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高压IGBT器件中PETT振荡的电磁干扰特性及影响因素研究
Electromagnetic Disturbance Characteristics and Influence Factors of PETT Oscillation in High-Voltage IGBT Devices
Jiayu Fan · Zhibin Zhao · Jinqiang Zhang · Cheng Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）关断过程中产生的等离子体抽取渡越时间（PETT）振荡。该振荡频率可达数百MHz，不仅会引发严重的电磁干扰（EMI）问题，还可能导致器件电磁发射超过IEC相关标准限值。作为IGBT内部主要的电磁骚扰源，PETT振荡的机理与影响因素对电力电子系统的电磁兼容性设计至关重要。
解读: PETT振荡是高压IGBT在快速开关过程中常见的寄生现象，直接影响阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack等大功率储能变流器（PCS）的电磁兼容性（EMC）表现。随着产品功率密度提升和开关频率优化，该研究有助于研发团队在功率模块选型与驱动电路设计阶段，通过优化栅极驱动参数或布...
压接式IGBT器件内部并联芯片电流均流特性的实验研究
Experimental Investigations on Current Sharing Characteristics of Parallel Chips Inside Press-Pack IGBT Devices
Cheng Peng · Xuebao Li · Jiayu Fan · Zhibin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
压接式IGBT通过并联多个芯片提升功率密度，但杂散电感、温度及机械压力等外部因素导致的电流不平衡限制了功率提升。本文针对多因素耦合带来的解耦难题，对压接式IGBT内部芯片的电流均流特性进行了实验研究。
解读: 压接式IGBT是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率器件。电流均流特性直接决定了器件的通流能力、热应力分布及长期运行可靠性。本文的研究方法有助于优化阳光电源在大功率变换器设计中的模块封装布局与驱动电路设计，通过精确控制机械压力与热分布，提升系统功率密度...
非对称布局与不均匀结温对开尔文源极连接并联SiC MOSFET电流分配的影响
Effect of Asymmetric Layout and Unequal Junction Temperature on Current Sharing of Paralleled SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Cheng Zhao · Laili Wang · Fan Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对高容量应用中并联SiC MOSFET的电流不均问题，本文研究了开尔文源极连接下，非对称布局和结温差异对电流分配的影响。研究旨在优化并联设计，提升开关速度与系统可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品至关重要。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率的核心。非对称布局和结温不均直接影响器件的均流特性与寿命，进而影响整机可靠性。建议研发团队在功率模块设计阶段引入该文的仿真模型，优化PCB布线对称性，并结合iSol...
一种基于扰动观测器和二自由度PI控制器的永磁同步电机惯量扰动抑制改进方法
An Improved Inertia Disturbance Suppression Method for PMSM Based on Disturbance Observer and Two-Degree-of-Freedom PI Controller
Ying Fan · Junlei Chen · Qiushi Zhang · Ming Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对永磁同步电机（PMSM）在负载变化引起的惯量扰动问题，提出了一种基于扰动观测器（DOB）和二自由度PI控制器（2DoFC）的改进抑制方法。该方法旨在提升电机在惯量波动下的速度控制性能，通过DOB补偿扰动，结合2DoFC优化系统动态响应，有效增强了系统的鲁棒性。
解读: 该研究涉及的电机控制算法与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换，但风电变流器中涉及发电机侧控制，充电桩中涉及功率模块的动态响应优化。该DOB-2DoFC控制策略可为公司提升变流器在复杂工况下的动态跟踪能力和抗扰动性能提供参考，特别是在风电变...
一种基于响应面模型和非线性优化的开尔文连接并联SiC MOSFET动态电流平衡方法
A Method to Balance Dynamic Current of Paralleled SiC MOSFETs With Kelvin Connection Based on Response Surface Model and Nonlinear Optimization
Cheng Zhao · Laili Wang · Fan Zhang · Fengtao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对大容量高频应用中带开尔文源极连接的多芯片SiC功率模块，由于布局不对称导致的并联芯片间动态电流不平衡问题，本文提出了一种通过调整键合线和铜走线连接点来缓解电流失配的方法，并结合响应面模型与非线性优化技术进行验证。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器（PCS）具有重要意义。随着产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。并联均流是提升功率模块可靠性和利用率的关键，该研究提出的布局优化与建模方法，可直接指导阳光电源研发团队在设计高功率密度功率模块时，通过优...
应用于直流储能系统的解耦模型预测控制三电平非反相Buck-Boost变换器
Decoupling Model Predictive Controlled Three-Level Noninverting Buck–Boost Converter Applied in DC Energy Storage System
Kaitao Bi · Cheng Xu · Jian Ai · Jianfei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对直流储能系统中直流母线与电池侧电压宽范围变化带来的双向功率控制难题，本文提出了一种用于三电平非反相Buck-Boost变换器（TLNBC）的多目标解耦模型预测控制（MOD-MPC）策略。该策略基于电压差建立数学模型，有效提升了宽电压范围下的动态响应速度与控制精度。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的核心技术演进。TLNBC拓扑在处理高压直流母线与电池组宽电压波动时具有显著优势，能有效提升系统效率与功率密度。引入多目标解耦MPC策略，可进一步优化PCS在复杂电网工况下的动态响应性能，减少对无源器件的依赖。建...
