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可靠性与测试 故障诊断 可靠性分析 三相逆变器 ★ 5.0

基于关键区域共性特征的逆变器开路故障诊断方法

Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region

Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

功率开关管开路故障是电机驱动系统中的常见故障。准确快速的故障诊断至关重要,但控制器调节往往会干扰故障电流特征的规律性,且控制参数的多样性削弱了诊断方法的泛化能力。本文提出了一种基于关键区域共性特征的诊断方法,旨在提高故障诊断的准确性与鲁棒性。

解读: 该研究针对逆变器功率开关管的开路故障诊断,直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器(组串式、集中式)及风电变流器。在光伏与风电系统中,逆变器长期运行于复杂工况,开关管故障直接影响系统可靠性。该方法通过提取关键区域共性特征,克服了控制参数变化带来的干扰,能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能...

可靠性与测试 光伏逆变器 故障诊断 可靠性分析 ★ 5.0

基于半波电流关键特征的逆变器开路故障诊断方法

Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current

Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文针对电压源逆变器功率开关管的开路故障,提出了一种适用于多种转速运行工况的快速诊断方法。通过建立正常与故障状态下的三相电流详细模型,提取半波电流的关键特征,实现了对逆变器故障的精准定位与快速响应,有效提升了电力电子系统的运行可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器(组串式及集中式)及储能变流器(PCS)具有极高的应用价值。逆变器作为电力转换的核心,其功率器件的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该故障诊断方法能够集成至iSolarCloud智能运维平台,实现故障的预警与精准定位,减少停机时间。建议研发团队将其算法嵌...

拓扑与电路 可靠性分析 PFC整流 PWM控制 ★ 2.0

LED驱动器通过能量缓冲单元实现无电解电容及无频闪运行

LED Driver Achieves Electrolytic Capacitor-Less and Flicker-Free Operation With an Energy Buffer Unit

Peng Fang · Bo Sheng · Samuel Webb · Yan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月

交流供电的LED驱动器通常依赖电解电容提供高密度储能,但其寿命较短。本文提出一种逐周期能量缓冲LED驱动器,旨在消除电解电容,从而提升驱动器的整体可靠性与使用寿命。

解读: 该文献提出的“无电解电容”设计理念对于提升电力电子设备的长期可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务为光伏逆变器和储能系统,而非LED驱动,但其提出的逐周期能量缓冲技术(Energy Buffer Unit)在户用光伏逆变器或小型充电桩的辅助电源设计中具有借鉴意义。通过优化电路拓扑减少对寿命敏感型...

系统并网技术 光伏逆变器 并网逆变器 弱电网并网 ★ 5.0

一种基于逆变器端电压振荡特性的电网电感检测方法

A Grid Inductance Detection Method Based on the Oscillation Characteristic of Inverter Terminal Voltage

Shuangming Duan · Bo Xia · Gangui Yan · Nan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

在光伏并网系统中,电网电感的变化直接影响逆变器的性能。本文提出了一种基于逆变器端电压振荡特性的电网电感检测方法,旨在实现不同电网工况下逆变器的自适应控制,提升系统在弱电网环境下的稳定性和运行效率。

解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。随着全球光伏电站向弱电网区域扩展,电网阻抗波动常导致逆变器控制失稳。通过集成该检测方法,阳光电源的逆变器可实时感知电网强度,动态优化电流环参数,显著提升系统在弱电网下的并网稳定性与电能质量。建议将此算法植入iSolarCloud智能运维平...

