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基于正交归一化电网同步器的单相跟网型逆变器通用绝对稳定性判据
Universal Absolute Stability Criterion for Single-Phase Grid-Following Inverters Equipped With Orthogonal-Normalization-Based Grid Synchronizer
Cheng Cheng · Shaojun Xie · Jinming Xu · Qiang Qian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对单相跟网型逆变器系统,利用频域非线性理论,提出了一种通用的绝对稳定性判据。该方法解决了现有文献中缺乏对非线性逆变器系统进行严格稳定性分析的难题,为提升单相并网系统的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器。特别是针对户用光伏逆变器及小型工商业组串式逆变器,电网同步的稳定性是保证产品在弱电网环境下可靠运行的关键。该文提出的通用绝对稳定性判据,可指导研发团队优化锁相环(PLL)及同步控制算法,提升产品在复杂电网环境下的抗扰动能力,减少因电网波动导致的脱网风...
基于状态与扰动观测器的单电流传感器弱电网跟网型逆变器鲁棒控制方案
Single Grid-Current Sensor-Controlled Weak-Grid-Following Inverters: A State-and-Disturbance-Observer-Based Robust Control Scheme Achieving Grid-Synchronization and Disturbance Rejection
Cheng Cheng · Shaojun Xie · Lin Tu · Lingjuan Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对LCL滤波逆变器系统,提出了一种基于单电流传感器的跟网型控制方案。通过引入状态与扰动观测器,有效处理了弱电网下的功率控制与电压波动问题,并在线性框架下实现了直观的鲁棒稳定性分析,在降低传感器成本的同时提升了并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要价值。在弱电网环境下,减少传感器数量不仅能显著降低硬件成本,还能提升系统在复杂电网条件下的鲁棒性。通过状态与扰动观测器实现的高性能控制,可直接优化阳光电源现有逆变器的并网算法,提升在弱电网(如高阻抗电网)下的电能质量与稳定性。建议研发团队将其...
用于降低开关损耗和抑制串扰的部分自举栅极驱动器
Partial-Bootstrap Gate Driver for Switching Loss Reduction and Crosstalk Mitigation
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于降低开关损耗和抑制串扰的部分自举栅极驱动电路。该电路结构简单,无需额外的电源或控制逻辑。文中详细介绍了电路结构、工作原理及三种运行模式,并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高开关频率方向演进,SiC和GaN等宽禁带半导体应用日益广泛,开关损耗与电压串扰成为制约效率与可靠性的关键瓶颈。该驱动电路无需额外电源即可优化开关特性,有助于提升逆变器及...
基于单空间矢量调制的堆叠多单元变换器电压平衡控制
Voltage-Balancing Control in Stacked Multicell Converter Based on Single Space-Vector Modulation
Qian Cheng · Chenchen Wang · Xiaojie You · Zhuo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于单空间矢量调制(SVM)的堆叠多单元(SMC)变换器电压平衡控制方法。通过选择具有最小共模电压的基本矢量,实现了电容器电压的有效平衡。文中详细介绍了两种控制策略:一种基于最近矢量选择,另一种通过优化开关状态实现电压调节。
解读: 堆叠多单元(SMC)拓扑在提升逆变器输出电压等级、降低谐波及减小滤波器体积方面具有显著优势,与阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器技术路线高度契合。该研究提出的电压平衡控制策略能够有效解决多电平拓扑中电容电压不均的难题,提升系统运行的可靠性与效率。建议研发团队关注该拓扑在超高压光伏并网...
不对称电网扰动下提升构网型逆变器并网能力的限流控制设计
Current-Limiting Control Design for Grid-Forming Capability Enhancement of IBRs Under Asymmetric Grid Disturbances
Qian Liu · Miao Wang · Mostafa Nick · Cheng Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对构网型(GFM)逆变器在不对称故障下限流运行导致电压支撑能力下降的问题,本文提出了一种新型限流控制策略。该方法旨在通过优化控制设计,在严重不平衡故障期间维持终端电压平衡,从而增强GFM逆变器的电网支撑能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型组串式逆变器在构网型技术(GFM)领域的核心需求。随着全球电网对高比例可再生能源接入要求的提高,GFM技术已成为阳光电源提升电网适应性的关键。该限流控制策略能有效解决设备在复杂电网故障下的过流保护与电压支撑矛盾,建议研发...