用于自主水下航行器的具有新型柔性纳米晶薄带磁芯的紧凑型弯曲耦合器
Compact Curved Coupler With Novel Flexible Nanocrystalline Flake Ribbon Core for Autonomous Underwater Vehicles
Chen Chen · Chaoqiang Jiang · Yibo Wang · Yuanshuang Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
传统感应电能传输（IPT）系统多采用铁氧体拼接磁芯，存在装配耗时且难以贴合曲面的问题。本文提出了一种采用新型柔性纳米晶薄带（NFR）磁芯的紧凑型弯曲耦合器。相较于传统铁氧体，NFR材料不仅提升了磁芯在复杂曲面应用中的灵活性，还优化了耦合器的结构紧凑度与电磁性能。
解读: 该研究提出的柔性纳米晶磁芯技术主要针对特殊形状的无线电能传输场景。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）主要基于标准化的功率模块与磁性元件，但该技术在未来针对特定空间受限或异形结构（如移动充电机器人、特殊工业场景下的非接触式供电）的充电桩产品研发中具有一定...
五相容错永磁电机单相开路故障下的故障后解耦矢量控制及电流纹波抑制
Implementation of Postfault Decoupling Vector Control and Mitigation of Current Ripple for Five-Phase Fault-Tolerant PM Machine Under Single-Phase Open-Circuit Fault
Luming Cheng · Yi Sui · Ping Zheng · Pengfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文研究了五相永磁同步电机（PMSM）在单相开路故障下的解耦矢量控制策略。通过建立故障后的解耦数学模型，旨在实现故障条件下的不间断运行，并有效抑制电流纹波，提升系统的容错控制性能。
解读: 该研究聚焦于多相电机的容错控制，虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）主要基于三相拓扑，但该文提出的故障诊断与容错控制算法对提升电力电子变换器的可靠性具有参考价值。在风电变流器或未来高可靠性工业驱动应用中，类似的解耦控制与纹波抑制技术可用于优化变流器在极端工况下的运行稳定性...
多芯片SiC功率模块的交错式平面封装方法以提升热电性能
Interleaved Planar Packaging Method of Multichip SiC Power Module for Thermal and Electrical Performance Improvement
Fengtao Yang · Jia Lixin · Laili Wang · Fan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
基于平面封装的双面冷却技术在热性能上优于传统的引线键合单面冷却。然而，多芯片SiC功率模块仍面临严重的芯片间热耦合及布局不合理导致的电流不平衡问题。本文提出了一种交错式平面封装方法，旨在优化多芯片SiC模块的热电性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成为主流。该交错式平面封装方法能有效解决多芯片并联时的热耦合与电流不平衡问题，直接提升逆变器功率模块的可靠性与散热极限。建议研发团队在下一代组串式逆变器...
一种提高含高比例电压源型换流器电力系统静态电压稳定性的方法
A Static Voltage Stability Enhancement Method for Power Systems With a High Proportion of Voltage Source Converters
Yunxin Liu · Liangzhong Yao · Siyang Liao · Jian Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
高比例可再生能源电力系统的主要特征之一是其正逐渐演变为高比例电压源换流器（VSCs）电力系统。由于电压源换流器存在电流限制，其无功调节范围受限，从而大幅削弱了有效无功备用，降低了静态电压稳定性。本文首先考虑电流限制，分析了电压源换流器的有功 - 无功（PQ）调节特性。通过建立单台电压源换流器并网系统的PQ特性解析模型，分析了不同电压源换流器渗透率下系统无功备用的变化以及系统静态电压稳定的演化规律。在此基础上，根据所提出的各电源母线无功支撑灵敏度，提出了优化确定各电源母线电压和有效无功备用的方法，...
解读: 该研究对阳光电源的VSC类产品静态电压稳定性优化具有重要指导意义。基于Q-V灵敏度的控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压支撑功能优化，特别是在大规模新能源电站中。研究成果可用于完善阳光电源构网型GFM控制算法，提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力。通过优化...
低频感应加热应用AC/AC MMC的变开关频率控制
Variable Switching Frequency Control of AC/AC MMC for Low Frequency Induction Heating Applications
Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。
解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...
通过多角度云层三维重建优化区域太阳辐照度的时空预测精度
Optimizing spatiotemporal prediction accuracy of regional solar irradiance through multi-angle cloud layer 3D reconstruction
Wenwen Maab · Hai Zhou · Ji Wua · Fan Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.334
准确的实时区域太阳辐照度估算是优化光伏发电系统和电网管理的关键。然而，传统方法在动态响应能力、空间分辨率和经济可行性方面存在显著局限性，难以满足复杂天气条件下的高精度应用需求。为应对这些挑战，本研究提出了一种基于全天空成像网络的高分辨率实时辐照度估算方法。通过部署十台鱼眼全天空相机，利用多视角三维云层重建技术构建区域全景云图。此外，引入一种创新的辐照度分离建模策略：直接辐照度通过云影模型计算，散射辐照度则通过时空卷积Transformer进行预测。该方法全面考虑了云层遮挡和散射效应，从而提升了辐...
解读: 该多角度云层3D重建辐照度预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。通过高精度区域辐照度实时预测(空间分辨率达4.39-19.45米),可显著优化MPPT算法动态响应速度,提升逆变器在复杂云层遮挡场景下的发电效率。结合iSolarCloud平台,该技术可实现分布式光伏电站群...