拓扑与电路 DC-DC变换器 宽禁带半导体 功率模块 ★ 3.0

基于混合逻辑不等式的甚高频谐振变换器精确描述的多模态序列建模方法

Multimode Sequence Modeling Method for Accurate Description of VHF Resonant Converters Based on Mixed Logical Inequalities

Yan Fang · Yanfeng Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

甚高频(VHF)谐振变换器因高频运行及软开关特性,具有多模态、寄生参数影响显著及易发生模态跳变等特点,导致建模与分析困难。本文提出一种基于混合逻辑不等式(MLI)的多模态序列建模方法,以VHF谐振升压变换器为例,实现了对系统复杂动态行为的精确描述。

解读: 该研究聚焦于甚高频(VHF)变换器的建模方法,虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS产品多处于中高频段,尚未大规模应用VHF技术,但随着功率密度要求的不断提升,VHF技术是未来实现小型化、轻量化的关键方向。MLI建模方法可为公司研发团队提供更精确的电路动态分析工具,特别是在优化高频磁性元件设计...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 双向DC-DC ★ 4.0

基于模块化开关变换器原理的超宽输出电压范围电源

Ultra-Wide Output Voltage Range Power Supply Based on Modular Switched-Converter Principle

Yangjun Lu · Hongfei Wu · Bo Tu · Mengxi Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

本文提出了一种基于模块化开关变换器(SSC)原理开发超宽输出电压范围电源的系统方法。基本的SSC模块由两个DC-DC模块、两个二极管和一个有源开关组成。通过对称级联连接方式生成多级SSC模块,并利用对有源开关的控制实现宽范围电压调节。

解读: 该拓扑结构在超宽电压输出方面的优势,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏组件电压范围的扩大和储能电池电压平台的演变,该模块化设计可提升变换器对不同电压等级的兼容性,降低系统设计复杂度。建议研发团队评估该对称级联结构在双向DC...

拓扑与电路 PFC整流 单相逆变器 充电桩 ★ 3.0

一种具有集成低压应力有源解耦电路和减小缓冲电容的新型单级AC/DC变换器

A Novel Single-Stage AC/DC Converter With Integrated Low-Voltage-Stress Active Decoupling Circuit and Reduced Buffer Capacitance

Yadong Wei · Bo Zhang · Yuan Chen · Zongzhou Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

针对USB PD标准下AC/DC适配器在尺寸、效率和成本方面的挑战,传统两级方案因大体积缓冲电容和高压应力组件难以满足需求。本文提出一种新型单级反激式PFC变换器,通过集成有源解耦电路,有效降低了缓冲电容容量及器件电压应力,提升了功率密度。

解读: 该技术主要针对高功率密度AC/DC变换,对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有参考价值。在户用光伏领域,单级拓扑结合有源解耦技术可进一步压缩逆变器体积,提升功率密度;在充电桩产品线中,该方案有助于优化AC/DC模块设计,降低无源器件成本。建议研发团队关注其在小功率、高密度场景下的效率表现...

拓扑与电路 双向DC-DC 充电桩 ★ 2.0

用于AUV无线充电且具有高偏移容忍度的三耦合双LCC补偿网络

Tri-Coupled Dual-LCC Compensation Network for Wireless Charging of AUVs With High Misalignment Tolerance

Jiale Wang · Zhaoyong Mao · Yayu Ma · Bo Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

针对自主水下航行器(AUV)无线充电中存在的耦合偏移问题,本文提出了一种基于三耦合线圈的双LCC补偿网络。该拓扑结构旨在提高系统在偏移工况下的抗干扰能力,确保无线电能传输(IPT)过程中的输出功率稳定性。

解读: 该文献探讨的无线电能传输(IPT)技术及高偏移容忍度补偿网络,主要应用于水下机器人领域。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务集中在光伏、储能及地面电动汽车充电桩,但该拓扑中涉及的LCC谐振补偿技术与高频功率变换设计,可为公司未来拓展无线充电技术储备提供参考。建议研发团队关注其在复杂工况下的谐振参数优化...

系统并网技术 弱电网并网 并网逆变器 构网型GFM ★ 4.0

VSC-HVDC换流器与交流电网间谐振分析

Analysis of Resonance Between a VSC-HVDC Converter and the AC Grid

Changyue Zou · Hong Rao · Shukai Xu · Yan Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月

本文分析了±350 kV/1000 MW Luxi背靠背VSC-HVDC系统在部分交流线路断开后,与525 kV交流电网发生的1270 Hz谐振现象。通过建立考虑不同设备的阻抗稳定性分析模型,揭示了谐振机理并提出了解决方案。

解读: 该研究涉及高压直流输电与交流电网的交互稳定性,对阳光电源的系统并网技术具有重要参考价值。随着阳光电源PowerTitan等大型储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的应用日益广泛,谐振抑制技术至关重要。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法,可直接应用于公司构网型(GFM)储能变流器及大型光伏电站的并...