功率模块结温波动参考值设计及其热管理研究
Design of Reference Junction Temperature Swing of Power Module for Thermal Management
Jun Zhang · Xiong Du · Cheng Qian · Yuyun Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
热管理是提升功率模块寿命的有效手段,但会影响变换器性能。为平衡两者,本文提出了一种基于寿命消耗分布特性与热控制效率的参考结温波动设计策略,旨在优化功率模块的可靠性与系统运行效率。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)中功率模块的寿命管理。通过优化结温波动设计,可在保证IGBT/SiC器件可靠性的前提下,提升变换器的功率密度与效率。建议研发团队将该策略集成至iSolarCloud智能运维平台,通过实时监测结温波动,实现对逆变器和储能P...
堆叠多单元变换器中双调制波PWM与移相载波的结合
A Dual Modulation Waveform PWM Combined With Phase-Shifted Carriers in Stacked Multicell Converter
Qian Cheng · Chenchen Wang · Zhuo Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对5电平堆叠多单元变换器(5L-SMC)的混合双调制波脉宽调制(DMW-PWM)策略。通过比较双调制波与两个移相载波生成驱动信号,实现了浮动电容和直流母线电容的电压自然平衡。该方法优化了有源电压控制,提升了变换器的输出性能。
解读: 该研究提出的5电平堆叠多单元变换器(5L-SMC)拓扑及DMW-PWM调制策略,对阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器(PCS)研发具有重要参考价值。特别是在PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器中,通过优化调制策略实现电容电压的自然平衡,可有效降低对复杂平衡电路的依赖,提升系统可靠...
一种基于电感和电容的串联电池组主动均衡方法
An Active Equalization Method Based on an Inductor and a Capacitor for Series Battery Pack
Xiangwei Guo · Qi Wu · Cheng Xing · Wei Qian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种结合电感储能高精度与电容储能高速度优势的串联电池组主动均衡方法。该拓扑仅使用一个电感和一个电容作为能量传输媒介,有效提升了电池组的一致性管理效率。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的储能业务,特别是PowerTitan和PowerStack系列大型储能系统。电池组的一致性是影响储能系统寿命与安全的核心因素,该拓扑通过简化均衡电路结构,在保证均衡速度的同时降低了BMS硬件成本。建议研发团队评估该拓扑在液冷储能系统中的集成可行性,重点关注其在多串联电池单元...
NPC逆变器驱动双三相交流电机的中点电压平衡策略
Neutral-Point Voltage-Balancing Strategies of NPC-Inverter Fed Dual Three-Phase AC Motors
Zhiqiang Dong · Chenchen Wang · Kai Cui · Qian Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文阐述了三电平中点钳位(NPC)逆变器驱动双三相交流电机的中点电位振荡机理。针对双三相电机驱动系统,NPC逆变器可作为六相系统或两个独立三相系统进行控制。文章在此基础上扩展了传统的控制策略,以实现中点电压的有效平衡。
解读: 该研究聚焦于三电平NPC拓扑的中点平衡控制,这与阳光电源核心产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能PCS)中广泛使用的三电平技术高度契合。虽然本文针对的是电机驱动领域,但其提出的中点电压平衡算法对提升大功率逆变器在复杂负载下的输出电能质量、降低直流侧电容电压波动具有重要的参考价值。建议研发团队关注该平...
基于耦合寄生网络模型的功率模块多芯片SiC动态电流平衡分析
Layout-Dominated Dynamic Current Balancing Analysis of Multichip SiC Power Modules Based on Coupled Parasitic Network Model
Yuxin Ge · Zhiqiang Wang · Yayong Yang · Cheng Qian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文研究了多芯片碳化硅(SiC)功率模块中,封装寄生参数导致的动态电流不平衡问题。通过建立耦合寄生网络模型,分析了布局对并联芯片间电流分配的影响,揭示了动态电流失配限制模块容量的机理,为提升大功率SiC模块的性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源在光伏逆变器和储能PCS中对SiC功率模块的应用。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高效率演进,SiC模块已成为核心器件。文中提出的寄生参数耦合模型及布局优化方法,对于提升阳光电源自研模块的均流能力、降低开关损耗及提升系统可靠性具有重要指导意义。建...
