可利用光伏组件自身供电，配合MP...
分扇区改进下垂控制以改善并联升压变换器接口直流微网的电压调节与电流分配
Sector Wise Modified Droop Control to Improve Voltage Regulation and Current Sharing in Parallel Boost Converter Interfaced DC Microgrid
Makireddi Ramana · Subhendu Bikash Santra · Debashis Chatterjee · Yam P. Siwakoti · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
光伏面板接入的多并联升压变换器结合储能接口是构建直流微网的关键。为实现良好的电压调节和比例电流分配，需对各变换器的阻抗特性或下垂系数进行调节。即使采用内外双环控制（外环为带下垂调节的电压模式，内环为电流模式），重载下的电压下垂仍呈现非线性，且负载调节范围受限。该非线性主要源于负载相关的输出阻抗及变换器非理想因素。本文提出一种分扇区的下垂系数调节方法，可在满足电压调节约束的同时扩展变换器的负载运行范围，并优化下垂系数以改善电流分配，降低环流与导通损耗。所提方法在PSIM中仿真，并在1.5 kW、4...
解读: 该分扇区改进下垂控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和直流微网产品具有重要应用价值。针对多并联升压变换器的非线性电压下垂和电流分配问题，所提方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多模块并联架构，通过动态调节下垂系数优化负载范围和环流抑制。该技术与阳光电源现有的双环控制策略兼容，可提升1500...
基于非反相升降压变换器的组串级电弧故障检测能力研究
DC Series Arc Fault Detection Capability with Non-Inverting Buck-Boost Converter for Module-Level Power Electronics Applications
SeungJin Chang · Daeseok Cha · Jeongsik Choi · Jung-Hoon Ahn 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
组件级电力电子设备可优化每块光伏面板的发电效率，但增加了其与DC-DC变换器间发生直流串联电弧故障的风险。连接器损坏或松动易引发电弧故障。传统方法多采用傅里叶变换或小波变换等频域分析技术进行检测，但其效果受系统配置影响较大。本文通过分析电弧电阻特性，结合功率调制与信号处理实现电弧故障的检测与熄灭。针对非反相升降压（NIBB）变换器的控制自由度，设计了适用于电弧与光伏特性的占空比调制策略。提出一种基于时域分析的混合算法，可有效区分正常与电弧故障状态，并在正常工况下最大化发电效率。800W样机实验验...
解读: 该非反相升降压变换器的直流电弧故障检测技术对阳光电源组件级电力电子产品具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器的组串优化器和功率优化器模块，该时域混合检测算法可有效替代传统频域方法，降低系统配置依赖性，提升电弧故障识别准确率。所提占空比调制策略可集成至阳光现有MPPT算法框架，在保障安全的同时最大化...
基于LCL型升压变换器的光伏应用中利用频谱分析检测直流串联电弧故障能力
DC Series Arc Fault Detection Capability With Frequency Spectrum Analysis Using LCL-Type Boost Converter for PV Applications
Byungki Kim · Mina Kim · Wan Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
模块级电力电子技术可实现每个光伏（PV）面板的最大发电量。然而，这增加了光伏面板与直流/直流转换器之间发生电弧故障的可能性。损坏和松动的连接器可能引发直流串联电弧故障。此前，基于光伏电流的频域分析，如傅里叶变换和小波变换，被广泛用于串联电弧故障检测。然而，根据系统配置的不同，电弧故障检测性能并不稳定。本文基于功率转换器的阻抗，通过频谱分析来研究直流串联电弧故障检测能力。从电弧故障状态的特性来看，包含LCL型滤波器的升压转换器可在频域分析中明确电弧故障状态。在考虑串联电弧故障检测和功率转换的同时，...
解读: 从阳光电源组件级电力电子产品和光伏系统安全角度分析，该论文提出的基于LCL型升压变换器的直流串联电弧故障检测技术具有重要的工程应用价值。 在组件级功率优化器（Module-Level Power Electronics）场景中，每块光伏组件配备独立DC/DC变换器虽能实现最大功率点跟踪，但确实增加...
计算鲁棒且广义的光伏电池全局参数估计方法——无需依赖数据表信息
Computationally Robust and Generalized PV-Cell Global Parameter Estimation with Non-Dependence on the Datasheet Information
Vaskar Sarkar · Sadhana Anantha · Vinay Kumar Kolakaluri · Chanukya Sura 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
准确分析光伏（PV）面板的电流 - 电压特性对于许多基于模型的控制和规划应用至关重要。本文致力于为光伏面板组成电池的全局参数估计开发一个稳健的框架，以便能够针对任意环境条件解析得出面板特性。所提出的全局参数估计仅通过使用实验数据进行，并考虑光伏电池等效电路中任意数量的二极管。完全避免使用数据表信息，因为由于面板容量随时间下降，从长远来看，面板数据表可能会失效。同时，不使用任何启发式/元启发式技术，而是设计了一个纯粹的确定性优化程序，通过最小二乘误差曲线拟合方法来获取光伏电池的全局参数。为了增强参...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏电池全局参数估计技术具有显著的工程应用价值。该技术的核心创新在于摆脱了对数据手册的依赖，仅通过实验数据即可实现光伏电池参数的精确估计，这直接契合了阳光电源在光伏逆变器和智能运维领域的实际需求。 对于阳光电源的产品线而言，这项技术可在多个层面创造价值。首先，在光伏逆...
利用阻抗谱技术检测光伏组件部分遮挡的实验评估
Experimental Assessment of Partial Shading Detection in PV Panels Using Impedance Spectroscopy
Carlos Pavón-Vargas · Luis E. Garcia-Marrero · Juan D. Bastidas-Rodríguez · Rudy A. Guejia-Burbano 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本文研究了利用阻抗谱（IS）识别光伏（PV）面板/组串/阵列中的不匹配问题，特别是检测部分遮挡效应。研究结果证实，阻抗谱是一种适用于现场应用的有前景的工具，尤其适用于部分遮挡问题常见的小型城市发电厂。对在最大功率点（MPP）运行的光伏面板在可控部分遮挡条件下测得的多个实验阻抗谱进行分析后发现，部分遮挡会导致特征性的双弧变形。这一特征可用于开发用于检测不匹配问题的诊断工具。该方法的主要优势在于能够在最大功率点进行阻抗谱测量，同时保持光伏面板/组串/阵列的正常运行条件。此外，阻抗谱对系统架构的改动要...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于阻抗谱技术的光伏组件局部阴影检测研究具有显著的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和系统解决方案供应商，阳光电源面临的一个核心挑战是如何在复杂运行环境下提升系统发电效率和智能化诊断能力，而局部阴影导致的失配损失正是分布式光伏电站的主要痛点之一。 该技术的核心优势在于...