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压电材料与振动模式在功率转换中的评估
Evaluating Piezoelectric Materials and Vibration Modes for Power Conversion
Jessica D. Boles · Joseph E. Bonavia · Pedro L. Acosta · Yogesh K. Ramadass 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文探讨了压电元件在功率转换中的应用潜力,指出其在小尺寸下相比磁性元件具有更高的功率密度和效率。文章旨在建立压电元件的设计准则,并推导了相关的性能指标,为开发新型高效功率转换架构提供了理论基础。
解读: 该研究探讨了压电技术作为磁性元件替代方案的可能性,旨在提升功率密度。对于阳光电源而言,该技术处于前沿探索阶段。在户用光伏逆变器或小型化储能模块中,若压电技术能实现商业化,将显著缩小磁性元件体积,提升整机功率密度。建议研发团队关注其在高频DC-DC变换器中的应用潜力,评估其在极端环境下的可靠性与成本效...
用于高频感应式无线电能传输的单匝空芯线圈
Single-Turn Air-Core Coils for High-Frequency Inductive Wireless Power Transfer
Grayson Zulauf · Juan M. Rivas-Davila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文针对兆赫兹级感应式无线电能传输系统,探讨了谐振槽路及线圈品质因数对效率的限制。通过二维有限元分析,优化了单匝空芯电感的横截面设计,并验证了其在高频及甚高频工业无线充电应用中的性能表现。
解读: 该研究聚焦于高频无线电能传输中的磁性元件优化,对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着无线充电技术在乘用车及工业AGV领域的潜在应用,优化线圈品质因数和高频损耗控制是提升系统效率的关键。建议研发团队关注该文提出的有限元优化方法,将其应用于高频功率模块的磁性元件设计中,以减小体积并提升功...
利用发射端电气信息估计无线感应链路系统参数
Use of Transmitter-Side Electrical Information to Estimate System Parameters of Wireless Inductive Links
Jeff Po-Wa Chow · HenryShu-Hung Chung · Chun-Sing Cheng · Wenguan Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
无线感应链路的功率传输效率及特性受耦合系数、品质因数、匹配条件及工作频率等多种内外因素影响。本文提出了一种仅利用发射端电气信息来估计系统参数的方法,旨在优化匹配电容等关键元件的选型与系统运行性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)领域,虽然目前阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能系统、风电变流器)主要基于有线电力传输,但该研究中关于“利用端侧电气信息进行参数估计与状态监测”的方法论,对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有参考价值。特别是在电动汽车充电桩业务中,若未来涉及无线充电...
无线电能传输系统抗偏移容限优化的品质因数
Figure of Merit for the Optimization of Wireless Power Transfer System Against Misalignment Tolerance
Jayathurathnage Prasad K. Sampath · Arokiaswami Alphones · D. Mahinda Vilathgamuwa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文研究了高性能且具备抗偏移能力的无线电能传输(WPT)系统优化。WPT的关键性能指标包括传输效率(PTE)、传输功率(TP)及抗偏移容限。针对接收端自由度不同导致的径向、轴向或角度偏移问题,文章提出了一种品质因数(FOM)以实现系统优化。
解读: 无线电能传输(WPT)技术目前主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源的充电桩业务而言,该技术属于前瞻性储备方向。虽然目前主流产品仍以有线充电为主,但随着电动汽车自动驾驶和智慧停车的发展,无线充电将成为差异化竞争点。本文提出的抗偏移优化方法及品质因数(FOM)评估体系,可为公司研发高效率、强鲁棒...
单发射器设备中200 kHz与6.78 MHz并发无线电能传输
Wireless Power Transfer With Concurrent 200-kHz and 6.78-MHz Operation in a Single-Transmitter Device
Dukju Ahn · Patrick Mercier · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种无线电能传输(WPT)发射器,可同时在200 kHz和6.78 MHz频率下运行,以满足不同频率标准的两个接收器同时供电的需求。与双谐振单线圈设计不同,该方案采用两个独立线圈,实现了频率设计的解耦,从而能够独立优化电感和品质因数。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输领域,目前与阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能系统、风电变流器)关联度较低。然而,该研究中关于多频率并发传输的解耦设计思路,以及对高频功率变换拓扑的探索,可作为阳光电源在电动汽车充电桩(EV Charger)领域的前瞻性技术储备。特别是在未来无线充电技术商业化应用中,该解...