基于数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt预测方法
Datasheet Driven Switching Loss, Turn-ON/OFF Overvoltage, di/dt, and dv/dt Prediction Method for SiC MOSFET
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于器件数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt的快速解析预测方法。通过电荷守恒和磁通守恒原理简化开关过程分析,建立了相应的解析方程,为电力电子变换器的设计与优化提供了高效的理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC MOSFET在组串式光伏逆变器(如SG系列)和储能变流器(如PowerTitan系列)中的广泛应用,高频化带来的开关损耗和EMI问题日益突出。本文提出的解析预测方法,能够帮助研发团队在产品设计初期快速评估SiC器件的动态性能,无需繁琐的仿真即可优化驱动...
高温应用下SiC MOSFET反向恢复现象的研究
Investigation of Reverse Recovery Phenomenon for SiC MOSFETs in High-Temperature Applications
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Da Zhou · Yuxin Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了SiC器件在25°C至250°C高温环境下的反向恢复现象。文章分析了反向恢复机制及其影响因素,提出了分段等效电路模型,并探讨了两种可能加剧反向恢复的不匹配工况,为高温功率电子系统的设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,器件在高温下的热应力与开关特性至关重要。本文提出的高温反向恢复模型及不匹配工况分析,可直接指导阳光电源研发团队在高温高频工况下的驱动电路优化与功率模块热设计,有效降...
一种基于精确过电压时间估计的SiC MOSFET关断过电压预测方法
A Concise Analytical Datasheet-Driven Turn-Off Overvoltage Prediction Method for SiC MOSFET Based on Accurate Overvoltage Timing Estimation
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Cheng Qian · Yimin Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于数据手册的SiC MOSFET关断过电压解析预测方法。通过建立区分过电压点与关断瞬态结束点的线性简化模型,推导了过电压预测的简洁表达式,实现了对关断过电压的精确估计,为功率器件的可靠性设计提供了理论支持。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,关断过电压问题直接影响系统的可靠性与EMI性能。该方法无需繁琐的实验测试,仅利用数据手册参数即可进行快速预测,有助于研发团队在设计初期优化驱动电路参数(如栅极电阻),降低SiC器件失效风险。...
用于LED驱动应用的片上补偿宽输出范围升压转换器及固定频率自适应关断时间控制
On-Chip Compensated Wide Output Range Boost Converter with Fixed-Frequency Adaptive Off-Time Control for LED Driver Applications
Lin Cheng · Jinhua Ni · Yao Qian · Minchao Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种用于LED驱动的片上补偿宽输出范围Boost转换器,采用固定频率自适应关断时间电流模式控制。通过分析电流模式控制下的Boost小信号特性,提出了一种自适应电流检测技术,以减小不同输出电压下相位裕度的波动,并实现了片上Type II补偿。
解读: 该文献探讨的宽输出范围Boost拓扑及自适应控制技术,主要针对LED驱动应用,与阳光电源核心的光伏逆变器及储能PCS业务存在一定差异。然而,其中提到的“自适应电流检测”和“片上补偿技术”对于提升电力电子变换器的动态响应和控制稳定性具有参考价值。在阳光电源的户用光伏逆变器或小型储能系统(如PowerS...
一种具有自驱动电子积累层的新型4H-SiC/金刚石超结MOSFET,实现极低比导通电阻
A Novel 4H-SiC/Diamond SuperJunction MOSFET With Self-Driving Electron Accumulation Layer Realizing Extremely Low Ron,sp
Bo Yi · JunFeng Duan · Qian Zhang · ShengNan Zhu 等7人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月 · Vol.47
本文提出一种基于4H-SiC/金刚石超结结构并集成自驱动电子积累层(SD-EAL)的新型MOSFET,通过TCAD仿真验证其在1.6 kV耐压下比导通电阻低至0.75 mΩ·cm²,较传统超结降低36%,优值提升94%。
解读: 该器件显著优化高压SiC功率模块的导通损耗与功率密度,可直接赋能阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中主功率开关的升级换代。建议在下一代1500V+高压平台产品中开展SiC/金刚石复合超结器件的封装适配与可靠性验证,优先用于高功率密度户用及工商业光储一体机,以提升系统效...
水风光混合系统中现有水电站扩容优化的解析方法:以雅砻江流域为例
Analytical method for optimizing capacity expansion of existing hydropower plants in hydro-wind-photovoltaic hybrid system: A case study in the Yalong River basin
Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统,有效整合具有间歇性的风电和光伏(PV)发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大,扩大水电装机容量变得尤为关键。然而,传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题,本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法,用于推导水电站最优扩容规模,便于实际应用并支持敏感性分析。首先,基于历史运行数据,分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计;其次,结合净现值法,建立考虑总发电量(包括水电...
解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...