功率器件技术 IGBT 功率模块 热仿真 ★ 4.0

集成均温板的IGBT功率模块直接相变冷却技术在汽车应用中的研究

Direct Phase-Change Cooling of Vapor Chamber Integrated With IGBT Power Electronic Module for Automotive Application

Yiyi Chen · Bo Li · Xuehui Wang · Xin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

在电动汽车领域,IGBT功率模块因功率密度提升面临严峻的散热挑战。本文提出一种集成均温板(Vapor Chamber)的直接相变冷却技术,旨在解决高热流密度下的散热瓶颈,提升功率电子模块的热可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器(PCS)业务具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统和充电桩向高功率密度演进,传统水冷或风冷方案可能触及散热极限。集成均温板的相变冷却技术能显著降低IGBT结温,提升模块在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队关注该技术在紧凑型高压充电模块中...

系统并网技术 微电网 并网逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

利用瞬时功率理论实现三相电力弹簧在不平衡三相电力系统中的多功能控制

Achieving Multiple Functions of Three-Phase Electric Springs in Unbalanced Three-Phase Power Systems Using the Instantaneous Power Theory

Shuo Yan · Ming-Hao Wang · Tian-Bo Yang · Siew-Chong Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月

本文针对含可再生能源的不平衡电力系统,提出了一种基于瞬时功率理论的三相电力弹簧(3-ph ES)控制策略。该技术作为一种快速需求响应手段,通过优化控制准则,有效实现了系统功率波动最小化及电压稳定调节,为提升复杂电网环境下的供电质量提供了理论支撑。

解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案及储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在分布式能源渗透率高、电网不平衡严重的工商业或离网场景中,电力弹簧的控制逻辑可优化PCS的输出特性,提升系统对负荷波动的响应速度。建议研发团队关注该瞬时功率控制算法,将其与构网型(GFM)控制策略结合,进一步增...

拓扑与电路 DC-DC变换器 充电桩 功率模块 ★ 4.0

一种用于电动汽车的高效率高功率密度车载低压DC-DC变换器

A High-Efficiency High-Power-Density On-Board Low-Voltage DC–DC Converter for Electric Vehicles Application

Xiang Zhou · Bo Sheng · Wenbo Liu · Yang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月

本文探讨了电动汽车车载低压DC-DC变换器(LDC),其连接高压电池与低压辅助系统。随着车载辅助设备的发展,LDC输出电流需求达到数百安培,导致高导通损耗及严峻的散热挑战。文章提出了一种高效率、高功率密度的LDC拓扑方案,旨在优化热管理并提升整体转换效率。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着电动汽车向高压平台演进,车载LDC对功率密度和散热性能的要求日益苛刻。阳光电源可借鉴文中提出的高效率拓扑及热管理优化方案,提升充电桩模块的集成度与可靠性。此外,该技术在双向DC-DC变换器设计上的思路,也可与阳光电源现有的储能PCS...

电动汽车驱动 故障诊断 ★ 5.0

基于临界区共性特征的逆变器开路故障诊断方法

Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region

Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

功率开关开路故障是电机驱动系统中常见的故障类型之一。准确、快速地诊断开路故障十分重要。控制器的调节往往会破坏故障电流特征的规律性。控制参数的多种可能性会削弱某些故障诊断方法的泛化能力,即降低诊断方法的准确性。本文首次提出临界特征(CC)的概念,为面对多种可能性干扰因素时的特征提取和准则设定提供了理论基础。然后,将三相电流绝对值的平均值作为临界特征用于诊断逆变器的开路故障。最后,实验结果表明,所提出的方法对不同控制参数具有较强的泛化能力,对噪声和各种负载的敏感性较低,且诊断速度快。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的基于临界特征的逆变器开路故障诊断方法具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中,功率开关器件的开路故障是最常见的失效模式之一,直接影响系统可靠性和发电效率。传统诊断方法往往受控制参数多样性的制约,泛化能力不足,而该方法通过提取"临界特征"这一创新概...