生物医学植入物中功率传输效率的优化:SS与SP感应链路拓扑的比较分析
Optimizing Power Transfer Efficiency in Biomedical Implants: A Comparative Analysis of SS and SP Inductive Link Topologies
Fen Xia · Fangyu Mao · Yan Lu · Mohamad Sawan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了用于植入式设备的感应功率传输技术。为提升链路效率,研究采用了补偿电容以实现双侧谐振。文章重点对比分析了串联-串联(SS)和串联-并联(SP)拓扑在品质因数、链路效率及输出功率方面的性能差异,为高效率无线能量传输系统的设计提供了理论依据。
解读: 该文献研究的无线感应功率传输及谐振补偿技术,虽然目前主要应用于生物医学领域,但其核心的磁耦合谐振理论与阳光电源在电动汽车无线充电技术(EV Charging)及未来小型化、模块化储能系统的内部无线通信/供电方案具有技术同源性。建议研发团队关注其在不同补偿拓扑下的效率优化算法,这有助于提升阳光电源充电...
串串型感应电能传输中线圈的系统化设计以实现功率传输能力与效率
Systematic Design of Coils in Series–Series Inductive Power Transfer for Power Transferability and Efficiency
Ming Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
感应电能传输(IPT)系统的高效运行依赖于线圈的高品质因数。传统设计常导致线圈体积庞大且制造复杂。本文提出了一种串串型感应电能传输系统中线圈的系统化设计方法,旨在优化线圈参数,在保证功率传输能力的同时提升系统效率,并简化制造工艺。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输(IPT)技术,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源的充电桩产品主要以有线快充为主,但随着无线充电技术在乘用车及重卡自动充电场景的潜在应用,该线圈优化设计方法可作为未来技术储备。建议研发团队关注该方法在提升充电效率和降低线圈体积方面的潜力,...
利用轨道宽度比的空心绕组提高无线电能传输效率
Improving Wireless Power Transfer Efficiency Using Hollow Windings With Track-Width-Ratio
Samuel R. Cove · Martin Ordonez · Navid Shafiei · Jianglin Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对轻薄便携电子设备,本文研究了用于无线电能传输(WPT)系统的平面螺旋绕组。为实现高品质因数(Q),研究提出了一种通过优化轨道宽度比来改进空心绕组设计的新方法,以提升WPT系统的传输效率和制造性能。
解读: 该技术主要针对无线电能传输(WPT)领域,虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车有线充电桩,但无线充电技术是未来电动汽车充电基础设施演进的潜在方向。该研究提出的平面绕组优化方法可为公司未来布局高功率密度、轻量化无线充电模块提供技术储备。建议研发团队关注该绕组设计在提升功率密度...
高效中距离无线电能传输系统自谐振的精确建模与设计
Precise Modeling and Design of Self-Resonant for High-Efficiency Mid-Range Wireless Power Transfer System
Lei Zhu · Laili Wang · Min Wu · Chenxu Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
无线电能传输(WPT)系统的功率和效率受限于发射和接收线圈的品质因数与耦合系数。自谐振线圈省去了补偿电路,具有结构简单、系统可靠性高、品质因数高及功率等级高等优势,是WPT应用领域极具潜力的技术方案。
解读: 该文章探讨的自谐振无线电能传输技术主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务集中在有线充电桩,但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。建议研发团队关注该技术在提升系统功率密度和降低复杂补偿网络方面的研究成果,可作为公司充电桩产品线未来技术储备的预研方向,特别是在提升充电...
一种用于移动设备充电的高Q值谐振槽感应电能传输系统
An Inductive Power Transfer System With a High-Q Resonant Tank for Mobile Device Charging
Qifan Li · Yung C. Liang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文研究了基于电磁感应原理的感应电能传输(IPT)系统。IPT系统的效率高度依赖于功率谐振槽的品质因数(Q)。文中提出了一种新型谐振线圈结构设计,实现了超过1000的高Q值,有效提升了无线充电系统的传输效率。
解读: 该文献聚焦于高Q值谐振槽的无线充电技术,主要应用于小功率移动设备充电。虽然阳光电源目前的产品线(如充电桩)主要集中在有线交流/直流快充领域,但无线充电技术代表了未来电动汽车充电基础设施的一种潜在演进方向。建议研发团队关注该高Q值线圈设计方法,以评估其在未来轻型电动交通工具或特定工业场景无线补能应用中...
受无源元件尺寸约束的混合谐振开关电容DC-DC变换器分析与比较
Analysis and Comparison of Hybrid-Resonant Switched-Capacitor DC–DC Converters With Passive Component Size Constraints
Prescott H. McLaughlin · Jan S. Rentmeister · M. Hassan Kiani · Jason T. Stauth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文探讨了在无源元件(飞跨电容和电感)尺寸严格受限的情况下,多种混合谐振开关电容(SC)DC-DC变换器的性能优势。通过引入“最小功率损耗”品质因数(FOM),综合评估了有源半导体器件的导通损耗、频率相关损耗以及无源元件的相关损耗,为高功率密度变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究聚焦于高功率密度DC-DC变换器拓扑,对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及户用储能系统(如SB系列)具有重要参考价值。随着光伏和储能产品向小型化、高功率密度方向演进,文中提出的混合谐振SC拓扑及FOM评估方法,可指导研发团队在受限空间内优化无源元件选型与损耗控制。建议研发部门关注该拓扑...
无源元件的尺寸与重量:高功率密度变换器设计的缩放趋势
On the Size and Weight of Passive Components: Scaling Trends for High-Density Power Converter Designs
Nathan Charles Brooks · Jiarui Zou · Samantha Coday · Ting Ge 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
高性能电力电子设计依赖于对有源和无源元件的精确表征。本文提出了一个量化无源元件性能的框架,通过回顾现有方法和稳健的器件品质因数(FOM),对近70万种商用电容器和电感器进行了综合调研,旨在为高功率密度变换器设计提供缩放趋势分析与参考。
解读: 该研究对阳光电源实现产品高功率密度化具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器设计中,无源元件(电感、电容)往往占据体积与重量的大头。通过文中建立的缩放趋势模型与FOM评估,研发团队可更精准地在设计初期筛选高性能磁性元件与电容器,优化散热与空间布局。建议将此框架集成至iSol...
用于兆赫兹无线电能传输应用的高品质因数与传输效率的新型印制电路板谐振器
New Printed-Circuit-Board Resonators With High Quality Factor and Transmission Efficiency for Mega-Hertz Wireless Power Transfer Applications
Kerui Li · Jiayang Wu · Abdulkadir C. Yucel · Shu-Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种适用于兆赫兹无线电能传输(WPT)的新型PCB谐振器结构。与传统仅能形成并联谐振的PCB谐振器不同,该设计可灵活配置为串联或并联谐振结构,显著提升了传输效率与品质因数。
解读: 该技术主要针对高频无线电能传输领域,目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩。虽然该谐振器结构在提升功率密度和效率方面具有创新性,但无线充电技术在阳光电源现有的有线充电桩产品线中应用较少。建议关注其在高频PCB设计及电磁兼容(EMC)优化方面的经验,可作为未来预研项目中提升充...
基于利兹线线圈交流电阻评估的电能无线传输频率优化
Frequency Optimization for Inductive Power Transfer Based on AC Resistance Evaluation in Litz-Wire Coil
Jiangtao Liu · Qijun Deng · Dariusz Czarkowski · Marian K. Kazimierczuk 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
为实现高效电能无线传输(IPT),需设计高品质因数(Q)线圈。Q值与电感和频率成正比,但受随频率增加的交流电阻限制,因此存在最优工作频率。本文针对利兹线线圈中的涡流效应及交流电阻进行评估,旨在通过频率优化提升IPT系统的传输效率。
解读: 该文献探讨的无线电能传输(IPT)技术与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主,但无线充电是未来电动汽车补能的重要发展方向。文中关于利兹线高频交流电阻的分析及频率优化方法,对提升充电模块的功率密度和转换效率具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来大功...