功率器件技术 DC-DC变换器 GaN器件 宽禁带半导体 ★ 4.0

利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率

Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance

Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET,可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。

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。在追求高功率密度和高效率的趋势下,GaN器件的动态导通电阻(Current Collapse)一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑,可以在不显著增加成本的前提下,优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...

系统并网技术 故障诊断 ★ 5.0

基于半波电流关键特性的逆变器开路故障诊断方法

Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current

Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

快速准确地诊断功率开关开路故障对于电压源逆变器的可靠运行至关重要。本文提出了一种适用于各种转速运行工况的逆变器功率开关开路故障诊断方法。首先,建立了正常和故障状态下三相电流的详细模型。然后,通过设计临界区域消除了故障特征对控制参数和加速度的依赖性。在此基础上,对不同故障后特征量的变化趋势进行了定量分析,为诊断阈值的设计提供了理论依据。最后,通过实验室搭建的硬件测试平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法能够识别各种开路故障,在恒速、变速以及不同控制参数下具有良好的泛化能力和鲁棒性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于半波电流临界特征的逆变器开路故障诊断技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商,阳光电源在光伏逆变器、储能变流器等产品线中广泛采用电压源逆变器拓扑,功率开关器件的可靠性直接影响系统的可用率和运维成本。 该技术的核心创新在于通过设计临界区域消除了故障特征对控...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

一种具有改进错位容忍度的水下无线电力传输系统

An Underwater Wireless Power Transfer System With Improved Misalignment Tolerance

Zhengchao Yan · Baidong Peng · Jipan Wang · Bo Liang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种面向自主水下航行器(AUV)的水下无线电力传输(WPT)系统,旨在减小轴向错位的影响。设计并分析了多绕组螺线管发射线圈,以提高对轴向错位的容忍度。通过对所提出的磁耦合结构进行优化,仿真与实验结果表明,其互感在大范围轴向错位下仍保持稳定。搭建了基于该磁耦合结构的水下WPT实验平台,验证了理论与仿真分析。当轴向错位达到100 mm线圈宽度的80%时,输出功率波动率低于6%,输出功率基本稳定;在错位从0增至80 mm时,系统效率维持在89.4%~90.4%,输出功率为454~481 W。

解读: 该水下无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其多绕组螺线管结构实现的80%错位容忍度和89.4%~90.4%高效率传输,可直接应用于动态无线充电场景,解决车辆停靠位置偏差问题。该磁耦合优化设计方法可迁移至ST储能系统的模块化连接方案,提升储能柜间无线通信与辅助供电的可靠性...

储能系统技术 电池管理系统BMS 储能变流器PCS 储能系统 ★ 4.0

氟化协同调控Na2FePO4F正极晶格与界面以提升钠离子存储性能

Fluorination-enabled synergistic engineering of lattice and interface in Na2FePO4F cathode for enhanced sodium-ion storage

Xi Zhou · Ze-Rong Deng · Lu-Lu Zhang · Biao-Yang Li 等8人 · Applied Physics Letters · 2026年2月 · Vol.128

本文提出氟化协同工程策略,同步优化Na2FePO4F正极的晶格结构与界面特性:拓宽Na+迁移通道、强化Fe–F键、构建缺陷富集界面,显著提升钠离子扩散动力学、结构稳定性和界面电荷转移能力,实现优异倍率性能(5 C下80.2 mAh g⁻¹)和长循环稳定性(200次后容量保持率89.3%)。

解读: 该研究面向钠离子电池正极材料的本征改性,直接支撑阳光电源在新型电化学储能系统(如PowerTitan、ST系列PCS适配的钠电方案)中的材料兼容性升级与性能边界拓展。氟化协同设计可指导BMS对钠电SOC/SOH的高精度建模,并为PCS提供更宽温域、更高倍率的钠电接口参数依据。建议阳光电源在用户侧储能...