无电流崩塌且具有快速反向恢复性能的垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管
Current-Collapse-Free and Fast Reverse Recovery Performance in Vertical GaN-on-GaN Schottky Barrier Diode
Shaowen Han · Shu Yang · Rui Li · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
随着自支撑GaN衬底的出现,垂直结构GaN-on-GaN功率器件得到快速发展。本文通过双脉冲测试,评估了新型垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管(SBD)的动态导通电阻(RON)和反向恢复性能。研究表明,该器件具有极快的反向恢复特性,且RON·Qrr品质因数较低,展现了在高效功率转换应用中的巨大潜力。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度产品具有重要意义。垂直结构GaN器件相比横向GaN,在耐压能力和散热性能上更具优势,非常契合阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS(如PowerStack系列)中对高频化、高效率的需求。建议研发团队关注该器件在提升开关频率、减小磁性元件体积方面的应用潜力,特别是...
超宽禁带氧化镓(Ga2O3)半导体材料在功率MOSFET中的研究进展
Progress of Ultra-Wide Bandgap Ga2O3 Semiconductor Materials in Power MOSFETs
Hongpeng Zhang · Lei Yuan · Xiaoyan Tang · Jichao Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
作为一种极具潜力的超宽禁带半导体,β相氧化镓(Ga2O3)凭借其4.8 eV的带隙、8 MV/cm的理论击穿电场及优异的巴利加品质因数,在电力电子领域备受关注。本文综述了其在二极管及场效应晶体管等下一代高功率电子器件中的应用前景与研究进展。
解读: 氧化镓作为下一代超宽禁带半导体材料,其击穿电场远超SiC和GaN,是实现更高功率密度和更高电压等级功率模块的关键技术储备。对于阳光电源而言,该技术若实现商业化,将显著提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器(PCS)的功率密度,并进一步降低损耗。建议研发团队持续跟踪其热管理及衬底制备技术...
具有占空比独立品质因数的恒定导通时间控制Buck变换器的小信号分析与设计
Small-Signal Analysis and Design of Constant On-Time Controlled Buck Converters With Duty-Cycle-Independent Quality Factors
Wen-Chin Liu · Ching-Hsiang Cheng · Patrick P. Mercier · Chunting Chris Mi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对宽输入输出范围场景下的恒定导通时间(COT)控制Buck变换器进行了频域建模分析。提出了一种设计策略,实现了与占空比无关的品质因数(恒定Q值),从而提升了变换器在不同工况下的控制鲁棒性。
解读: 该研究提出的COT控制优化策略对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换级具有重要参考价值。在户用储能和小型光伏系统中,COT控制因其瞬态响应快、无需补偿网络等优势被广泛应用,但其在宽电压范围下的稳定性一直是设计难点。通过实现恒定Q值,可显著提升系统在电池电压波...
真空间隙微带谐振器的制备与表征
Fabrication and characterization of vacuum-gap microstrip resonators
Christian Schlager · Romain Albert · Silent Waves · Gerhard Kirchmair · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
在行波参量放大器(TWPAs)中,为补偿非线性元件(如约瑟夫森结或高动能电感材料)引入的额外电感并实现50 Ω阻抗匹配,需采用低损耗电容器。本文报道了一种真空间隙微带线的制备工艺,其接地层在无介质支撑的情况下悬置于中心导体上方。该结构不仅可实现高电容传输线,还可构建空气桥和紧凑型平行板电容器。通过在稀释制冷环境中测试分布式铝和颗粒铝谐振器,验证了工艺性能,测得的品质因数与当前先进TWPAs工艺相当。同时研究了品质因数随输入功率和温度的变化特性。
解读: 该真空间隙微带谐振器技术虽源于量子计算领域,但其低损耗高品质因数电容结构对阳光电源功率器件设计具有启发意义。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的高频功率变换电路中,谐振电容的损耗直接影响系统效率。该研究展示的无介质悬浮结构可降低寄生电容和介质损耗,其50Ω阻抗匹配设计思路可应用于SiC/GaN器件...