功率器件技术 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

考虑速度饱和效应的基于物理的非线性电容模型

Physics-Based Nonlinear Capacitance Model Considering Velocity Saturation Effect

Shuman Mao · Xiang Su · Ruimin Xu · Bo Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

准确建模非线性电容对于基于物理的氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)紧凑模型至关重要。对于传统方法而言,由于缺乏有效的边界电势模型,在非线性电容模型中往往难以实现电子速度饱和效应(VSE)的物理建模。本文基于准物理区域划分(QPZD)模型理论,提出了一种改进的电容建模方法,该方法将漂移 - 扩散区域内的速度饱和效应纳入其中。首先,推导了一个由速度饱和效应引起的沟道饱和区的偏置相关等效长度模型。然后将该模型集成到边界电势计算中,以充分考虑速度饱和效应。接着,通过在有效栅长模型和积分边界中全面考虑速...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对GaN HEMT器件非线性电容建模的研究具有重要的战略意义。氮化镓(GaN)功率器件凭借其高开关频率、低导通电阻和优异的热性能,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该研究提出的基于速度饱和效应(VSE)的物理建模方法,通过准物理区域划分(QPZ...

电动汽车驱动 SiC器件 GaN器件 ★ 5.0

基于SiC/派瑞林衬底的异质集成柔性GaN射频功率放大器

Heterogeneously Integrated Flexible GaN RF Power Amplifier on SiC/Parylene Substrate

Wenhao Zheng · Qingzhi Wu · Zhen Zhao · Ziyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月

柔性射频(RF)系统的发展增加了对高功率柔性氮化镓(GaN)放大器的需求。在本文中,提出了一种利用碳化硅(SiC)/聚对二甲苯异质集成衬底的异质集成工艺,用于制造柔性射频GaN功率放大器(PA)。在该制造工艺中,首先在厚度为 $100~\mu $ m的SiC衬底上设计GaN PA,然后在将其粘贴到临时载体上后,将其减薄至约 $\sim 5~\mu $ m。随后,通过化学气相沉积(CVD)将一层厚度为 $25~\mu $ m的聚对二甲苯层直接沉积到SiC衬底上,形成SiC/聚对二甲苯衬底。与纯聚对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项柔性GaN射频功率放大器技术虽然聚焦于通信领域,但其底层的异质集成工艺和材料创新对我司在功率电子领域的技术演进具有重要参考价值。 该技术采用SiC/Parylene异质集成基板方案,通过将SiC衬底减薄至5微米并与柔性Parylene层结合,在保持柔性的同时显著改善了...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

不同两相流关联式下高温热泵系统换热器设计与性能评估:4E分析

Heat exchanger design and performance evaluation for a high-temperature heat pump system under different two-phase correlations: 4E analysis

Ding Wu · Bo Ma · Xiaohui Huang · Xian Wu 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 为区域供热并促进可再生能源电力的消纳,高温热泵技术预计将在由可再生能源驱动的热能储存系统中发挥关键作用。然而,目前关于高温热泵性能预测的研究通常基于特定的换热器传热关联式,难以指导在高温热泵系统的换热器设计和系统性能评估中对两相流关联式的选择与组合。本研究聚焦于不同两相流关联式的影响,针对用于部件设计和系统性能预测的8种关联式(4种流动冷凝关联式和4种流动沸腾关联式)开展了对比研究。结果表明,对于设计工况下的冷凝器或蒸发器,其尺寸、成本及碳排放均显著受到不同两相流关联式的影响。在16组两相...

解读: 该高温热泵4E分析技术对阳光电源储能系统热管理具有重要参考价值。PowerTitan等大型储能系统面临显著热管理挑战,研究揭示的两相流换热关联式选择对换热器设计、成本及碳排放的影响,可直接应用于ST系列PCS和集装箱式ESS的冷却系统优化。特别是非设计工况下9.88%的制热量波动和6.76%的火用效...